• 제목/요약/키워드: Nonlinear permeability

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유한변형률 압밀이론에 의한 남해안준설토의 압밀특성에 관한 연구 (The Study on the Consolidation Characteristics of South Coast Spoil Reclaimed Ground by Finite Strain Consolidation Theory)

  • 송명규;임종철;권정근;주인곤
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2009년도 세계 도시지반공학 심포지엄
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    • pp.1170-1180
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    • 2009
  • Recently this country has carried out the coast reclamation centering on the west and south coast for effective practical use of a country, considering purchase of materials and environmental problem, most reclaiming work is processing to spoil reclamation which is easy to secure the amount of materials. In case of weak ground that is formed by spoil reclamation like this, initial moisture content is high, as slurry state that is rarely revealed ground strength, compressibility and water permeability have been shown nonlinear change by compaction progress. Analysis of weak ground is unreasonable because the existing Terzaghi compaction theory analyzes compaction fixed number to regular invariable number for prediction of compaction state. This study computes the relation with void ratio-effective pressure and void ratio-finite transformation which is the most basic matter to predict finite strain compaction state of the south coast spoil, and analyze the basic feature to predict compaction feature of the south coast spoil reclaimed ground.

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Stability evaluation for the excavation face of shield tunnel across the Yangtze River by multi-factor analysis

  • Xue, Yiguo;Li, Xin;Qiu, Daohong;Ma, Xinmin;Kong, Fanmeng;Qu, Chuanqi;Zhao, Ying
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제19권3호
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    • pp.283-293
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    • 2019
  • Evaluating the stability of the excavation face of the cross-river shield tunnel with good accuracy is considered as a nonlinear and multivariable complex issue. Understanding the stability evaluation method of the shield tunnel excavation face is vital to operate and control the shield machine during shield tunneling. Considering the instability mechanism of the excavation face of the cross-river shield and the characteristics of this engineering, seven evaluation indexes of the stability of the excavation face were selected, i.e., the over-span ratio, buried depth of the tunnel, groundwater condition, soil permeability, internal friction angle, soil cohesion and advancing speed. The weight of each evaluation index was obtained by using the analytic hierarchy process and the entropy weight method. The evaluation model of the cross-river shield construction excavation face stability is established based on the idea point method. The feasibility of the evaluation model was verified by the engineering application in a cross-river shield tunnel project in China. Results obtained via the evaluation model are in good agreement with the actual construction situation. The proposed evaluation method is demonstrated as a promising and innovative method for the stability evaluation and safety construction of the cross-river shield tunnel engineerings.

오염물질에 의한 점토 차수재의 역학적 특성변화 및 지하수 오염거동 (The Change in Geotechnical Properties of Clay Liner and the Contamination Behavior of Groundwater Due to Contaminant)

  • 하광현;이상은;정성래;천병식
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제13권1호
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    • pp.13-23
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    • 2008
  • 오염물질로 오염된 퇴적점토의 강도, 변형 및 투수특성 변화를 파악하기 위하여 NaCl 수용액과 매립장 침출수를 시료의 간극수(포화수)로 교체하여 삼축압축시험과 압밀시험을 수행하였다. 또한, 채취된 점토시료의 화학적 특성을 규명하기 위하여 주사전자현미경(SEM) 관찰과 에너지분산분광(EDX) 분석이 수반된다. 화학성분 분석결과 O, C, Si, Al, Fe 크기 순의 구성비가 얻어졌으며, 삼축압축시험 및 압밀시험결과는 NaCl의 농도가 증가할수록 극한응력(강도)은 증가하고 압축성과 투수성이 커지는 경향을 보이는데, 이는 전해질의 농도가 증가할수록 확산이중층(DDL)의 두께가 감소되어 면모화되기 때문인 것으로 판단된다. 또한, 점토 차수재를 투과한 침출수가 지하수 오염에 미치는 영향을 분석하기 위하여 MT3D 해석모델이 이용되었으며, 지하수 오염거동 해석결과 초기 염소이온 농도가 클수록 측정농도도 커지며, 시간경과에 따라 지하수 오염농도는 비선형적으로 증가되었다. 지하수 오염농도 감쇄 관계식을 유도하여 지하수 오염 이동거리를 예측한 결과, 초기농도가 클수록 지하수 오염 이동거리도 크게 나타났다.

