• 제목/요약/키워드: Displacement evaluation

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비선형 유한요소 해석에 의한 강봉 트러스 시스템으로 보강된 조적벽체의 내진거동 평가 (Evaluation of Seismic Response of Masonry Walls Strengthened with Steel-bar Truss Systems by Non-linear Finite Element Analysis)

  • 황승현;양근혁;김상희;임진선;임채림
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제25권4호
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    • pp.20-27
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    • 2021
  • 이 연구에서는 강봉 트러스 시스템으로 보강된 조적벽체의 내진거동을 합리적으로 평가하기 위하여 범용프로그램인 Abaqus를 이용한 비선형 유한요소해석 절차를 제시하였다. 조적벽체의 유한요소 모델은 콘크리트 손상 소성(concrete damaged plasticity, CDP)모델 및 벽돌-모르타르 계면 특성은 Yang et al.이 제시한 조적 프리즘의 압축 및 인장의 응력-변형률 모델과 전단마찰모델을 기반으로 메소-스케일법을 적용하였다. 유한요소 해석결과를 다양한 변수조건에서 실험결과와 비교한 결과, 강봉 트러스 시스템으로 보강된 조적벽체의 균열진전, 파괴 모드, 강체회전 내력 및 최대내력 그리고 횡하중-횡변위 관계에 대한 실험결과와 잘 일치하였다. 따라서 제시된 유한요소해석 절차는 조적벽체의 내진보강 설계에 합리적으로 이용될 수 있다고 판단된다.

평판형 적층 세라믹 초음파 압전 트랜스미터의 제조와 성능 평가 (Fabrication and Performance Evaluation of Flat-Type Multilayer Piezoelectric Ceramic Ultrasonic Transmitter)

  • 나용현;이민선;조정호;백종후;이정우;정영훈
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제32권3호
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    • pp.207-212
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    • 2019
  • A flat-type piezoelectric ceramic ultrasonic transmitter was successfully fabricated for application in acoustic devices with cone-free diaphragms. The transmitter, possessing a center frequency of 40.6 kHz, exhibited a higher displacement characteristic for a multilayer type compared with a single layer type. Surface roughness treatment of an Al elastic diaphragm influenced a slight increase (1.1 dB) in the sound pressure level (SPL) at $10V_{rms}$ due to the enlarged surface area. The fabricated multilayer piezoelectric ceramic ultrasonic transmitter showed increasing SPL with increasing input voltage, with a maximum SPL of approximately 123.6 dB at $10V_{rms}$. This implies a doubly increased SPL density of $3.6dB/mm^3$, superior to that of a commercial open-type transmitter with a cone.

Seismic fragility evaluation of arch concrete dams through nonlinear incremental analysis using smeared crack model

  • Moradloo, Javad;Naserasadi, Kiarash;Zamani, Habib
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제68권6호
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    • pp.747-760
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    • 2018
  • In the present study, a methodology for developing fragilities of arch concrete dams to assess their performance against seismic hazards is introduced. Firstly, the probability risk and fragility curves are presented, followed by implementation and representation of the way this method is used. Amirkabir arch concrete dam was subjected to non-linear dynamic analyses. A modified three dimensional rotating smeared crack model was used to take the nonlinear behavior of mass concrete into account. The proposed model considers major characteristics of mass concrete. These characteristics are pre-softening behavior, softening initiation criteria, fracture energy conservation, suitable damping mechanism and strain rate effect. In the present analysis, complete fluid-structure interaction is included to account for appropriate fluid compressibility and absorptive reservoir boundary conditions. In this study, the Amirkabir arch concrete dam is subjected to a set of 8 three-component earthquakes each scaled to 10 increasing intensity levels. Using proposed nonlinear smeared crack model, nonlinear analysis is performed where the structure is subjected to a large set of scaled and un-scaled ground motions and the maximum responses are extracted for each one and plotted. Based on the results, fragility curves were plotted according to various and possible damages indexes. Discrete damage probabilities were calculated using statistical methods for each considered performance level and incremental nonlinear analysis. Then, fragility curves were constructed based on the lognormal distribution assumption. Two damage indexes were introduced and compared to one another. The results indicate that the dam has a proper stability under earthquake conditions at MCE level. Moreover, displacement damages index is more conservative and impractical in the fragility analysis than tensional damage index.

