• Smart Structures and Systems
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• 제3권3호
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• pp.245-261
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• 2007

Nonlinear time-domain system identification (SI) algorithm is proposed to assess damage in a shear building by synchronously estimating time-varying stiffness and damping parameters using measured acceleration data. Mass properties have been assumed as the a priori known information. Viscous damping was utilized for the current research. To chase possible nonlinear dynamic behavior under severe vibration, an incremental governing equation of vibrational motion has been utilized. Stiffness and damping parameters are estimated at each time step by minimizing the response error between measured and computed acceleration increments at the measured degrees-of-freedom. To solve a nonlinear constrained optimization problem for optimal structural parameters, sensitivities of acceleration increment were formulated with respect to stiffness and damping parameters, respectively. Incremental state vectors of vibrational motion were computed numerically by Newmark-${\beta}$ method. No model is pre-defined in the proposed algorithm for recovering the nonlinear response. A time-window scheme together with Monte Carlo iterations was utilized to estimate parameters with noise polluted sparse measured acceleration. A moving average scheme was applied to estimate the time-varying trend of structural parameters in all the examples. To examine the proposed SI algorithm, simulation studies were carried out intensively with sample shear buildings under earthquake excitations. In addition, the algorithm was applied to assess damage with laboratory test data obtained from free vibration on a three-story shear building model.

• 한국건축시공학회지
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• 제17권4호
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• pp.305-312
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• 2017

레미콘 공장에 납품되는 플라이애시의 품질의 신뢰성을 파악하기 위해 본 연구에서는 메스실린더와 액체비중계를 이용하여 FA 성적서에 나타난 품질특성과 혼탁액 밀도 측정값과의 상관관계를 분석하였다. 연구결과, 성적서에 나타나는 데이터의 적정성 분석으로는 분말도와 L.O.I를 제외한 모든 품질특성이 유효숫자 자릿수 또는 실험유무에 문제가 있는 것으로 분석된다. 또한, FA의 밀도, 분말도와 L.O.I의 경우는 비중계법 밀도값과 상관성이 양호한 것으로 분석되었는데, 특히 분말도의 상관성이 높은 것을 알 수 있었다. 또한 선행연구와의 비교고찰을 실시한 결과, 본 실험에 사용된 FA는 정제과정을 거치지 않은 원분과 유사한 데이터로 나타났는데, 이는 분말도 측정 방법인 Blaine 공기투과장치 간의 편차 문제 또는 양호하게 정제를 하지 않음에 기인한 것으로 사료되었다. 또한 현행 FA의 규격에도 KS L 5405 2종의 경우 분말도의 범위를 $3,000{\sim}4,500cm^2/g$에서 $3,500{\sim}4,500cm^2/g$으로 개정 한다면 레미콘 공장에 납품되는 FA 분말도 품질 향상에 크게 기여될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국세라믹학회지
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• 제29권7호
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• pp.511-516
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• 1992

In this study, SiC powder and Si powder were used as the raw materials. Mixture was prepared with addition of Al2O3 and Fe2O3 at 0.1~0.5wt% respectively. After this step, the mixture was pressed and nitrided for 30 hrs at 140$0^{\circ}C$ under NH3-N2 atmosphere. Mechanical properties of sintered specimens were investigated from measurement of porosity, bulk density and three point bending test. nitration reaction extent was observed at the change of mass before and after reaction, and the microstructure and the change of $\alpha$-Si3N4 and $\beta$-Si3N4 were observed by XRD and SEM. In the current work, the results are as follows 1. When Fe2O3 added, the nitridation increased with the content of Fe2O3, and the bending strength was increased from 0.1 wt% to 0.3 wt%, and decreased to 0.5 wt%. 2. When Al2O3 added, the nitridation and the bending strength increased little by little with the content of Al2O3 3. The bending strength of the specimen added with Fe2O3 were higher than that with Al2O3. Because the specimens contained Fe2O3 had much more the whisker type crystal of Si3N4 contributing to strength than contained Al2O3.

• 터널과지하공간
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• 제17권2호
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• pp.90-101
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• 2007

최근 지하공간개발의 증가와 한께 상부저수지에 저장된 물을 하부저수지고 낙하시켜 발전하는 지하양수 발전소의 건설도 지속적으로 이루어지고 있다. 이거한 지하양수발전소를 건설할 때, 구조물의 효율적이고 안전한 설계 시공 및 유지를 위해서 설계단계에서 암석과 암반의 공학적 특성 및 대상지역의 지압상태 등을 명확히 파악하는 것은 매우 중요하다. 본 논문에서 소개하는 양수발전소는 심포 $320{\sim}375m$에서 건설되고 있으며, 구조물의 안정성 검토를 위하여 굴착예정지 암반에 대해 오버코어링법을 이용한 초기응력측정, 공내재하시험 및 암석의 물성시험을 실시하여 설계에 필요한 기초자료를 획득하였다. 이를 바탕으로 수치해석을 실시하여 기존 지보재 설계의 적정성을 판단하였고, 불안정성으로 판정된 부분에 대해서는 추가로 보강설계를 하였다. 추가 보강설계 결과, 공동 전체에서 안정성을 확보하였고 현재 순조롭게 굴착이 이루어지고 있는 상태이다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제9권4호
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• pp.351-359
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• 2007

