• Structural Engineering and Mechanics
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• 제61권4호
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• pp.497-510
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• 2017

A framed structure may be composed of two sub-structures, which are linked by a hinged joint. One sub-structure is the primary system and the other is the secondary system. The primary system, which is subjected to the periodic external load, can give rise to an auto-parametric resonance of the second system. Considering the geometric-stiffness effect produced by the axially internal force, the element equation of motion is derived by the extended Hamilton's principle. The element equations are then assembled into the global non-homogeneous Mathieu-Hill equations. The Newmark's method is introduced to solve the time-history responses of the non-homogeneous Mathieu-Hill equations. The energy-growth exponent/coefficient (EGE/EGC) and a finite-time Lyapunov exponent (FLE) are proposed for determining the auto-parametric instability boundaries of the structural system. The auto-parametric instabilities are numerically analyzed for the two frames. The influence of relative stiffness between the primary and secondary systems on the auto-parametric instability boundaries is investigated. A phenomenon of the "auto-parametric internal resonance" (the auto-parametric resonance of the second system induced by a normal resonance of the primary system) is predicted through the two numerical examples. The risk of auto-parametric internal resonance is emphasized. An auto-parametric resonance experiment of a ${\Gamma}$-shaped frame is conducted for verifying the theoretical predictions and present calculation method.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2003년도 추계학술대회논문집
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• pp.572-578
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• 2003

The free vibration of a spinning flexible disk-spindle system supported by hydro dynamic bearings in a HDD is analyzed by FEM. The spinning flexible disk is described using Kirchhoff plate theory and von Karman non-linear strain, and its rigid body motion is also considered. It is discretized by annular sector element. The rotating spindle which includes the clamp, hub, permanent magnet and yoke, is modeled by Timoshenko beam including the gyroscopic effect. The flexible supporting structure with a complex shape which includes stator core, housing, base plate, sleeve and thrust pad is modeled by using a 4-node tetrahedron element with rotational degrees of freedom to satisfy the geometric compatibility. The dynamic coefficients of HDB are calculated from the HDB analysis program, which solves the perturbed Raynolds equation using FEM. Introducing the virtual nodes and the rigid link constraints defined in the center of HDB, beam elements of the shaft are connected to the solid elements of the sleeve and thrust pad through the spring and damper element. The global matrix equation obtained by assembling the finite element equations of each substructure is transformed to the state-space matrix-vector equation, and the associated eigenvalue problem is solved by using the restarted Arnoldi iteration method. The validity of this research is verified by comparing the numerical results of the natural frequencies with the experimental ones. Also the effect of supporting structures to the natural modes of the total HDD system is rigorously analyzed.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제7권1호
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• pp.47-53
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• 2004

양방향 2차로 도로에서는 보다 효율적으로 운영하고 도로의 안전성을 도모하기 위하여 오르막 차로 및 양보차로 추월차로 등의 부가차로를 설치하고 있다. 이러한 부가차로 효율성의 비교 분석을 통한 연구에 의하여 기존의 도로를 효율적으로 운영하는 방안이 제시되어야 된다. 본 연구에서는 이러한 부가차로 중 추월차로 및 양보차로가 포함된 구간을 조사하여 기하구조에 따른 교통류 특성을 분석하고 각 구간별로 서비스 수준분석을 실시하였다. 그 결과는 다음과 같다. (1) 각 기하구조별로 지점속도와 통행속도를 분석한 결과 지점속도는 통행속도보다 조사지점의 기하구조에 의한 영향을 많이 받아 변동이 심한 것을 알 수 있었으며, 통행속도는 그 기하구조에 따른 교통류의 특성을 잘 반영하고 있음을 알 수 있었다. (2) 차량별 지점속도의 비교 분석에서는 현재 차량성능의 진보로 인하여 조사구간의 설계속도에 반해 중차량 및 버스-트럭, 승용에 대한 차량별 속도차이가 거의 없는 것으로 분석되었다. 기존의 중차량에 대한 보정은 현장제한속도에 대하여 감안되어야 된다고 판단된다. (3) 모의실험모형과 현장조사에 의한 교통류특성을 비교해 보았을 때, 시뮬레이션은 도로의 전구간에 대한 결과는 잘 반영하고 있으나 짧은 구간에 대하여 교통류의 연속성을 파악하기에는 부족하다고 판단된다. (4) 추월가능 구간과 양보차로구간의 효율성을 비교해 보면, 추월율에서 양보차로구간이 추월가능구간보다 22.5%나 높게 나왔으며 총지체비교에서는 추월가능구간보다 5.56sec/h의 지체감소를 보이고 있다. 서비스 수준분석에서는 같은 C의 수준을 보이고 있으나 양보차로의 영향으로 양보차로 후구간의 서비스 수준이 A까지 상향되었다. 따라서 대향교통류의 영향을 받는 추월차로의 확보보다는 효율성이 좋은 양보차로구간의 보급이 많아야 되겠다.