세그먼트 시공오차에 따른 이음부 지수재별 방수성능 평가 (Waterproofing performance evaluation according to each waterproofing material due to segment construction error)

  • 허승무;정훈;이석원
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제20권6호
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    • pp.1023-1037
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    • 2018
  • 최근 국내에서는 쉴드 TBM (Tunnel Boring Machine)을 이용한 터널 굴착에 대한 관심이 크게 증가하고 있다. 쉴드 TBM 터널은 비배수 터널로써 세그먼트 이음부에서 누수가 발생할 경우에는 터널의 사용성 및 안정성에 문제가 될 수 있다. 본 연구에서는 쉴드 TBM 터널의 세그먼트 시공 시 시공오차 및 세그먼트 과다변형에 의한 수팽창 지수재 및 가스켓 각각의 방수 성능을 검토하였다. 실험결과, 수팽창 지수재는 엇갈림에 대해서는 대응성이 좋으나, 틈새 간격에 대해서는 대응성이 불리한 것으로 나타났다. 반면에 가스켓은 틈새 간격에 대해서는 대응성이 좋으나, 엇갈림에 대해서는 대응성이 불리한 것으로 나타났다.

기관 삽관을 시행한 조산아에서 발생한 상악 유전치의 발육이상 : 증례보고 (DEVELOPMENTAL DISTURBANCE OF PRIMARY INCISORS IN PRETERM INFANTS WITH ENDOTRACHEAL INTUBATION : A CASE REPORT)

  • 임소영;김성오;이제호;김익환
    • 대한장애인치과학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.89-93
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    • 2019
  • 본 증례 보고는 기관 삽관 경험이 있는 조산아에서 상악 유전치의 발육장애가 나타난 증례이다. 본 증례들에서는 기관 삽관으로 인해 치관 형태 이상, 법랑질 결함, 맹출 지연이 나타났다. 또한 치배의 변위로 인한 맹출 경로 이상, 치근 만곡, 후속 영구치의 비정상적인 치근 형성도 나타났다. 이환 치아에 대해서는 예방적 수복치료 및 관리, 적절한 시기에 발치를 고려해야 한다. 소아치과의사는 삽관 경험이 있는 조산아에서 나타날 수 있는 상황에 대해 이해하고, 적절한 개입을 통해 구강 건강 증진을 도모해야 한다.

장대화물열차의 분산제어 제동 시 연결기에 발생하는 충격력 해석 및 분석 (Analysis and Evaluation of the Distributed Control Braking System of Long Freight Car Brakes)

  • 조병진;이정준;심재석;구정서;문형석
    • 한국기계가공학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.65-72
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    • 2019
  • In long freight trains, there is a brake time delay in neighboring freight cars, which causes damage and fractures in the couplers, especially at their knuckle. A problem in the couplers of the cars can cause derailment and damages of human life and property. In this study, maximum forces on the couplers are studied when a long freight car brakes with the brake delay time and coupler gap. We make a dynamic model of 50 freight cars and couplers, applying contact between the couplers and a characteristic curve to express the force and displacement of the buffers using SIMPACK, which is a multi-body dynamics program. We use EN 14531-2, which is a standard of freight car brakes, to verify the dynamic model. Then, we compare the analyzed impact force with the coupler knuckle standard after applying the two carriages of a locomotive in the model based on the dispersed double head control system. The result shows that all coupler gap conditions satisfy the infinite lifetime of the material when the brake delay time is 0.1 second.

TMD의 질량 변화에 따른 개폐식 대공간 구조물의 지진응답 제어성능 분석 (Seismic Response Control Performance Evaluation of Retractable-Roof Spatial Structure With Variation of TMD Mass)

  • 이영락;노호성;김현수;강주원
    • 한국공간구조학회논문집
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    • 제19권1호
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    • pp.75-82
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    • 2019
  • In the precedent study, the retractable-roof spatial structure was selected as the analytical model and a tuned mass damper (TMD) was installed to control the dynamic response for the earthquake loads. Also, it is analyzed that the installation location of TMD in the analytical model and the optimal number of installations. A single TMD mass installed in the analytical model was set up 1% of the mass of the whole structure, and the optimum installation location was derived according to the number of change. As a result, it was verified that most effective to install eight TMDs regardless of opening or closing. Thus, in this study, eight TMDs were installed in the retractable-roof spatial structure and the optimum mass ratio was inquired while reducing a single TMD. In addition, the optimum mass distribution ratio was identified by redistributing the TMD masses differently depending on the installation position, using the mass ratio of vibration control being the most effective for seismic load. From the analysis results, as it is possible to confirm the optimum mass distribution ratio according to the optimum mass ratio and installation location of the TMD in the the retractable-roof spatial structure, it can be used as a reference in the TMD design for large space structure.

