• 제목/요약/키워드: Linear Load

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Shear stiffness of headed studs on structural behaviors of steel-concrete composite girders

  • He, Jun;Lin, Zhaofei;Liu, Yuqing;Xu, Xiaoqing;Xin, Haohui;Wang, Sihao
    • Steel and Composite Structures
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    • 제36권5호
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    • pp.553-568
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    • 2020
  • Steel-concrete composite structures have been extensively used in building, bridges, and other civil engineering infrastructure. Shear stud connectors between steel and concrete are essential in composite members to guarantee the effectiveness of their behavior in terms of strength and deformability. This study focuses on investigating the shear stiffness of headed studs embedded in several types of concrete with wide range of compressive strength, and their effects on the elastic behavior of steel-concrete composite girders were evaluated. Firstly, totally 206 monotonic push-out tests from the literature were reviewed to investigate the shear stiffness of headed studs embedded in various types of concrete (NC, HPC, UHPC etc.). Shear stiffness of studs is defined as the secant stiffness of the load-slip curve at 0.5Vu, and a formulation for predicting defined shear stiffness in elastic state was proposed, indicating that the stud diameter and the elastic modulus of steel and concrete are the main factors. And the shear stiffness predicted by the new formula agree well with test results for studs with a diameter ranging from 10 to 30 mm in the concrete with compressive strength ranging from 22.0 to 200.0MPa. Then, the effects of shear stiffness on the elastic behaviors of composite girders with different sizes and under different loading conditions were analyzed, the equations for calculating the stress and deformation of simply supported composite girders considering the influence of connection's shear stiffness were derived under different loading conditions using classical linear partial-interaction theory. As the increasing of shear stiffness, the stress and deflection at the most unfavorable section under partial connected condition tend to be those under full connected condition, but the approaching speed decreases gradually. Finally, the connector's shear stiffness was recommended for fully connection in composite girders with different dimensions under different loading conditions. The findings from present study may provide a reference for the prediction of shear stiffness for headed studs and the elastic design of steel-concrete composite girder.

다차원 인접화소 간 명암차의 극좌표 기반 비선형 양자화 히스토그램에 의한 서명인식 (Signatures Verification by Using Nonlinear Quantization Histogram Based on Polar Coordinate of Multidimensional Adjacent Pixel Intensity Difference)

  • 조용현
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제26권5호
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    • pp.375-382
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    • 2016
  • 본 논문에서는 다차원 인접화소 간 명암차 기반 극좌표의 비선형 양자화 히스토그램을 이용한 서명인식을 제안한다. 다차원 인접화소 간 명암차는 기준화소를 중심으로 횡방향, 종방향, 대각 방향, 역대각 방향 각각의 이웃화소 간 명암차이고, 극좌표는 횡과 종 방향 및 대각과 비대각 방향 각각의 직교좌표로부터 변환된 좌표이며, 비선형 양자화 히스토그램은 반복계산 기법인 Lloyd 알고리즘에 의해 극좌표 값을 비균일 양자화한 히스토그램이다. 여기서 4방향 명암차의 극좌표 히스토그램은 대응하는 화소간의 상관성을 좀 더 많이 고려할 뿐만 아니라 히스토그램의 수를 감소시켜 계산부하를 줄이기 위함이다. 또한 비선형 양자화는 화소간의 명암변화의 속성을 더욱 더 잘 반영할 뿐만 아니라 저차원의 히스토그램 레벨을 얻기 위함이다. 제안된 기법을 256*256 픽셀의 90개(3인*30개) 서명들을 대상으로 city-block거리, Euclidean 거리, 순서값, 그리고 정규상호상관계수 각각의 정합척도에 기반 한 실험결과, 선형 양자화 기반 히스토그램에 비해 우수한 인식성능을 가지며, Euclidean 거리가 가장 우수한 정합척도임을 확인하였다.