• 대한조선학회논문집
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• 제49권6호
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• pp.528-533
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• 2012

Flexible composite propellers are subject to large deformation under heavy loading, and hence the hydrodynamic performance of deformed propeller might deviate from that of the metallic propeller under negligible deformation. To design the flexible propeller, it is therefore necessary to be able to evaluate the structural response of the blades to the hydrodynamic loadings, and then the influence of the blade deformation upon the hydrodynamic loadings. We use the lifting-surface-theory-based propeller analysis and design codes in solving the hydrodynamic problem, and the finite-element-method program formulated with 20-node iso-parametric solid elements for the analysis of the structural response. The two different hydrodynamic and structural programs are arranged to communicate through the carefully-designed interface scheme which leads to the derivation of the geometric parameters such as the pitch, the rake and the skew distributions common to both programs. The design of flexible propellers, suitable for manufacturing, is shown to perform the required thrust performance when deformed in operation. Sample design shows the fast iteration scheme and the robustness of the design procedure of the flexible propellers.

• Journal of Welding and Joining
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• 제29권2호
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• pp.46-55
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• 2011

This paper deals with the crack propagation life assessment of T-joint welded structure where typical fatigue cracks have been frequently initiated when the marine vessels experience the storm load. Welding residual stresses are calculated to investigate its effects on the fatigue life. Thereafter the residual stress distribution was applied to the AFGROW life prediction program, which incorporated the loading, the welding residual stress, and the geometric shape of the structure. The fatigue tests of the T-joint welded specimen under storm loading show the beach mark clearly generated on the fractured section of the weldment. The crack propagation life estimated based on the beach mark is compared with that of AFGROW to validate the life prediction. Based on the results, the evaluation method of the remaining fatigue life for T-joint fillet weldment of marine vessel's cargo hold with random load or storm load was established.

• 대한조선학회논문집
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• 제32권3호
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• pp.126-134
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• 1995

본 연구에서는 피로강도중 설계자의 입장에서 일차적으로 관심의 대상인 균열발생수명에 대하여 선박용 중형엔진의 크랭크축을 대상으로 피로강도평가를 수행하였다. 본 평가를 위하여 크랭크축에 대한 구조해석모델을 구성하고 작용하중을 선정하였고 구조해석을 통한 반복적 응답을 근거로 균열발생수명을 추정하였으며 이들의 수명분포상황을 제시하여 보았다. 균열발생수명의 추정에서 주로 사용되고 있는 몇가지 상관관계를 소개하고 이의 적용성에 대하여 언급하여 보았다. 본 해석을 위하여 PATRAN, NASTRAN 및 EMRC/NISA 등의 상용프로그램을 적극 활용하였다. 균열발생해석의 결과로서 아직 조선업계의 적용성이 활발치 못한 수명분포도를 제시하였으며 이로부터 일반구조해석에서의 응력분포도와 같은 방식으로 수명분포상황을 일목요연하게 파악할 수 있는 방법의 적용성을 타진하여 보았다.

• 건축역사연구
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• 제3권1호
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• pp.161-172
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• 1994

