• 제목/요약/키워드: Design Allowable

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고유진동수 제한을 갖는 골조구조의 GA 기반 최적설계 시스템 (Optimal Design System of Grillage Structure under Constraint of Natural Frequency Based on Genetic Algorithm)

  • 김성찬;김병주;김이담
    • 대한조선학회논문집
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    • 제59권1호
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    • pp.39-45
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    • 2022
  • Normal strategy of structure optimization procedure has been minimum cost or weight design. Minimum weight design satisfying an allowable stress has been used for the ship and offshore structure, but minimum cost design could be used for the case of high human cost. Natural frequency analysis and forced vibration one have been used for the strength estimation of marine structures. For the case of high precision experiment facilities in marine field, the structure has normally enough margin in allowable stress aspect and sometimes needs high natural frequency of structure to obtain very high precise experiment results. It is not easy to obtain a structure design with high natural frequency, since the natural frequency depend on the stiffness to mass ratio of the structure and increase of structural stiffness ordinary accompanies the increase of mass. It is further difficult at the grillage structure design using the profiles, because the properties of profiles are not continuous but discrete, and resource of profiles are limited at the design of grillage structure. In this paper, the grillage structure design system under the constraint of high natural frequency is introduced. The design system adopted genetic algorithm to realize optimization procedure and can be used at the design of the experimental facilities of marine field such as a towing carriage, PMM, test frame, measuring frame and rotating arm.

송전선로의 설비특성을 고려한 운영그룹 분류 및 최고허용온도 (An Operation Grouping and Its Maximum Allowable Conductor Temperature Considering Facility-conditions of Transmission Lines)

  • 손홍관;김병걸;박인표;안상현;장태인;최종기
    • 전기학회논문지
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    • 제57권11호
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    • pp.1922-1928
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    • 2008
  • The thermal rating of a conductor are maximum continuous current capacity and short time emergency current capacity. The overload operation for a faults have an effect on a conductor lifetime. Its time duration and overload level are limited to facility conditions of transmission lines. The short time emergency current capacity in KOREA observe the KEPCO's DESIGN RULE 1210, but its rules are not included to concept of an allowable short time duration. This papers are described to the calculation concept of short time emergency current capacity considering a time duration and an overload level. And we suggested a operation grouping and its maximum conductor temperature considering facility conditions - conductor lifetime, stability of connection points, conductor height above ground and clearance, in the operating and new T/L.

초고속 원심분리기 복합재 로터의 해석 및 최적설계 (Optimal Design of Ultracentrifuge Composite Rotor by Structral Analysis)

  • 박종권;김영호;하성규
    • 한국정밀공학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.130-136
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    • 1998
  • A procedure of stress and strength analysis has been proposed for the centrifuge rotor of composite materials of quasi-isotropic laminates. The goal in this study is to maximize the allowable rotating speed, that is, to minimize maximum strength ratio with the given path length by changing the geometric parameter-outer radius and ply angles in quasi-isotropic laminates. Optimum values of the geometric parameter-outer radius and ply angles are obtained by multilevel optimization. All the geometric dimensions and stresses are normalized such that the result can be extended to a general case. Two dimensional analysis at each cross section with an elliptic tube hole subjected to internal hydrostatic pressures by samples as well as the centrifugal body forces has been performed along the height to calculate the stress distribution with the plane stress assumption, and Tsai-Wu failure criterion is used to calculate the strength ratio. The maximum allowable rotating speed can be increased by changing the radii of the outer surface along the height with the maximum strength ratio under the unit value : The optimal number of ply angles maximizing the allowable rotating speed in quasi-isotropic laminates is found to be the half number of tube hole, and the optimal laminate rotation angle is the half of $[{\pi}/m]$. A $[{\pi}/3]$ laminate, for instance, is stronger than a $[{\pi}/4]$ laminate for the centrifuge rotor of 6 tube hole number even though they have the same stiffness.

