The effect of dead loads on dynamic responses of uniform elastic beams is examined by means of a governing equation which takes into account initial bending stress due to dead loads. First, the governing equation of beams which includes the effect of dead loads is briefly presented from the author's paper (Takabatake 1990). In the formulation the effect of dead loads is considered by strain energy produced by conservative initial stresses produced by the dead loads. Second, the effect of dead loads on dynamical responses produced by live loads in simply supported beams and clamped beams is confirmed by the results of numerical computations with the Galerkin method and Wilson-${\theta}$ method. It is shown that the dynamical responses, like dynamic deflections and bending moments produced by dynamic live loads, are decreased in a heavyweight beam when the effect of dead loads is included. Third, an approximate solution for dynamic deflections including the effect of dead loads is presented in closed-form. The proposed solution shows good in agreement with results of numerical computations with the Galerkin method and Wilson-${\theta}$ method. Finally, a method reflecting the effect of dead loads for dynamic responses of beams on the magnitude of live loads is presented by an example.
전기로를 포함하는 비선형 부하를 가진 규모가 큰 제철소는 특고압 수용가이다. 이득 비선형 부하는 고조파 전류를 발생시키고, 전력계통의 전압을 왜곡시킨다. 고조파 측정결과로 고조파는 시간에 따라 변하는 특성을 가지고 있었다. 시간에 따라 변하는 고조파를 해결하기 위해 쓰이는 가장 보편적인 방법은 누적확률을 사용하는 것이다. 본 논문에서는 전기로 부하의 시간에 따라 변하는 고조파를 국제 고조파 기준인 IEC 61000-3-6, IEEE 519와 JIS C 61000-3-2에 의해 평가하고자 한다.
규모가 큰 제철소는 전기로를 포함한 비선형 부하를 가지고 있다. 이들 비선형 부하는 고조파 전류를 발생 시키고, 전력 계통의 전압을 왜곡시킨다. 본 논문에서는 전기로 부하의 고조파 현장 측정, 고조파 저감을 위해 수용가 모선에 동조 필터 적용과 국제 고조파 관리 기준인 IEC 61000-3-6과 IEEE Std. 519에 의한 고조파 평가를 심도 있게 분석한다. 고조파 해석 프로그램인 EDSA는 사례연구에 시뮬레이션 도구로 사용되었다.
Through the recent accident, the checking of ultimate hull girder capacity for container ship should be needed. Smith’s method is well known as the only simplified method to access rapidly for ultimate hull girder capacity except very expensive nonlinear F.E approach. This simplified method, however, is admitted to apply only to bulker and tanker in accordance with Classification Rules up to now. The targets of this study are to verify effectiveness of the simplified method for container ship’s ultimate hull girder strength and to propose the safety factor considering the local bending in double bottom structures due to out of plane loads through the nonlinear F.E analyses. Two different sized ships and three loading conditions which are pure bending, homo-loading and one-bay empty condition were used for this study. Based on the F.E results, the present study showed that CSR’s simplified method is available for the ultimate hull girder strength of container ship and over 1.2 of safety factor should be applied to consider the local bending effect in double bottom structures due to out of plane loads such as sea pressure an cargo.
There are great needs of simple but reliable mechanical nonlinear behavior analysis and performance evaluation method for frames constructed by steel and concrete composite beams or columns when the structures subjected extreme loads, such as earthquake loads. This paper describes an approach of simplified macro-modelling for composite frames consisting of steel-concrete composite beams and CFST columns, and presents the performance evaluation procedure based on the pushover nonlinear analysis results. A four-story two-bay composite frame underground is selected as a study case. The establishment of the macro-model of the composite frame is guided by the characterization of nonlinear behaviors of composite structural members. Pushover analysis is conducted to obtain the lateral force versus top displacement curve of the overall structure. The identification method of damage degree of composite frames has been proposed. The damage evolution and development of this composite frame in case study has been analyzed. The failure mode of this composite frame is estimated as that the bottom CFST columns damage substantially resulting in the failure of the bottom story. Finally, the seismic performance of the composite frame with high strength steel is analyzed and compared with the frame with ordinary strength steel, and the result shows that the employment of high strength steel in the steel tube of CFST columns and steel beam of composite beams benefits the lateral resistance and elasticity resuming performance of composite frames.