This is part of a study on the origin of modernist forms and settings. Forms in Modern Architecture are totally new as though they seemed to be originated from some remote culture. Archaeological studies and Laugier's primitivist attitude to the classical architecture provided a way leading, in the end, to pure structures and abstract forms. An application of the classical elements was combined with the ultimate image of nobility, simplicity and rationality. What the seventeenth and eighteenth century theorists realized in the ruines of the classical structures were not the ones with their original organic vitality but the deteriorated, naked and abstracted ones. The essence of the classical structures has been the one of the main references of the modern white architecture. Ration and Nature were the quintessential terms in the design process of the Enlightenment architects of the late eighteenth and nineteenth centuries as they were in the twentieth century architecture. Pure geometric and symbolic forms were new inventions for the new revolutionary age after the development of architectural Styles, successive until Baroque and Roccoco, ceased to go on to the next phase. Many of their buildings appeared so modem in character, for they were omitted all but the essential structure and decoration. Other sides of rationality in the pre-modern age were evolved in terms of the paradigmatic research and the logic in structure. Durand developed a systematic typological approach to the forms. Geometry was the basis of his designs and his illustrations resembled endless simple geometrical problems. One of the other rational approaches was mainly developed by Viollet-le-Duc. To him, Gothic architecture was the model in which each members functioned actively and exerted counterpressure and the Middle Ages invented new fantastic forms. The several ways of rational approaches in architecture were led to the 'tabula rasa' planning in modern architecture. Nature was remained untouched and not deformed as Ledoux's houses in the $H{\hat{o}}tel$ de $Th{\acute{e}}lusson$ were setted on informal gardens. It is part of the modem image that Nature flows or interpenetrates through the white prisms of the strictest classical purity and machines.

• 전산구조공학
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• 제9권2호
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• pp.103-113
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• 1996

본 논문에서는 강구조물의 설계를 위한 가상하중 소성활절 해석기법이 연구되었다. 구조물의 기하학적인 불완전성을 가상하중기법으로 고려하였다. 본 해석기법을 통하여 구조물이 거동과 하중 지지능력을 직접적인 방법으로 예측할 수 있다. 즉 본 기법은 강구조 설계에서 전통적으로 사용되고 있는 유효길이 인자(K-factor)의 계산 및 각 부재의 강도계산을 필요로 하지 않으므로써 다음 세대의 설계기법이라고 할 수 있다. 본 기법에 의하여 예측된 강도와 변위는 정확한 해라고 알려진 Plastic-Zone해석 결과와 비교 검증하였다. 본 기법의 해석 및 설계 세부지침과 순서를 제시하였으며, 본 해석기법 및 AISC-LRFD방법에 의하여 결정된 부재크기를 비교하였다. 본 해석기법은 실제 설계에 효율적으로 사용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국가스학회지
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• 제4권3호
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• pp.39-45
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• 2000

일반적으로 대부분의 GIS(Geographic Information System)는 단지 시설물의 지리적인 속성 정보로 위치, 관경. 길이 등의 자료만 데이터 베이스화하여 운용하고 있다. 그러나 최근 시설물 소유자들은 시설물을 안정하게 유지하기 위해 부식 정보가 중요하다는 것을 인식하기 시작하고 있다. 이에 발맞추어 대부분 대형 시설물(가스배관, 송유관, 상하수도관 등) 소유자들은 부식을 방지할 수 있는 전기방식설비(電氣防蝕設備)들을 갖추고 있는 실정이다. 따라서 본 논문에는 GIS 연계형 부식예측시스템을 개발함으로써, 기존에 구축된 GIS의 활용도를 높일 뿐만 아니라 부식률을 미리 예측하여 시설물관리를 체계적으로 관리할 수 있도록 하였다 여기서 부식예측알고리즘은 세계 최초로 지중시설물에 대하여 개발한 것이며 현장적용을 통한 신뢰성확보를 하고 있는 중이다. 본 논문에서는 GIS의 부식정보 관련 D/B 구축, 방식대상물과 방식설비의 수명예측 알고리즘, 간섭해석 알고리즘에 대하여 기술하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제35권4호
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• pp.281-286
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• 2007

노즐 목과 출구의 면적비가 1.8인 소형 2차원 초음속 노즐에 대해서 Navier-Stokes 방정식을 수치계산으로 풀었다. 압력비와 노즐 확대부 길이를 변화시킨 경우에 대해서 해석하여 노즐 안과 출구 근처에서 충격파 구조를 살펴보았고 특히 노즐 목 근처에서 발생하는 불규칙한 압력 분포의 특성을 노즐 목 근처의 기하학적 모양에 근거해서 규명하였다. 각각 독립적으로 표준형 노즐에서 압력비를 변화시킨 경우와 압력비를 고정하고 확대부의 노즐 길이를 변화시킨 경우 사이에 서로 유사한 충격파 구조 변화가 관찰되었고 여기에서 한 개의 경사 충격파로 오인될 수 있는 서로 다른 경사 충격파에 의해 만들어지는 수직 충격파도 포착하였다.