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직관 지지대 설치 기준의 L형관 설계 적용 가능성에 관한 연구 (Applicability of Supporting Standard for a Straight Pipe System to an Elbow)

  • 한상규;이재헌
    • 플랜트 저널
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    • 제8권2호
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    • pp.52-58
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    • 2012
  • Pipe means the connection of the tube in order to transfer fluid from one device to another device. The piping stress analysis is to analyze the structural stability considering the location and the features of piping support after completing the piping design, The allowable stresses comply with the requirements of the relevant standards by examining whether the support of the function and location of pipe or re-operation is confirmed. Allowable stresses are to make sure that the maximum stress should not exceed the allowable stress presented in the ASME B31.1 POWER PIPING code. ASME B31.1 POWER PIPING code ensures a smooth stress analysis can be performed during the initial pipe stress analysis as provided in the case of straight pipe to the horizontal distance between the supports. However, because there is no criteria set in the case of curved pipe, the optimum pipe supporting points were studied in this paper. As mentioned about the curved pipe, loads applied to the support of the position of 17% and 83% of the position relative to the elbow part have results similar to the load acting on the support of straight pipe.

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용접 재료 개발 단계에서 ECA 기법을 통한 재료의 인성 적합성 평가 (Application of Engineering Critical Assessment Method in the Development Stage of Welding Consumables)

  • 신용택;조영주;서대곤
    • Journal of Welding and Joining
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    • 제34권6호
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    • pp.16-19
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    • 2016
  • Needs for structural integrity procedure such as BS 7910, the nuclear industry document R6 Rev.4 and the European FITNET procedure are being increased in industry. Especially, BS 7910 allows metallic structures to be assessed on the basis of fracture mechanics analysis rather than strict adherence to design and fabricated codes. This study is to propose the flaw assessment to judge the toughness level of welding consumables at the development stage. The FCA welding consumables with YP 690MPa and CTOD over 0.25 mm have been developed and its allowable weld flaw size considering actually applied environment has been evaluated. Since the estimated allowable defect size is sufficiently detectable in nondestructive testing, the toughness of the developed material is judged to be appropriate and no problem in securing the structural integrity.

AISC2005에 기준한 변단면 선설계 건축물시스템의 자동화 최적구조설계 (Self-Optimizing Structural Design of a Pre-engineered Building System with Nonprismatic Members based on AISC2005)

  • 김용석;오명호;송병규
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제21권2호
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    • pp.193-201
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    • 2009
  • 철골 Pre-Engineered Building System(PEBS)이 국내에서도 80년도 후반부터 상당히 일반화되었지만 변단면 PEBS는 대부분 국외에서 개발된 최적화 프로그램으로 구조설계가 수행되고 있다. 이 연구에서는 3차원 변단면 PEBS의 구조설계를 AISC2005의 허용응력설계법과 KBC 기준에 따라 주어진 여러 제약조건들을 만족하도록 수치해석법으로 최적화하는 프로그램을 개발하였다. 변단면 구조물의 최적화 설계는 구조해석과 최적 부재설계를 수행하는데, 구조물의 최소 중량화를 위해서 구조해석과 부재설계 과정을 허용응력조건과 변위조건이 만족될 때까지 반복 수행한다. 2, 3차원 변단면 구조물을 최적화 설계한 결과에 의하면 변단면 용접 H-형강으로 설계하는 것이 압연 H-형강보다 상당한 철골 절약효과가 있는 것으로 나타났다. 변단면 용접 H-형강으로 설계하는 경우 구조물의 종류에 따라 차이는 있지만 AISC2005 기준으로 설계하는 것이 AISC1989 기준보다 철골량이 줄어들었고, 부재 춤도 작게 설계되어 웨브 좌굴에 새 기준이 더 안전한 것으로 평가되었다.

LRFD에 의한 2경간 Preflex 합성형교에 관한 연구 (A Study on the two span preflex composite girder bridges with LRFD)

  • 구민세;박영제;오석태
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 1999년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.95-102
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    • 1999
  • Preflex beams are prestressed by the predeflection technique, which enables the use of concrete-encased high strength steel beams where deflection or cracking of concrete, or both, would otherwise be excessive. This study presents the analysis of the two span preflex composite girder bridges with Load and Resistance Factor Design(LRFD), which is most widely used design nile in the advanced states. The results show that the comparison of LRR with Allowable Stress Design(ASD) according to span length.

