• 제목/요약/키워드: Inclined plane equations

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통계적 기법을 이용한 국지성집중호우의 이동경로 분석 (Rainstorm Tracking Using Statistical Analysis Method)

  • 김수영;남우성;허준행
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2005년도 학술발표회 논문집
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    • pp.194-198
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    • 2005
  • Although the rainstorm causes local damage on large scale, it is difficult to predict the movement of the rainstorm exactly. In order to reduce the rainstorm damage of the rainstorm, it is necessary to analyze the path of the rainstorm using various statistical methods. In addition, efficient time interval of rainfall observation for the analysis of the rainstorm movement can be derived by applying various statistical methods to rainfall data. In this study, the rainstorm tracking using statistical method is performed for various types of rainfall data. For the tracking of the rainstorm, the methods of temporal distribution, inclined Plane equations, and cross correlation were applied for various types of data including electromagnetic rainfall gauge data and AWS data. The speed and direction of each method were compared with those of real rainfall movement. In addition, the effective time interval of rainfall observation for the analysis of the rainstorm movement was also investigated for the selected time intervals 10, 20, 30, 40, 50, and 60 minutes. As a result, the absolute relative errors of the method of inclined plane equations are smaller than those of other methods in case of electromagnetic rainfall gauges data. The absolute relative errors of the method of cross correlation are smaller than those of other methods in case of AWS data. The absolute relative errors of 30 minutes or less than 30 minutes are smaller than those of other time intervals.

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경사못이 적용된 CLT-콘크리트 접합부의 하중전달능력 (Load Bearing Capacity of CLT - Concrete Connections with Inclined Screws)

  • 김경태;김종호
    • 대한건축학회논문집:구조계
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    • 제34권4호
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    • pp.3-13
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    • 2018
  • Load bearing capacity of dowel type fasteners loaded perpendicular to the shear plane is determined based on Johansen's yield theory (Johansen, 1949). In case of inclined screws whose axis is no longer perpendicular, the ultimate load of connection increases because of additional axial withdrawal capacity. To calculate load bearing capacity for inclined screws, KBC2016 and Eurocode5 provide design equations using the combination of two effects; axial and bending strength. Although their equations have been validated for a long time, there is still minimal information how to apply them for concrete-CLT joints. Since there are not many test data available, engineers have to make certain assumptions and thus results may look inconsistent in practice. In this paper, authors would like to describe the current approach and assumptions indicated by KBC2016 and Eurocode 5 and how they match the experimental results in terms of shear strength of CLT-concrete connections. To fulfill the objective, several push-out tests were performed on nine different test specimens. Each specimen has different penetration angles and depths. By analyzing load-displacement curves, the maximum shear strength, stiffness, and ductility were obtained. Shear strength values were compared with the current design codes and theoretical equations proposed in this paper. Observations on stiffness and ductility were briefly discussed.

연성된 과대 경사 각도를 고려한 부유식 구조물의 비선형 유체정역학 힘과 자세 (Computation of Nonlinear Hydrostatic Force and Position of a Floating Structure Considering the Coupled Large Inclined Angles)

  • 차주환;구남국;박광필
    • 한국CDE학회논문집
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    • 제21권1호
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    • pp.90-98
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    • 2016
  • When ships and offshore plants are flooded or the floating crane is equipped with a heavy object, these floating structures are excessively inclined. In this case, immersion, heel, and trim affecting the hydrostatic restoration performance are very large and are coupled each other. In this paper, in order to calculate a static equilibrium position of floating structures with excessive inclination, the nonlinear governing equations were constructed by sequential linearization. In the governing equation, the immersion, heel, and trim are fully coupled, and the equations are represented using a plane area, a primary moment, and a moment of inertia of the water plane area. Therefore, it is possible to calculate the additional factor related the water plane area for estimating stability. Position and orientation of the floating structure are obtained by iterative calculation. The calculated results are compared with the previous studies in the aspect to the performance and the accuracy.

A HYBRID METHOD FOR HIGHER-ORDER NONLINEAR DIFFUSION EQUATIONS

  • KIM JUNSEOK;SUR JEANMAN
    • 대한수학회논문집
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    • 제20권1호
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    • pp.179-193
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    • 2005
  • We present results of fully nonlinear time-dependent simulations of a thin liquid film flowing up an inclined plane. Equations of the type $h_t+f_y(h) = -{\in}^3{\nabla}{\cdot}(M(h){\nabla}{\triangle}h)$ arise in the context of thin liquid films driven by a thermal gradient with a counteracting gravitational force, where h = h(x, t) is the fluid film height. A hybrid scheme is constructed for the solution of two-dimensional higher-order nonlinear diffusion equations. Problems in the fluid dynamics of thin films are solved to demonstrate the accuracy and effectiveness of the hybrid scheme.