Seismic investigation of pushover methods for concrete piers of curved bridges in plan

  • Ahmad, Hamid Reza;Namdari, Nariman;Cao, Maosen;Bayat, Mahmoud
    • Computers and Concrete
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    • 제23권1호
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    • pp.1-10
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    • 2019
  • The use of non-linear analysis of structures in a functional way for evaluating the structural seismic behavior has attracted the attention of the engineering community in recent years. The most commonly used functional method for analysis is a non-linear static method known as the "pushover method". In this study, for the first time, a cyclic pushover analysis with different loading protocols was used for seismic investigation of curved bridges. The finite element model of 8-span curved bridges in plan created by the ZEUS-NL software was used for evaluating different pushover methods. In order to identify the optimal loading protocol for use in astatic non-linear cyclic analysis of curved bridges, four loading protocols (suggested by valid references) were used. Along with cyclic analysis, conventional analysis as well as adaptive pushover analysis, with proven capabilities in seismic evaluation of buildings and bridges, have been studied. The non-linear incremental dynamic analysis (IDA) method has been used to examine and compare the results of pushover analyses. To conduct IDA, the time history of 20 far-field earthquake records was used and the 50% fractile values of the demand given the ground motion intensity were computed. After analysis, the base shear vs displacement at the top of the piers were drawn. Obtained graphs represented the ability of a cyclic pushover analysis to estimate seismic capacity of the concrete piers of curved bridges. Based on results, the cyclic pushover method with ISO loading protocol provided better results for evaluating the seismic investigation of concrete piers of curved bridges in plan.

주기적 하중을 받는 SCH 40 3-Inch 탄소강관엘보의 소산에너지 기반의 손상지수 평가 (Damage Index Evaluation Based on Dissipated Energy of SCH 40 3-Inch Carbon Steel Pipe Elbows Under Cyclic Loading)

  • 김성완;윤다운;전법규;김성도
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제25권1호
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    • pp.112-119
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    • 2021
  • 지진하중으로 인한 배관계통의 파괴모드는 라체트를 동반하는 저주기 피로파괴이며 비선형 거동이 집중되고 파손이 발생하는 요소는 엘보인 것으로 나타났다. 본 연구에서는 저주기 피로에 의한 SCH 40 3인치 탄소강관엘보의 파괴기준을 정량적으로 표현하기 위하여 한계상태를 누수로 정의하고 면내반복가력실험을 수행하였다. 배관계통에서 지진하중에 취약한 요소인 탄소강관엘보에 대하여 모멘트-변형각의 관계를 이용한 손상지수를 나타내었으며 힘-변위의 관계를 이용하여 산정된 손상지수와 비교-분석하였다. 탄소강관엘보에 대하여 반복되는 외력에 의한 소산에너지에 기반을 둔 손상지수로서 누수가 발생한 한계상태를 정량적으로 표현하였다.

원통형 복합재료 압력 용기의 기계적 물성 평가를 위한 세그먼트 형 링 버스트 시험 방법 분석 (Analysis of the Segment-type Ring Burst Test Method for the Mechanical Property Evaluation of Cylindrical Composite Pressure Vessel)

  • 김외태;김성수
    • Composites Research
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    • 제34권4호
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    • pp.257-263
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    • 2021
  • 복합재료는 높은 비 강성 및 비 강도 특성으로 인해 기체 혹은 액체 연료를 저장하기 위한 압력 용기의 설계 및 제작에 널리 활용되고 있다. 이에 따라, 압력용기의 파열압력 또는 파단 변형률의 기계적 특성의 보다 정확한 측정은 상용화 전에 필수적 요소이다. 그러나, 기존의 시험방법을 활용한 복합재료 압력 용기의 안전성 검증은 하중 전달 매체의 변형으로 인한 추가적인 에너지 손실의 발생과, 불필요한 하중 및 모멘트의 발생 등의 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 수직기둥의 이론적인 하중전달 정도와 적용 가능한 수직방향 변위를 고려하여 세그먼트형 링 버스트 시험장치를 설계하였다. 또한, 세그먼트 형 링 버스트 시험장치의 균일한 압력분포를 검증하기 위해 수치해석을 활용하였고, 수압 시험방법과 링 시편의 원주방향 응력 및 변형률 분포를 비교하였다. 복합재료 압력용기의 파괴 거동을 모사하기 위해 Hashin 파손 기준을 적용하였고, 실험적으로 파단 변형률을 측정하여 이를 수치해석 결과와 비교하였다.