선택적 sparse coding 기반 측면주사 소나 영상의 고속 초해상도 복원 알고리즘 (A selective sparse coding based fast super-resolution method for a side-scan sonar image)

  • 박재현;양철종;구본화;이승호;김성일;고한석
    • 한국음향학회지
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    • 제37권1호
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    • pp.12-20
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    • 2018
  • 측면주사 소나 영상 획득의 효율성을 향상시키고자 저해상도의 수중 영상을 복원 기법을 이용하여 고화질 영상으로 개선시키는 연구가 시도되고 있다. 측면주사 소나 영상은 광학 영상과 같은 2차원 신호를 사용한다는 측면에서 기존 광학 영상 복원에 적용된 기법의 응용을 고려할 수 있다. 광학 영상에 대한 가장 대표적인 복원 방법 중 하나는 스파스 코딩이며, 수중 영상의 희소성을 분석하여 스파스 코딩 기법을 수중 영상에 적용할 수 있음을 증명하는 연구가 진행되었다. 스파스 코딩은 입력 신호에 대하여 사전과 스파스 계수의 선형 결합으로 복원 신호를 얻는 방식이다. 하지만 스파스 계수의 값을 정확히 추정하기 위해서는 많은 연산량을 필요로 한다. 본 연구에서는 스파스 코딩 기반의 수중 영상 초해상도 복원을 수행하되, 수중 영상 내 객체 영역에 한해서 선택적으로 복원 기법을 적용하는 방법을 제안함으로써 전체 연산 시간을 단축시킨다. 이를 위하여 수중 영상에서 경계를 검출하고 그 분포에 따라 객체 영역과 비객체 영역을 구분하는 방법을 제안하고, 이를 스파스 코딩 기반의 초해상도 복원 기법과 접목시킨다. 실험을 통해 제안하는 방법이 기존 방식과 동일 수준의 PSNR(Peak Signal-to-Noise Ratio) 수치를 유지하며, 영상 복원에 필요한 시간은 32 % 만큼 단축시킴을 확인함으로써 제안 방법의 유효성을 증명하였다.

아말감 와동의 파절에 관한 3차원 유한요소법적 연구 (A STUDY ON AMALGAM CAVITY FRACTURE WITH THREE DIMENSIONAL FINITE ELEMENT METHOD)

  • 김한욱;엄정문;이정식
    • Restorative Dentistry and Endodontics
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    • 제19권2호
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    • pp.345-371
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    • 1994
  • Restorative procedures can lead to weakening tooth due to reduction and alteraton of tooth structure. It is essential to prevent fractures to conserve tooth. Among the several parameters in cavity designs, cavity isthmus and depth are very important. In this study, MO amalgam cavity was prepared on maxillary first premolar. Three dimensional. finite element models were made by serial photographic method and cavity depth(1.7mm, 2.4mm) and isthmus (11 4, 1/3, 1/2 of intercuspal distance) were varied. linear, eight and six-nodal, isoparametric brick elements were used for the three dimensional finite element model. The periodontal ligament and alveolar bone surrounding the tooth were excluded in these models. Three types model(B, G and R model) were developed. B model was assumed perfect bonding between the restoration and cavity wall. Both compressive and tensile forces were distributed directly to the adjacent regions. G model(Gap Distance: 0.000001mm) was assumed the possibility of play at the interface simulated the lack of real bonding between the amalgam and cavity wall (enamel and dentin). When compression occurred along the interface, the forces were transferred to the adjacent regions. However, tensile forces perpendicular to the interface were excluded. R model was assumed non-connection between the restoration and cavity wall. No force was transferred to the adjacent regions. A load of 500N was applied vertically at the first node from the lingual slope of the buccal cusp tip. This study analysed the displacement, von Mises stress, 1 and 2 direction normal stress and strain with FEM software ABAQUS Version 5.2 and hardware IRIS 4D/310 VGX Work-station. The results were as follows: 1. G model showed stress and strain patterns between Band R model. 2. B model and G model showed the bending phenomenon in the displacement. 3. R model showed the greatest amount of the displacement of the buccal cusp followed by G and B model in descending order. G model showed the greatest amount of the displacement of the lingual cusp followed by B and R model in descending order. 4. B model showed no change of the displacement as increasing depth and width of the cavity. G and R model showed greater displacement of the buccal cusp as increasing depth and width of the cavity, but no change in the displacement of the lingual cusp. 5. As increasing of the width of the cavity, stress and strain were not changed in B model. Stress and strain were increased on the distal marginal ridge and buccopulpal line angle in G and R model. The possibility of the tooth fracture was increased. 6. As increasing of the depth of the cavity, stress and strain were not changed in B and G model. Stress and strain were increased on the distal marginal ridge and buccopulpal line angle in R model. The possibility of the tooth fracture was increased.