지반재료중의 하나인 암반의 물성평가 및 원지반상에서의 역학적 암반거동 평가를 위하여 다축(이축 혹은 진삼축) 압축실험이 수행되고 있다. 이러한 다축압축 실험의 경우에는 적용되는 경계조건에 따라 실험체내의 내부 응력이 예상과 다르게 작용하게 되며 결국 실험결과의 왜곡을 발생시킬 수 있으므로 적절한 경계조건의 설정은 필수적이다. 본 연구에서는 기존에 하중재하판과 실험체의 경계면상에서 발생할 수 있는 마찰저항을 감소시키기 위하여 사용된 철제 빗살구조의 재하판에 대한 구조 설계 방법을 제안하고자 한다. 각 빗살의 길이 및 단면의 계산을 위하여 각 빗살은 고정단에 지지된 단순보와 고정단에 지지된 기둥의 형태로 가정되었으며 좌굴과 실험체의 변형에 따른 빗살의 처짐을 고려하는 방법이 적용되었다.

• 한국기계가공학회지
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• 제16권4호
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• pp.53-61
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• 2017

Turbocharger is a device for increasing the power of a vehicle engine. The control plate is the main component for fixing the vane of the turbocharger. Now, the control plate is made of austenite steel cutting after the casting process. It has excellent corrosion, heat resistance and mechanical characteristics of material. However, present the process is made by cutting after casting. when cutting is processed after casting, so materials, processing time, and processing energy are lost. Therefore, this study proposes a process to powder compact use of stainless steel Deklak2 and to minimize amount of cutting through net shape process. The mechanical properties of Deklak2 were verified by tensile test, hardness test and relative density measurement, and the governed equation was defined. Also, the curvature radius 1, 2 and the density, affects the shape, were selected as the design parameters, and the best process conditions was proposed through the Taguchi method and the evaluation of SN ratio. And then prototype molds were fabricated and compared with the results of the finite element analysis for the verification, and it was found that the tendency of relative density and dimension was coincided. Therefore, it was found that the amount of cutting can be minimized by only the net shape process after the sintering process and it can be applied to mass production.

• 한국해양공학회지
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• 제30권4호
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• pp.277-286
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• 2016

The first part of this study found the tendencies of the mechanical properties of two arctic structural steels (EH32 and FH32). In the second part, the crashworthiness of stiffened panels scaled down from the side frame structure of a Korean research icebreaker was determined. A procedure for designing the shapes and sizes of the stiffened panels, mass and shape of a drop striker, and a large temperature chamber, and then manufacturing these, is introduced in detail. From impact bending tests for the stiffened panels, the residual permanent deformations and deformation histories over time were captured using manual measurement and video image analyses. Numerical simulations of the impact bending tests were carried out for three different finite element models, which were mainly composed of shell elements, solid elements, and solid elements, with welding beads. It was proven from a comparison of the test results and numerical simulation results that the solid element model with the welding bead consideration approached the test results in terms of the residual deformations as long as the strain rate effect was taken into account.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제6권4호
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• pp.327-343
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• 2004

터널 시공 도중이나 터널 굴착 직후 주지보재에 의한 보강 전에 터널막장 전방에 존재하는 연약암반 혹은 단층파쇄대로 인해 유발되는 터널막장의 붕괴사고가 빈번이 일어나고 있다. 기존의 지반탐사방법으로는 터널막장부근에 있는 연약암반이나 단층파쇄대를 찾기 어렵다. 본 연구에서는 이러한 문제점들을 극복하고 기존의 탐사방법들을 보완하기 위해 전자기파를 이용한 터널전방 예측방법을 제안하였다. 전기장의 특성을 고려한 Coulomb 및 Gauss 법칙을 이용하여 절리를 가지는 암반에서의 전기장을 해석하였다. 이를 바탕으로 터널막장 전방에 구형연약암반과 단층파쇄대가 존재하는 경우에 대하여 각각 전기장해석을 수행하여 이론식을 도출하였다. 또한 개발된 해석기법을 작용하여 터널 전방에 구형연약이역과 단층파쇄대가 존재하는 경우에 대하여 예제해석을 수행하였다. 해석결과는 터널 전방에 부착된 몇 개의 전극에서 측정된 암반의 저항으로부터 역함수기법을 이용하여 터널 전방에 존재하는 연약지역의 등가 크기, 위치 및 성질을 정확하게 예측할 수 있음을 보여주었다. 암반에서의 전기저항 가탐심도는 터널막장의 크기, 자연전위 및 기타 전기적 신호에 의해 영향을 받음을 알 수 있었다. 제시된 해석기법은 실내시험을 통하여 검증하였다. 가로, 세로, 높이가 각각 5cm인 콘크리트 블록 1800여 개를 가지고서 3방향 절리를 가진 암반상태를 구현하였고 터널 전방에 전기전도도가 콘크리트 블록보다 상대적으로 높은 물질을 이용하여 연약지반을 구현하였다. 모델링을 통한 실험결과는 해석결과와 거의 일치함을 보여주었다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 1996년도 International Conference on Agricultural Machinery Engineering Proceedings
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• pp.283-292
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• 1996

