다공질 매체의 거동은 선형 열역학적 다공 탄성 거동, 선형 다공 점성-탄성 거동, 다공소성 거동, 그리고 다공 점성-소성 거동 등으로 모형화가 된다. 또한 시간에 따라 그 거동 양상이 복합적인 형태를 띈다. 다공질 매체는 간극 속의 구성물들이 서로 상대속도를 가지며 상호 작용을 하기 때문에 coupling 효과를 고려한 다공질 매체의 변형 거동에 대한 구성모델의 개발이 필수적이다. 본 논문에서는 균질하고 등방성을 가진 재료들로 이루어진 다공질 매체의 3차원적인 거동을 포화도에 따라 완전 포화시와 부분 포화시로 나누어 연속체 다공 역학의 뼈대 위에 지배방정식들을 구한다. 또한 다공질 매체의 거동을 이해하고 해석할 수 있는 구성모델을 개발할 수 있는 토대를 마련한다. 본 연구가 확장될 경우 다공질 매체의 정확한 거동 해석과 변형량 예측이 이루어질 수 있을 것이다. 특히 도시 고형화 폐기물 매립지반의 3차원적인 거동을 해석할 수 있는 기초가 마련되어 비균질하고 이방성을 가진 재료들로 이루어진 다공질 매체 지반의 활용이 활발하게 이루어 질 것으로 기대된다.
Asgarian, Behrouz;Shokrgozar, Hamed Rahman;Shahcheraghi, Davoud;Ghasemzadeh, Hasan
Coupled systems mechanics
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제1권4호
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pp.381-395
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2012
Dynamic response of Pile Supported Structures is highly depended on Soil Pile Structure Interaction. In this paper, by comparison of experimental and numerical dynamic responses of a prototype jacket offshore platform for both hinge based and pile supported boundary conditions, effect of soil-pile-structure interaction on dynamic characteristics of this platform is studied. Jacket and deck of a prototype platform is installed on a hinge-based case first and then platform is installed on eight skirt piles embedded on continuum monolayer sand. Dynamic characteristics of platform in term of natural frequencies, mode shapes and modal damping are compared for both cases. Effects of adding and removing vertical bracing members in top bay of jacket on dynamic characteristics of platform for both boundary conditions are also studied. Numerical simulation of responses for the studied platform is also performed for both mentioned cases using capability of ABAQUS and SACS software. The 3D model using ABAQUS software is created using solid elements for soil and beam elements for jacket, deck and pile members. Mohr-Coulomb failure criterion and pile-soil interface element are used for considering nonlinear pile soil structure interaction. Simplified modeling of soil-pile-structure interaction effect is also studied using SACS software. It is observed that dynamic characteristics of the system changes significantly due to soil-pile-structure interaction. Meanwhile, both of complex and simplified (ABAQUS and SACS, respectively) models can predict this effect accurately for such platforms subjected to dynamic loading in small range of deformation.
The study deals with physical modeling of space frame-pile foundation and soil system using finite element models. The superstructure frame is analyzed using complete three-dimensional finite element method where the component of the frame such as slab, beam and columns are descretized using 20 node isoparametric continuum elements. Initially, the frame is analyzed assuming the fixed column bases. Later the pile foundation is worked out separately wherein the simplified models of finite elements such as beam and plate element are used for pile and pile cap, respectively. The non-linear behaviour of soil mass is incorporated by idealizing the soil as non-linear springs using p-y curve along the lines similar to that by Georgiadis et al. (1992). For analysis of pile foundation, the non-linearity of soil via p-y curve approach is incorporated using the incremental approach. The interaction analysis is conducted for the parametric study. The non-linearity of soil is further incorporated using iterative approach, i.e., secant modulus approach, in the interaction analysis. The effect the various parameters of the pile foundation such as spacing in a group and configuration of the pile group is evaluated on the response of superstructure owing to non-linearity of the soil. The response included the displacement at the top of the frame and bending moment in columns. The non-linearity of soil increases the top displacement in the range of 7.8%-16.7%. However, its effect is found very marginal on the absolute maximum moment in columns. The hogging moment decreases by 0.005% while sagging moment increases by 0.02%.