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동적하중 하에서 근관치료용 임시충전재의 미세누출의 평가 (Microleakage of Endodontic Temporary Restorative Materials under Dynamic Loading)

  • 정동호;노영신;이해두;장훈상;류현욱;민경산
    • 대한치과보존학회:학술대회논문집
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    • 대한치과보존학회 2008년도 Spring Scientific Meeting(the 129th) of Korean Academy if Conservative Dentistry
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    • pp.198-203
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    • 2008
  • 본 연구의 목적은 동적하중 하에서 네 종류의 근관치료용 임시충전재의 밀폐효과를 비교하는 것이다. 44개의 건전한 인간 대구치에 표준화된 근관와동을 형성한 후 Caviton, MD-Temp, IRM 및 ZOE를 이용하여 충전하였다. 이 후, 1% 메틸렌블루 용액에 담근 상태에서 반복하중기를 이용하여 1 Hz의 속도로 98 N의 하중을 기능교두에 1,000번 가한 다음 시편을 양분해 미세누출을 평가하고 one-way ANOVA (p = 0.05)와 사후 검정으로 Duncan's multiple range tests로 통계분석 하였다. Caviton 군과 MD-Temp군이 IRM군과 ZOE군보다 통계적으로 적은 미세누출을 보였으며 (p < 0.05), 본 실험결과로 볼 때 Caviton과 MD-Temp가 IRM과 ZOE보다 동적하중 하에서 근관와동 밀폐효과가 우수하다고 사료된다.

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동적하중 하에서 근관치료용 임시충전재의 미세누출의 평가 (Microleakage of Endodontic Temporary Restorative Materials under Dynamic Loading)

  • 정동호;노영신;이해두;장훈상;류현욱;민경산
    • Restorative Dentistry and Endodontics
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    • 제33권3호
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    • pp.198-203
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    • 2008
  • 본 연구의 목적은 동적하중 하에서 네 종류의 근관치료용 임시충전재의 밀폐효과를 비교하는 것이다. 44개의 건전한 인간 대구치에 표준화된 근관와동을 형성한 후 Caviton, MD-Temp, IRM 및 ZOE를 이용하여 충전하였다. 이 후, 1% 메틸렌블루 용액에 담근 상태에서 반복하중기를 이용하여 1 Hz의 속도로 98 N의 하중을 기능교두에 1,000번 가한 다음 시편을 양분해 미세누출을 평가하고 one-way ANOVA (p = 0.05)와 사후 검정으로 Duncan's multiple range tests로 통계분석 하였다. Caviton 군과 MD-Temp군이 IRM군과 ZOE군보다 통계적으로 적은 미세누출을 보였으며 (p < 0.05), 본 실험결과로 볼 때 Caviton과 MD-Temp가 IRM과 ZOE보다 동적하중 하에서 근관와동 밀폐효과가 우수하다고 사료된다.