An inclined FGM beam under a moving mass considering Coriolis and centrifugal accelerations

  • Shokouhifard, Vahid;Mohebpour, Saeedreza;Malekzadeh, Parviz;Alighanbari, Hekmat
    • Steel and Composite Structures
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    • 제35권1호
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    • pp.61-76
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    • 2020
  • In this paper, the dynamic behaviour of an inclined functionally graded material (FGM) beam with different boundary conditions under a moving mass is investigated based on the first-order shear deformation theory (FSDT). The material properties vary continuously along the beam thickness based on the power-law distribution. The system of motion equations is derived by using Hamilton's principle. The finite element method (FEM) is adopted to develop a general solution procedure. The moving mass is considered on the top surface of the beam instead of supposing it on the mid-plane. In order to consider the Coriolis, centrifugal accelerations and the friction force, the contact force method is used. Moreover, the effects of boundary conditions, the moving mass velocity and various material distributions are studied. For verification of the present results, a comparative fundamental frequency analysis of an FGM beam is conducted and the dynamic transverse displacements of the homogeneous and FGM beams traversed by a moving mass are compared with those in the existing literature. There is a good accord in all compared cases. In this study for the first time in dynamic analysis of the inclined FGM beams, the Coriolis and centrifugal accelerations of the moving mass are taken into account, and it is observed that these accelerations can be ignored for the low-speeds of the moving mass. The new provided results for dynamics of the inclined FGM beams traversed by a moving mass can be significant for the scientific and engineering community in the area of FGM structures.

이중적분을 이용한 완경사면에서의 선형파 방정식 (A Linear Wave Equation Over Mild-Sloped Bed from Double Integration)

  • 김효섭;정병순;이예원
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제12권3호
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    • pp.165-172
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    • 2009
  • 연직 2차원 평면을 대상으로 하는 연속방정식을 수심방향으로 이중적분 하여 수평1차원 파랑방정식을 구하였다. 새 방정식은 복소수 포텐셜 함수로 구성되어 있으며, 파랑의 진폭과 위상경사함수를 도입하여 한 세트의 실수방정식으로도 변형되었다. 파랑진폭과 위상경사함수를 포함한 한 세트의 식은 각각 1차, 2차 상미분방정식이며, 한쪽 경계에서 경계조건을 적절히 지정하여 전 영역에서의 해를 한 방향으로 진행하면서 구할 수 있다. 이때 경계조건으로는 파랑진폭 값, 파랑진폭의 경사, 위상 경사 값이다. 단순한 중앙차분식을 이용하여 식을 차분화 하였다. 새 방정식을 Booij의 경사판, Massel의 부드러운 저면, Bragg의 싸인 함수의 저면에 대하여 적용하여 보았다. 본 방정식은 Massel의 수정완경사방정식, Berkhoff의 완경사방정식, 완전 선형방정식과 비교하여 유사한 결과를 나타내었으며, 유용함을 보였다.

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손상 선박의 자세를 고려한 여객선 승객 탈출 시뮬레이션 (Passenger Ship Evacuation Simulation Considering External Forces due to the Inclination of Damaged Ship)

  • 하솔;조윤옥;구남국;이규열;노명일
    • 대한조선학회논문집
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    • 제50권3호
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    • pp.175-181
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    • 2013
  • This paper presents a simulation for passenger ship evacuation considering the inclination of a ship. In order to describe a passenger's behavior in an evacuation situation, a passenger is modeled as a rigid body which translates in the horizontal plane and rotates along the vertical axis. The position and rotation angle of a passenger are calculated by solving the dynamic equations of motions at each time step. To calculate inclined angle of damaged ship, static equilibrium equations of damaged ship are derived using "added weight method". Using these equations, physical external forces due to the inclination of a ship act on the body of each passenger. The crowd behavior of the passenger is considered as the flock behavior, a form of collective behavior of a large number of interacting passengers with a common group objective. Passengers can also avoid an obstacle due to penalty forces acting on their body. With the passenger model and forces acting on its body, the test problems in International Maritime Organization, Maritime Safety Committee/Circulation 1238(IMO MSC/Circ.1238) are implemented and the effects of ship's inclination on the evacuation time are confirmed.