본 연구의 목적은 제주지역사회에서 자원봉사활동에 참여하는 515명의 대학생을 대상으로 슈퍼바이저의 자율성지지, 자원봉사동기 및 지속의도간의 인과관계를 분석하는 것이었다. 상관관계분석, 공변 량구조분석을 통하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 첫째, 자원봉사동기들은 서열화 된 상관패턴을 보여 주었다. 둘째, 자원봉사자가 지각하는 슈퍼바이저의 자율성 지지는 자율적 동기인 내재적 동기와 확인적 조절동기에 유의한 정(+)의 영향을 미쳤고, 통제적 동기(내사적, 외적 조절동기)에는 유의한 영향을 미치지 못하였으며, 무동기에는 부(-)의 영향을 미쳤다. 셋째, 자율적 동기인 내재적 동기, 확인적 조절동기들은 향후 자원봉사활동 지속의도에도 유의한 정(+)의 영향을 미쳤으며, 확인적 조절의 외재적 동기가 지속의도의 최적 예측변인으로 나타났다. 자원봉사영역에서 자기결정이론의 응용가능성과 유망성에 대하여 논의하였다.
We present Herschel-PACS observations of L1448-MM, a Class 0 protostar with a prominent outflow, part of the DIGIT Key Program (PI: N. Evans). We detect numerous emission lines including CO and $H_2O$ rotational transitions, OH transitions, and [OI] forbidden transitions at wavelengths from 55 to 210 ${\mu}m$. The $H_2O$, [OI], mid-J CO (J < 23), and OH emission distributes along the outflow direction although high-J CO and other OH emission peaks at the central spatial pixel. According to our simple excitation analysis, CO seems to have two temperature components of warm and hot, which might be attributed to the PDR and shock, respectively. After exploring a wide range of physical conditions with a non-LTE LVG code, RADEX, we found that either shock alone or the combination of PDR and shock can explain the observations. The relative fraction of observed line luminosities suggest that L1448-MM is shielded from the UV radiation because $H_2O$ and CO are the dominant coolants rather than OH and [OI]. In addition, our observed fluxes match better with C-shock models rather than J-shocks. The non-LTE LVG model supports that the IR pumping process is important for OH transitions because the OH line ratios are fitted much better when the dust thermal continuum is included.
본 연구에서는 지하공동이 해석적용기준을 제시하기 위하여 암반의 역학적 특성과 지하공동에 작용하는 초기응력을 검토하였고, 지하암반을 선형 탄성의 균질한 암석으로 가정하여 공동주위의 거동을 검토하였으며, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. - 지하암반공동의 유한요소경계는 공동의 중심으로 부터 공동 반지름의 6배이상으로 하여야 한다. - 원형공동의 경우, 수직응력과 수평응력의 비인 $K_0$ 값이 증가함에 따라 공동측면에서는 변형이 공동의 중심방향으로 증가하고, 공동상부에서는 공동의 중심방향으로 변형이 감소한다. 또한 $K_0$ 값이 1/4보다 작을 경우 공동주변암반체에서 인장영역이 발생함을 알 수 있었다. - 마제형인 공동 I과 Powerstation 형인 공동 II에 발생하는 변위는 원공동과 거의 비슷한 경향을 나타내고, 공동 I, II에 발생하는 응력집중은 공동의 벽면과 바닥으 교차부에서 발생하며, 공동 II에서 보다 큰 응력집중이 발생함을 알 수 있었다.
본 연구의 목적은 연속류의 미시적 행태분석을 통해 새로운 용량개념을 정의하고 이에 대한 용량 산정방법을 개발하고 제안하는데 있다. 교통자료 검지체계의 기술적 발전은 기존 미국 도로용량편람에서 활용된 자료에 비해 정확하고 많은 자료의 수집을 가능하게 하고, 이에 따라 교통류 해석에 대한 다양한 학문적 접근이 시도되면서 기존도로용량의 정의와 산정기준의 한계점이 드러나고 있다. 대안적 용량개념은 교통류-밀도 관계에서 용량감소와 이력현상을 포함한 혼잡교통류의 특징을 포괄적으로 해석하려는 시도로써, 확률적 모형과 행태적 또는 역학적 모형으로 구분할 수 있다. 그러나 대안적 용량개념으로 제안된 두 가지 모형 역시 연속류의 다양한 상태와 상태변동을 설명하기에는 한계점을 가지고 있다. 본 연구에서는 이러한 한계를 극복하기 위하여, 연속류의 미시적 행태자료를 통해 시추이 속도-밀도 관계. 집계간격과 교통량-속도-밀도 관계, 차두시간 분포특성, 그리고 자유속도 분포특성 분석을 수행하고, 용량의 기준이 되는 차두시간을 통계적으로 결정함으로써 교통제어를 위한 새로운 용량개념을 정의하고 이에 대한 용량산정방법을 개발하였다.