This study was performed to determine the physical properties of rice hull and straw which could be used for an optimum design and operation of the handling facilities for these rice crop by-products. The properties measured were kinetic friction coefficient , bulk density, and dynamic and static angle of repose. Rice hulls with moisture content of 13% and 21% were used throughout the test while rice straws of 10% and 16% moisture were chopped into 10mm length and used for the test. Friction coefficient was calculated from the horizontal traction forces measurement when a container holding the mass of rice hull and straw was pulled over mild steel. PVC, stainless steel, and galvanized steel surface by a universal testing machine. Bulk density was measured by an apparatus consisting of filling fundel and a receiving vessel. Dynamic angle of repose which is the angle at which the material will stand when piled was calculated from the photos of bulk samples after they were flowed by gravity and accumulated on a circular surface. Static angle of repose which is the angle between the horizontal and the sloping side of the material left in the container when discharging was also measured in the similar way. Results and conclusions from this study are summarized as follows . 1. Kinetic friction coefficient of both rice hull and straw were in the range of 0.26 -0.52 and increased with the moisture content. The magnitude of friction increased in the order of galvanized steel, stainless steel, PVC ,and mild steel. 2. Bulk densities of rice hull decreased while those of rice straw increased with moisture content increase . Average bulk densities of rice hull and straw were 96.8 and 74.7kg/㎥, respectively. 3. Average dynamic angle of repose for rice straw was 32.6$^{\circ}$ and those for 13% and 21% moisture rice hull were 38.9$^{\circ}$ and 44.9$^{\circ}$ , respectively. 4. Static angles of repose for both rice hull and straw showed increase with the moisture content. The values were 75.2\ulcorner and 80.2$^{\circ}$ for 13% and 21% moisture rice hull, respectively. Rice straws having 10% and 16% moisture content showed 87.3% and 89.2$^{\circ}$ static angle of repose, respectively.

• 터널과지하공간
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• 제27권4호
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• pp.230-242
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• 2017

이 연구에서는 국내 토목현장에서 수행된 하향식 탄성파탐사 및 굴절법 탄성파탐사 자료(177개)와 시추조사 시료(1,035개)에 대해 연암과 경암(보통암 포함)으로 분류한 후, 건설표준품셈과 지반조사표준품셈의 탄성파 속도에 의한 암반분류 기준을 비교하였다. 현장에서의 하향식 탄성파탐사 및 굴절법 탄성파탐사에 의한 탄성파 속도는 연암의 경우 1,400~2,900 m/s의 범위로 건설표준품셈 A그룹(1,200~1,900 m/s)과 지반조사표준품셈(1,200~2,500 m/s)의 기준보다 빠르게 나타났으며, 보통암과 경암의 경우 2,300~3,800 m/s의 범위로 기준범위와 유사하게 나타나는 것으로 나타났다. 실내암석시험에서 구해진 연암과 보통암~경암의 탄성파속도 또한 현장 탐사 결과와 유사한 경향을 보이는 것으로 나타났다. 암반 탄성파 속도와 품셈간의 상이점을 품셈이 절대적으로 옳다는 관점에서 본다면, 현장 탄성파 속도의 경우 하부지반의 영향을 받아 속도가 빨라지는 것과 실내암석시험의 경우에는 연암구간에서의 시료선별 시 무결암의 선별에 의한 것으로 여길 수 있다. 반대로 상이점의 원인을 품셈에 오류가 있는 것으로 본다면, 품셈상의 지층경계가 점이적이지 않은 뚜렷한 경계가 인위적으로 설정된 점, 지질 양상이 다른 외국의 기준을 그대로 차용하여 사용한다는 점, 품셈상 지층의 탄성파 속도에 대한 독립된 검증이 이루어지지 않은 점 등의 문제가 있음을 알 수 있다. 이 연구에서는 현장에서의 향후 이러한 검증 연구를 제안하며, 널리 쓰이는 품셈에 의한 지층분류에는 내포된 문제가 있음에 대한 인식이 중요하다.