비균질 Helmholtz 방정식을 이용한 변동 수심에서의 파랑변형 (Inhomogeneous Helmholtz equation for Water Waves on Variable Depth)

  • 김효섭;장창환
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.174-180
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    • 2010
  • 변동 수심에서의 파랑변형을 비균질 Helmholtz 방정식을 이용하여 계산하였다. 포텐셜 함수가 존재한다고 가정하였으며, 변수분리를 적용하였다. 본 논문에서는 조화파만을 고려하였다. 포텐셜 함수로 구성된 지배방정식을 정수면에 직접 적용하였고, 변동 수심에 대한 비균질 Helmholtz 방정식을 얻었다. 파랑의 진폭과 위상차로 얻어진 복합 포텐셜 함수의 지배방정식을 실수형 변수로 된 두 방정식으로 분리하였다. 분리된 방정식들은 각각 1차와 2차 상미분 방정식이며, 이 방정식들을 단순한 형태의 중앙차분 수치기법을 이용하여 차분식으로 변형하였다. 측면 경계조건에서의 파랑의 진폭, 진폭경사, 그리고 위상경사를 경계면에 적용하여 전방진행방법으로 전 영역에서 해를 구하였다 Booij의 경사면 있는 저면의 경우와 Bragg의 물결모양이 있는 저면의 경우에 적용하였다. 본 연구로 도출된 비균질 Helmholtz 방정식은 완전 선형방정식 계산 결과, Massel의 수정 완경사 방정식, 그리고 Berkhoff의 완경사 방정식의 적용 결과와 비교하였으며, 만족스러운 결과를 얻었다.

동적결합둥지형 모형에 의한 동해안 쓰나미 시뮬레이션 (Simulation of Tsunamis in the East Sea Using Dynamically-Interfaced Multi-Grid Model)

  • 최병호;에핌 페라놉스키;우승범;이종웅;문종윤
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제7권1호
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    • pp.41-55
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    • 2003
  • 상세한 지진해일 범람 현상을 규명하기 위하여 수립된 전회의 동적결합 차분 모형(Choi et al.)이 1983년 동해중부지진에 의한 지진해일 연구를 위해 우리나라 동해안 전역에 적용되었다. 계산영역은 격자의 크기가 다른 몇 개의 둥지영역이 평행하거나 경사가 진 방향으로 연결되어 구성되어 있다. 제일 안쪽의 둥지 영역은 해안을 따라 순차적으로 16영역으로 구성되었으며, 격자간격은 약 30m이다. 천수방정식(선형과 비선형)이 적용된 수치 시뮬레이션은 둥지영역의 격자크기에 따라 직각 또는 구면좌표계가 채택되었으며, 평행 및 경사 접합이 제일 안쪽의 둥지형 모형에 적용되었다. 시뮬레이션에 의한 결과는 지진해일 사상에 대한 처오름 높이의 관측치와 잘 일치하였다. 지진해일고 분포곡선의 개선이 수치적으로 연구되었으며, 지진원으로부터 거리가 먼 경우에는 대수정규분포를 따르는 경향을 보인다.

복합재료 팻칭에 의한 중앙경사균열에서 2단계 확장 가상균열닫힘법을 사용한 혼합모우드해석 (Mixed Mode Analysis using Two-step Extension Based VCCT in an Inclined Center Crack Repaired by Composite Patching)

  • 안재석;우광성
    • 대한토목학회논문집
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    • 제32권1A호
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    • pp.11-18
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    • 2012
  • 이 논문에서는 유리-에폭시 섬유 보강 복합재료판에 $K_I$$K_{II}$ 에 의한 혼합모우드 상태의 균열된 알루미늄판의 응력확대계수의 수치해석 산정을 다루고 있다. 응력확대계수 산정을 위한 가상균열닫힘법과 2단계 확장법이 고려된다. 에너지 방출률과 응력확대계수의 항으로 표현되는 파괴역학 매개변수 계산을 위하여, p-수렴 부분 층별모델이 채택된다. 고려되는 p-수렴 방식은 저매개변수 요소의 개념에 기초한다. 1개 층에 대해 가정된 변위장, 변위-변형률 관계, 그리고 3차원 구성방정식은 2차원과 1차원 고차 형상함수의 조합으로 정의된다. 고려되는 요소는 변위장의 보간과 수치적분을 수행하기 위해 로바토 형상함수와 가우스-로바토 적분법이 사용된다. 언급된 모델과 기법들을 사용하여, 경사각도의 변화에 따른 적층판 형상의 효과와 접착제의 강도가 팻치보강 시스템에 미치는 영향이 조사된다. 중립축 변화에 따른 팻치보강 적층판의 면외 휨 효과도 분석된다. 고려되는 모델의 정확성과 단순성 등에 관해서 응력확대계수, 응력분포, 자유도 수, 에너지 방출률 등의 항목을 가지고서 평가된다.