• 한국항해항만학회지
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• 제29권1호
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• pp.77-82
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• 2005

컨테이너 무역 규모가 매년 증가함에 따라 항만 환경이 급격히 변화하고 있다. 이러한 항만의 변화에 성공적으로 대처하기 위해 차세대 항만하역시스템인 LMTT(Linear Motor-based Transfer Technology)의 연구가 진행되고 있다. LMTT용 셔틀 카의 프레임부는 내부 빔, 내부 빔, 크로스 빔으로 구성되어 있으며, 본 연구에서는 프레임을 설계하기 위하여 크로스 빔의 개수, 하중 재하 위치 및 내부 빔의 위치에 따른 외부 빔과의 거리비 등이 프레임의 강도 및 강성에 미치는 영향을 유한요소 해석을 통하여 하중이 외부 빔과 내부 빔에 동시에 작용하고 크로스 빔이 5개일 때가 최적의 조건이라는 결론을 얻을 수 있었다.

• Steel and Composite Structures
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• 제39권1호
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• pp.65-80
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• 2021

Irregularities of a building in plan and elevation, which results in the change in stiffness on different floors highly affect the seismic performance and resistance of a structure. This study motivated to investigate the seismic responses of high-rise steel-frame buildings of twelve stories with various stiffness irregularities. The building has five spans of 3200 mm distance in both X- and Z-directions in the plan. The design package SAP2000 was adopted for the design of beams and columns and resulted in the profile IPE500 for the beams of all floors and box sections for columns. The column cross-section dimensions vary concerning the number of the story; one to three: 0.50×0.50×0.05m, four to seven: 0.45×0.45×0.05 m, and eight to twelve: 0.40×0.40×0.05 m. Real recorded ground accelerations obtained from the Vrancea earthquake in Romania together with dead and live loads corresponding to each story were considered for the applied load. The model was validated by comparing the results of the current method and literature considering a three-bay steel moment-resisting frame of eight-story height subject to seismic load. To investigate the seismic performance of the buildings, the time-history analysis was performed using ABAQUS. Deformed shapes corresponding to negative and positive peaks were provided followed by the story drifts and fragility curves which were used to examine the probability of collapse of the building. From the results, it was concluded that regular buildings provided a seismic performance much better than irregular buildings. Furthermore, it was observed that building with torsional irregularity was more vulnerable to seismic failure.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제23권3호
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• pp.127-135
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• 2019

본 논문은 기존 RC 보강방법인 철골프레임 적용방법의 단점을 보완하고자, 접합철물을 최소화하고 팽창형 모르타르를 사용하여 H형강 프레임을 기존 RC 골조에 보강하고자 하였다. 철골프레임 적용 유.무를 변수로 RC 골조에 대한 반복가력실험을 실시하여 내진성능을 평가하였다. 철골프레임을 적용한 RC 골조의 최대내력이 기존 RC 골조에 비해 약 1.4배 향상되었으며, 등가점성감쇠비 평가결과 또한 평균 2.4% 향상되어 에너지 소산능력이 개선되었다. 유한요소해석결과 해당 실험결과가 신뢰성을 가질 수 있는 것으로 판단된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제26권4호
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• pp.65-72
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• 2022

최근 국내 지진으로 인한 건축물의 피해는 주로 학교건물과 필로티형 다가구 주택에서 발생함으로써 동일한 형식의 건물에 대한 내진보강 필요성을 부각시켰다. 학교시설 내진보강사업은 초기에 연성보강방법으로서 댐퍼를 활용한 다양한 특허공법들이 충분한 검증 절차 없이 적용되었다. 그러나 「학교시설 내진성능평가 및 보강 매뉴얼, 2021」에서는 특허공법 적용시 별도의 엄격한 검증절차를 통하여 적용토록 하고 대신 일반공법으로서 강도/강성보강공법의 활성화를 유도하였다. 학교건물의 강도/강성 보강공법으로서 활발히 적용되고 있는 철골 끼움가새골조보강을 위한 내진선능평가 시 실무에서는 일부 제한된 조건에서 안전측의 내진성능평가 결과를 도출할 것으로 판단하여 기존 RC 부재에 철골가새만을 직접연결하여 해석모델을 구성하고 있다. 그러나 철골 끼움가새골조의 해석모델에서 프레임을 제거할 경우 강성감소로 인한 보강 부근의 기존 RC부재에 발생하는 하중감소는 매우 클 것으로 사료되며 이는 보강부위 기초보강 유무 검토에도 영향을 미칠 것으로 판단된다. 따라서 본 연구에서는 철골 끼움가새골조를 이용하여 저층 RC 학교건물 내진보강 시 성능평가를 위한 해석모델에 대하여 철골 프레임 고려 유무, 프레임 링크방식 등을 변수로 한 예비해석과 실제 3층 학교 건물에 대한 비선형 정적해석에 따른 내진성능평가 를 수행하였으며, 변수별 예비해석 및 푸쉬오버 해석결과를 비교함으로써 합리적인 해석모델 설정을 위한 기초자료를 제시하였다.