체결장치 비선형 거동을 고려한 교량 단부에서의 체결장치 압상력 평가 (Evaluation of Uplift Forces Acting on Fastening Systems at the Bridge Deck End Considering Nonlinear Behaviors of the Fastening Systems)

  • 양신추;김학형;공정식
    • 한국철도학회논문집
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    • 제20권4호
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    • pp.521-528
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    • 2017
  • 실제 체결장치는 들림하중이 작용할 때 압축하중이 작용할 때와 동일한 강성은 작은 하중범위 내에서 유지되고 어느 정도 들림하중이 커지면 매우 강한 비선형 거동특성을 보인다. 압상력 기준을 초과하는 개소들에서는 보통보다 매우 고가인 특수체결장치를 부설하여야하는데, 설계하고자하는 선로 전체구간에서 그 비용은 매우 크게 소요될 수 있다. 따라서 경제적 설계를 위하여 체결장치의 비선형 거동특성을 반영하여 압상력을 정확하게 평가할 필요가 있다. 본 연구에서는 현재 국내 콘크리트궤도에서 주로 사용되고 있는 일반 체결장치들(SFC와 System 300-1)을 대상으로 압상력 작용 시 거동특성을 파악하기 위하여 실내시험을 실시하였다. 시험결과를 토대로 수치해석에 적용하기 위한 체결장치의 비선형 하중-변위선도를 도출하였다. 기존의 선형모델과 더불어 도출된 비선형모델을 적용하여 교량단부의 변형에 따른 체결장치에 작용하는 압상력을 평가하였다. 또한 교량단부 체결장치 압상력에 미치는 영향요소인 침목간격, 교좌장치 중심으로부터 교량상판 최 끝단에 위치한 체결장치까지의 수평거리, 교량 거더높이 등에 대한 매개 변수연구를 통하여 이들 영향요소가 체결장치의 최대 압상력에 미치는 영향을 분석하였다. 평가결과 경제적인 궤도 설계를 위해서는 교량단부에 부설되는 체결장치의 사용성 검토 시에 체결장치의 비선형 특성이 반영될 필요가 있음을 알 수 있었다.

프리스트레스트 경량 콘크리트 보의 휨 거동에 대한 부분 프리스트레싱비와 유효 프리스트레스의 영향 (Effect of Partial Prestressing Ratio and Effective Prestress on the Flexural Behavior of Prestressed Lightweight Concrete Beams)

  • 양근혁;문주현;변항용
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제23권1호
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    • pp.39-48
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    • 2011
  • 이 연구에서는 상부 2점 집중하중을 받는 프리텐션 경량 콘크리트 보의 휨 거동을 부분 프리스트레싱 비와 긴장재의 유효 프리스트레스에 따라 평가하였다. 절건비중 1,770 $kg/m^3$의 경량 콘크리트 설계강도는 35 MPa이었으며, 항복강도 383 MPa의 일반 이형철근과 인장강도 2,040 MPa의 3연선을 각각 주 인장철근과 프리스트레싱 긴장재로 사용하였다. 실험 결과, 프리텐션 경량 콘크리트 보의 휨 내력은 부분 프리스트레싱 비의 증가와 함께 증가하지만 긴장재의 유효 프리스트레스에는 거의 영향을 받지 않았다. 동일 휨 보강지수에서 프리텐션 경량 콘크리트 보의 무차원 휨 내력은 Harajli and Naaman 및 Bennet에 의해 실험된 프리텐션 보통중량 콘크리트 보와 비슷한 수준이었다. 한편 프리텐션 경량 콘크리트 보의 변위 연성비는 부분 프리스트레싱 비의 감소와 함께 그리고 유효 프리스트레스의 증가와 함께 증가하였다. 프리텐션 경량 콘크리트 보의 하중-변위 관계는 비선형 2차원 해석모델에 의해 적절하게 평가될 수 있었다. 또한 프리텐션 경량 콘크리트 보의 휨 균열 내력 및 최대 휨 내력은 각각 탄성이론 및 ACI 318-08의 등가응력블록과 긴장재의 응력평가 식을 이용하여 안전측에서 예측될 수 있었다.