텔레비전의 운송 중 발생 가능한 낙하상황을 설정하고, 낙하충격으로부터 텔레비전을 보호할 수 있는 텔레비전 포장재의 최적설계를 수행하였다. 텔레비전 포장재의 최적설계는 등가정하중법을 이용하여 비선형동적응답 구조최적설계를 수행하였으며, 포장재의 최적설계 과정을 본 연구에서 제안하였다. 개념설계 단계에서 등가정하중법을 적용한 위상최적설계를 수행하였으며 상세설계 단계에서 가상모델을 사용한 응력등가정하중법을 이용하여 형상최적설계를 수행하였다. 응력등가정하중은 비선형동적응답 해석의 변위장뿐만 아니라 응력반응장과 동일한 선형해석반응장을 유발하는 선형정적하중이다. 즉, 비선형동적응답 해석에서의 응력반응장을 구조최적설계에서 제한조건을 설정할 수 있는 것이다. 실제 예제를 통해 등가정하중법을 적용한 최적설계 과정의 유용성을 검증하였다. 텔레비전 포장재 낙하 테스트는 LS-DYNA 를 사용하였으며 구조최적설계는 NASTRAN 을 사용하였다.
본 연구에서는 사용 중에 있는 철근콘크리트 보의 사용하중 단계에 따른 탄소섬유 보강 후의 휨보강 효과를 분석 고찰하였다. 사용하중을 받는 RC 보의 탄소섬유시트 보강에 따른 원부재와의 초기변형률 차이와 하중상태에 따른 잔류변형률의 영향을 고려하고, 보강 후 거동에 영향을 미치는 해석변수들에 대한 비선형 단면해석을 수행하여, 보강단계에 따른 보강보의 거동특성 및 보강효과에 대해 고찰하고, 기존 실무에서 보강설계시 가장 많이 사용되는 신영수-홍건호식과 비교 검토하였다. 보강 겁수, 인장철근비, 단면치수비를 변수로 한 변수 해석을 수행하여 보강단계에 따른 휨강도의 변화를 확인하고 보강 시기에 따른 휨강도를 계산하고 휨보강 효과를 분석하였다.
본 논문은 등가정하중을 이용하여 단조공정의 예비성형체 및 빌렛의 형상설계를 위한 최적화 방법을 제안한다. 단조공정에서 예비성형체의 형상은 최종 성형품의 품질을 결정하는데 중요한 역할을 한다. 본 연구는 빌렛 및 예비성형체의 형상을 설계하기 위하여 등가정하중법을 사용하였다. 등가정하중법은 비선형 동적하중을 등가정하중으로 변환하고 여기서 구한 등가정하중을 이용하여 선형 응답 최적화를 수행하는 방법이다. 설계변수의 갱신은 선형 응답 최적화와 비선형 해석을 통하여 이루어진다. 본 논문에 포함된 예제는 원하는 단조품의 생산을 위한 최적의 예비성형체와 빌렛의 형상을 도출하여 제안한 방법의 유용성을 검증한다. 비선형 해석과 선형 응답 최적화는 각각 LS-DYNA와 NASTRAN을 사용하였다.
This paper presents a new methodology to calculate an optimal solution of equilibrium to power system differential algebraic equations. It employs a nonlinear interior point method for solving the optimization formulation, which includes dynamic equations representing two-axis synchronous generator models with AVR and speed governing control, algebraic equations, and steady-state nonlinear loads. Equilibrium optimization (EOPT) is useful for diverse purposes in power system analysis and control with consideration of the system frequency constraint.
Elastic failures of cantilevered cylindrical shells subject to lateral load are caused mainly by geometrical nonlinearlity. Geometerally nonlinear analysis is call for so as to investigate failure mechanisms. In this paper the geometericlly nonlinear analysis of cantilevered cylindrical shells under transverse load by the Rayleigh-Ritz Method is presented to examine the collapse loads and the process of cross-sectional deformations. The critical stress for relatively long cylinders have a tendency to show low level in comparison with the classical buckling stress for compression.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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