• Smart Structures and Systems
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• 제22권3호
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• pp.315-326
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• 2018

This paper presents a novel time-domain method for the identification of plastic rotations and stiffness parameters of single-bay frames with nonlinear plastic hinges. Each plastic hinge is modelled as a pseudo-semi-rigid connection with nonlinear hysteretic moment-curvature characteristics at an element end. Through the comparison of the identified end rotations of members that are connected together, the plastic rotation that furnishes information of the locations and plasticity degrees of plastic hinges can be identified. The force consideration of the frame members may be used to relate the stiffness parameters to the elastic rotations and the excitation. The damped-least-squares method and damped-and-weighted-least-squares method are adopted to estimate the stiffness parameters of frames. A noise-removal strategy employing a de-noising technique based on wavelet packets with a smoothing process is used to filter out the noise for the parameter estimation. The numerical examples show that the proposed method can identify the plastic rotations and the stiffness parameters using measurements with reasonable level of noise. The unknown excitation can also be estimated with acceptable accuracy. The advantages and disadvantages of both parameter estimation methods are discussed.

• 한국융합학회논문지
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• 제8권5호
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• pp.155-160
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• 2017

트랙터는 각종 작물을 생산하는 농용작업 외에 건설작업, 임야작업, 가정용 등에 사용되는 다목적 작업차량으로 경작용의 가래, 쟁기, 써레, 수확기 등을 견인하는 농업 작업에 없어서는 안 되는 필수 장비이다. 트랙터 운전자의 작업공간인 캐빈은 트랙터가 전도되었을 때 운전자가 입게 될 피해를 최소화하고 운전자가 전락하여 상해를 입지 않도록 보호하여야 한다. 일반적으로 캐빈은 프레임과 판들의 용접으로 제작되기 때문에 용접상태에 따라 구조물의 강성이 크게 영향을 받게 된다. 본 연구에서는 유한요소 해석을 이용하여 캐빈의 제작 시 예상되는 구조물의 용접 오차가 캐빈 구조물의 정적, 동적 강성에 미치는 영향을 파악하고, 캐빈의 강성을 확보하기 위한 방안을 제시하고자 한다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제13권4호
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• pp.320-328
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• 2007

This paper presents a stiffness modeling of a low-DOF parallel robot, which takes into account of elastic deformations of joints and links, A low-DOF parallel robot is defined as a spatial parallel robot which has less than six degrees of freedom. Differently from serial chains in a full 6-DOF parallel robot, some of those in a low-DOF parallel robot may be subject to constraint forces as well as actuation forces. The reaction forces due to actuations and constraints in each serial chain can be determined by making use of the theory of reciprocal screws. It is shown that the stiffness of an F-DOF parallel robot can be modeled such that the moving platform is supported by 6 springs related to the reciprocal screws of actuations (F) and constraints (6-F). A general $6{\times}6$ stiffness matrix is derived, which is the sum of the stiffness matrices of actuations and constraints, The compliance of each spring can be precisely determined by modeling the compliance of joints and links in a serial chain as follows; a link is modeled as an Euler beam and the compliance matrix of rotational or prismatic joint is modeled as a $6{\times}6$ diagonal matrix, where one diagonal element about the rotation axis or along the sliding direction is infinite. By summing joint and link compliance matrices with respect to a reference frame and applying unit reciprocal screw to the resulting compliance matrix of a serial chain, the compliance of a spring is determined by the resulting infinitesimal displacement. In order to illustrate this methodology, the stiffness of a Tricept parallel robot has been analyzed. Finally, a numerical example of the optimal design to maximize stiffness in a specified box-shape workspace is presented.

• 대한토목학회논문집
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• 제5권2호
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• pp.35-39
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• 1985

얇은 관형단면(管形斷面)을 갖는 선형변단면부재(線型變斷面部材)를 포함(包含)하는 구조물(構造物)의 해석(解析)에 이용(利用)되는 강도(剛度)매트릭스를 정적분(定積分)을 사용(使用)하여 유도(誘導)하였다. "정형적분식(整形績分式)"으로 표현(表現)된 매트릭스 요소(要素)에 수치적(數値的) 불안정(不安定)을 주는 요인(要因)을 발견(發見)하고, 그 오차(誤差)를 살펴 보기 위하여 정적분(定積分)의 급수해(級數解)도 구(求)하였다. "정형적분식(整形績分式)"으로 규현(表現)된 정적분(定積分)의 사용범위(使用範圍)는 상대경사(相對傾斜)에 의(依)하여 규정(規定)하였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회A
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• pp.1469-1474
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• 2007

In recent years, research to machine large-surface micro-features has become important because of the light guide panel of a large-scale liquid crystal display and the bipolar plate of a high-capacity proton exchange membrane fuel cell. In this study, in order to realize the systematic design technology and performance improvements of an ultra-precision machine for machining the large-surface micro-features, a structural characteristic analysis was performed using its virtual prototype. The prototype consisted of gantry-type frame, hydrostatic feed mechanisms, linear motors, brushless DC servo motor, counterbalance mechanism, and so on. The loop stiffness was estimated from the relative displacement between the tool post and C-axis table, which was caused by a cutting force. Especially, the causes of structural stiffness deterioration were identified through the structural deformation analysis of sub-models.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제28권5호
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• pp.587-601
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• 2008

In this study, a numerical procedure based on the finite element method for materially and geometrically nonlinear analysis of reinforced and prestressed concrete slender columns with arbitrary section subjected to combined biaxial bending and axial load is developed. In order to overcome the low computer efficiency of the conventional section integration method in which the reinforced concrete section is divided into a large number of small areas, an efficient section integration method is used to determine the section tangent stiffness. In this method, the arbitrary shaped cross section is divided into several concrete trapezoids according to boundary vertices, and the contribution of each trapezoid to section stiffness is determined by integrating directly the trapezoid. The space frame flexural theory is utilized to derive the element tangent stiffness matrix. The nonlinear full-range member response is traced by an updated normal plane arc-length solution method. The analytical results agree well with the experimental ones.