본 연구에서는 유동저항이론을 기초로 하여 연속다공체, 분리단열망 및 연속다공체-분리단열망 공존암반과 같은 3가지 암반을 대상으로 암반 특성에 따른 지하수 유동저항 개념 모델링 및 관계식을 제안하였다. 정상상태조건에서 밀도변동은 고려하지 않았으며 유한 체적법을 이용하였다. 각종 물성치는 블록 중심에서 정의되고, flux는 블록면에서 정의되는 staggered 격자 체계하에서 모든 블록에 대해 Darcy 법칙이 적용되었다. 접촉면에서의 투수계수는 인접면 중심에서 정의된 물성치의 조화평균값을 사용하였다. 유동저항개념을 이용하여 인접한 블록간의 상대압력차와 flux의 관계를 표현하였다. 개개의 단열에서의 유동은 다공암반에서 이용된 방정식과 동일한 형태의 2차원 방정식으로 모사되었다. 본 논문에서 제안된 모델은 추후 다양한 암반 특성별 유동 모사 기법을 개발하는데 많은 기여를 할 것으로 기대된다.
Early-type galaxies represent the end point of galaxy evolution and, despite pervasive residual star formation, are generally considered "red and dead", that is composed exclusively of old stars with no star formation. Here, their molecular gas content is constrained and discussed in relation to their evolution, supporting the continuing importance of minor mergers and/or cold gas accretion. First, as part of the Atlas3D survey, the first complete, large, volume-limited survey of CO in normal early-type galaxies is presented. At least of 23% of local early-types possess a substantial amount of molecular gas, the necessary ingredient for star formation, independent of mass and environment but dependent on the specific stellar angular momentum. Second, using CO synthesis imaging, the extent of the molecular gas is constrained and a variety of morphologies is revealed. The kinematics of the molecular gas and stars are often misaligned, implying an external gas origin in over a third of all systems, more than half in the field, while external gas accretion must be shot down in clusters. Third, many objects appear to be in the process of forming regular kpc-size decoupled disks, and a star formation sequence can be sketched by piecing together multi-wavelength information on the molecular gas, current star formation, and young stars. Fourth, early-type galaxies do not seem to systematically obey all our usual prejudices regarding star formation (e.g. Schmidt-Kennicutt law, far infrared-radio continuum correlation), suggesting a greater diversity in star formation processes than observed in disk galaxies and the possibility of "morphological quenching". Lastly, a first step toward constraining the physical properties of the molecular gas is taken, by modeling the line ratios of density- and opacity-sensitive molecules in a few objects. Taken together, these observations argue for the continuing importance of (minor) mergers and cold gas accretion in local early-types, and they provide a much greater understanding of the gas cycle in the galaxies harbouring most of the stellar mass. In the future, better dust masses and dust-to-gas mass ratios from Herschel should allow to place entirely independent constraints on the gas supply, while spatially-resolved high-density molecular gas tracers observed with ALMA will probe the interstellar medium and star formation laws locally in a regime entirely different from that normally probed in spiral galaxies.
A variational formulation for plane elasticity problems is derived based on an isogeometric approach. The isogeometric analysis is an emerging methodology such that the basis functions in analysis domain arc generated directly from NURBS (Non-Uniform Rational B-Splines) geometry. Thus. the solution space can be represented in terms of the same functions to represent the geometry. The coefficients of basis functions or the control variables play the role of degrees-of-freedom. Furthermore, due to h-. p-, and k-refinement schemes, the high order geometric features can be described exactly and easily without tedious re-meshing process. The isogeometric sensitivity analysis method enables us to analyze arbitrarily shaped structures without re-meshing. Also, it provides a precise construction method of finite element model to exactly represent geometry using B-spline base functions in CAD geometric modeling. To obtain precise shape sensitivity, the normal and curvature of boundary should be taken into account in the shape sensitivity expressions. However, in conventional finite element methods, the normal information is inaccurate and the curvature is generally missing due to the use of linear interpolation functions. A continuum-based adjoint sensitivity analysis method using the isogeometric approach is derived for the plane elasticity problems. The conventional shape optimization using the finite element method has some difficulties in the parameterization of boundary. In isogeometric analysis, however, the geometric properties arc already embedded in the B-spline shape functions and control points. The perturbation of control points in isogeometric analysis automatically results in shape changes. Using the conventional finite clement method, the inter-element continuity of the design space is not guaranteed so that the normal vector and curvature arc not accurate enough. On tile other hand, in isogeometric analysis, these values arc continuous over the whole design space so that accurate shape sensitivity can be obtained. Through numerical examples, the developed isogeometric sensitivity analysis method is verified to show excellent agreement with finite difference sensitivity.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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