요골동맥 직경 변화에 따른 맥파 측정 시스템 개발 (Development of an Measuring System for Pulse Wave Corresponding to Different Radial Artery Diameters Caused by Indentation)

  • 이전;우영재;전영주;이유정;김종열
    • 전기학회논문지
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    • 제57권12호
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    • pp.2351-2357
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    • 2008
  • Noninvasive radial artery pulse wave has been widely used not only for the pulse wave analysis(PWA) itself but also for assessment of arterial stiffness with estimated aortic pulse wave from peripheral pulse wave. However, it has been found that the deformation of pulse shape can be caused readily by changing measuring position, indentation pressure, and so on. So, in this study, we have developed a system which can measure radial pulse wave and skin displacement simultaneously while the indentation body goes down to occlude subject's radial artery. This system can be divided into a measuring apparatus part, an indentation control hardware part, a data acquisition part and a control and computation part. And, the measuring apparatus consists of an arm-rest, a step motor, an indentation body, a laser displacement sensor(LK-G30, Keyence Co.) and pulse wave sensor. Under load-free condition and radial artery loaded condition, the evaluation of developed system has been performed. From these results, we can conclude: 1) The developed system can control the indentation body quantitatively and the adopted laser displacement sensor shows linear output characteristic even with skin as a reflector. 2) This system can measure the pulse wave and the displacement of indentation body, that is, skin displacement simultaneously at each specific level of indentation body. 3) This system can provide the number of motor steps used to get down the indentation body, the measured skin displacement, the calculated indentation pressure, the calculated pulse pressure and the pulse waveform as well as the information generated by combining these with each others. 4) This system can reveal the relationship between the morphological changes of pulse wave and the estimated displacement of radial artery wall by indentation. Consequently, the developed system can furnish more abundant information on radial artery than previous diagnosis systems based on tonometric measurement. In further study, we expect to setup the standard measuring process and to concrete the algorithm for the estimation of radial artery's diameter and of displacement of radial artery's wall. Furthermore, with well designed clinical studies, we hope to turn out the usefulness of developed system in the field of cardiovascular system evaluation.

J-적분 평가를 이용한 콘크리트 파괴 특성 (Fracture Properties of Concrete by using the J-integral)

  • 최신호;계해주;김화중
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제13권4호
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    • pp.371-378
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    • 2001
  • 콘크리트의 파괴 특성을 평가하기 위한 매개변수, 모델, 그리고 시험방법 등이 현재 많이 제안되고 있으며, 이러한 발전으로 최근에는 콘크리트의 비선형 파괴와 준취성 파괴를 해석 가능하게 하고 있다. 이 논문에서는 파괴 매개변수에 대하여 간략히 소개하고 3점 휨시험을 시행하여 콘크리트의 파괴인성을 나타내는 J-적분값 ($J_{Ic}$ )과 다른 매개변수($K_{Ic}$ , $G_{F}$ )를 비교하였다. 콘크리트 보 시험체의 두께(width)와 노치 길이에 따라 파괴인성값이 어떻게 변화하는지를 실험적으로 고찰하였고 콘크리트 파괴 인성을 측정하기 위해서 응력-변위 곡선을 사용하였다. $G_{F}$$ J_{Ic}$ 의 값은 노치 길이가 클수록 감소하는 경향을 보이며 $G_{F}$$J_{Ic}$ 보다 덜 민감한 반응을 보이는 것으로 나타났다. 따라서, 콘크리트 파괴 인성 매개변수로써 전자가 후자보다 더 유용한 것으로 나타났다. $G_{v}$$J_{Ic}$ 의 값은 콘크리트 시험체 두께가 75mm에서 150mm로 커질 때 증가한다. 따라서, 시험체 두께의 영향이 콘크리트 파괴 인성을 결정할 때 고려되어져야 한다.