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종굽힘강도시험방법을 이용한 폴리에틸렌 보트 선체의 구조 설계 (Structural Design of Polyethylene Boat Hull by using Longitudinal Bending Strength Test Method)

  • 조석수
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권12호
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    • pp.8447-8454
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    • 2015
  • 레저 보트 선체의 구조설계규격과 재료는 ISO 12215-5에 규정되어 있으며 선체 전장이 2.5m이상 24m미만이면서 선체재료가 강, 알루미늄, FRP등에 대해서만 적용할 수 있다. 따라서 선체 전장이 2.5m이하이거나 선체 재료가 ISO 12215-5의 규정 재료이외인 레저 보트인 경우 ISO 12215-5의 구조설계규격을 적용시킬 수 없고 ISO 12215-5의 부속서에 규정된 낙하시험만으로 구조 신뢰성을 확보할 수 있다. 그러나 선체낙하시험은 제작된 선체에 대하여 적용하는 것은 가능하나 선체를 구조설계단계에서 적용하는 것은 상당한 설계 및 시험 비용등을 초래하므로 현장 적용성이 떨어진다. 따라서 본 연구에서는 이러한 문제점을 극복하기 위하여 일본 소형 선박 검사 사무 규정 세칙에서 제안하고 있는 선체의 종굽힘강도시험규격을 폴리에틸렌 보트 선체의 구조 설계에 응용하여 ISO 12215-5의 비선급표준재료로 제작된 폴리에틸렌 보트의 종굽힘강도시험규격의 허용 설계 변위 기준을 제안하였다.

프리캐스트 콘크리트 바닥판 교량의 전단연결부 설계 (Design of Shear connection in Full-Depth Precast Concrete Deck Bridge)

  • 장승필;심창수;김종희;김영진
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제10권4호통권37호
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    • pp.759-767
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    • 1998
  • 프리캐스트 콘크리트 바닥판을 갖는 교량은 각각의 프리캐스트 바닥판에 전단연결재를 위한 흠을 두어서 강주형과 합성시키는 시스템을 갖는다. 전단연결재를 위한 홈을 무수축모르터로 채울 경우의 전단연결재 설계에 필요한 전단연결부의 강도와 강성의 산정식에 대한 해석적 검토를 수행한다. 허용응력 설계법을 프리캐스트 콘크리트 교량 바닥판에 적용할 경우에 대해 전단연결재의 배치방법을 단순교에 대해 신설과 보수의 경우로 나누어 교량 시스템에 적합하도록 제시하고 지점부 프리캐스트 바닥판의 상세를 제안한다. 강도설계 및 피로설계에 의한 설계방법을 적용할 경우에 대해서 부분합성 이론을 이용한 변수연구를 통해서 프리캐스트 콘크리트 바닥판 교량에 적합한 전단연결재의 배치방법을 제안한다. 실험 및 해석적 연구결과로부터 무수축모르터의 강도 영향을 제시하고 실제 적용시 적절한 강도기준을 제시한다.

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가설부재의 신속성 설계기준에 관한 연구 (A Study on Reliability Based Design Criteria for Erection Members)

  • 민경주
    • 한국안전학회지
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    • 제6권3호
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    • pp.56-63
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    • 1991
  • 본 연구는 가설부재의 신뢰성 설계규준을 고찰하고, Ellingwood가 제안한 신뢰성 해석과 신뢰성 설계규준 산정 알고리즘으로 부터 실용적인 알고리즘을 유도하였다. 하중의 불확실량은 우리의 실정을 고려한 적절한 값을 택하여 신뢰성 해석 및 신뢰성 설계규준을 산정했다. 현행 WSD와 USD 설계법의 신뢰성 수준을 분석함으로써, 우리 실정에 적당한 목표신뢰성지수 $\beta$$_{o}$ =3.5를 택하여 LRFD설계규준에 의한 하중-저항계수를 제안했으며, 신뢰성 설계와 비슷한 신뢰성을 갖는 WSD의 강재의 허용응력을 산정제안했다. 본 연구에서 제안한 신뢰성 설계규준 및 허용응력은 일정한 신뢰성을 주는 보다 합리적인 설계가 됨을 알 수 있었다.

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