다공성재를 통과하는 압축성 유체의 압력강하에 관한 실험적 연구 (Experimental Study of Pressure Drop in Compressible Fluid through Porous Media)

  • 서민교;김도헌;서찬우;이승윤;장석필;구자예
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제37권8호
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    • pp.759-765
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    • 2013
  • 동축형 전단 분사기의 액적분포 균일도 및 혼합성능을 개선하기 위해 고안한 액체로켓 엔진용 동축형 다공성 분사기의 개발에 앞서 다공성재를 분사기에 적용하기 위해 다공성재를 통과하는 압축성 유체의 압력강하 특성을 파악하였다. Non-Darcy 유동의 압력강하는 점성력과 관성력으로 인한 손실을 포함하는 Forchheimer 방정식을 이용하여 도출할 수 있으며, 이 때 다공성재의 형상인자인 투과율과 관성력의 영향을 나타내는 Ergun 상수를 이용하여 다공성재를 통과하는 압축성 유체의 압력강하를 예측할 수 있다. 본 연구에서는 다공성재의 압력강하 특성을 나타내는 투과율와 Ergun 상수를 작동유체의 압력강하에 대한 함수로 나타내었으며, 최종적으로 이를 일반화하여 pore의 크기에 따라 압력강하를 예측할 수 있는 관계식을 도출하였다.

통계적 분석기법을 이용한 공정 운전 향상의 방법 (Process operation improvement methodology based on statistical data analysis)

  • Hwang, Dae-Hee;Ahn, Tae-Jin;Han, Chonghun
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1997년도 한국자동제어학술회의논문집; 한국전력공사 서울연수원; 17-18 Oct. 1997
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    • pp.1516-1519
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    • 1997
  • With disseminationof Distributed Control Systems(DCS), the huge amounts of process operation data could have been available and led to figure out process behaviors better on the statistical basis. Until now, the statistical modeling technology has been susally applied to process monitoring and fault diagnosis. however, it has been also thought that these process information, extracted from statistical analysis, might serve a great opportunity for process operation improvements and process improvements. This paper proposed a general methodolgy for process operation improvements including data analysis, backing up the result of analysis based on the methodology, and the mapping physical physical phenomena to the Principal Components(PC) which is the most distinguished feature in the methodology form traditional statistical analyses. The application of the proposed methodology to the Balst Furnace(BF) process has been presented for details. The BF process is one of the complicated processes, due to the highly nonlinear and correlated behaviors, and so the analysis for the process based on the mathematical modeling has been very difficult. So the statisitical analysis has come forward as a alternative way for the useful analysis. Using the proposed methodology, we could interpret the complicated process, the BF, better than any other mathematical methods and find the direction for process operation improvement. The direction of process operationimprovement, in the BF case, is to increase the fludization and the permeability, while decreasing the effect of tapping operation. These guide directions, with those physical meanings, could save fuel cost and process operator's pressure for proper actions, the better set point changes, in addition to the assistance with the better knowledge of the process. Open to set point change, the BF has a variety of steady state modes. In usual almost chemical processes are under the same situation with the BF in the point of multimode steady states. The proposed methodology focused on the application to the multimode steady state process such as the BF, consequently can be applied to any chemical processes set point changing whether operator intervened or not.

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화강풍화토 지반의 불포화 특성을 고려한 최적화기법에 의한 사면안정해석 방법 (Slope Stability Analysis by Optimization Technique Considering Unsaturated Characteristics of Weathered Granite Soil)

  • 이승래;이성진;변위용;장범수
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제17권6호
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    • pp.123-133
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    • 2001
  • 대부분의 토사사면은 불포화상태로서, 이 경우 기존의 모관흡수력을 무시한 해석에 비해 보다 합리적인 결과를 얻을 수 있도록 대상 사면지반의 불포화 특성을 고려할 필요가 있다. 따라서 본 연구에서는 지반의 불포화 특성을 고려할 수 있도록 한계평형법에 의한 사면안정해석 프로그램을 보완하여 작성하였으며 임계단면 탐색을 위하여 최적화 기법을 적용하였다. 그리고 이와 같은 해석을 위한 불포화 설계변수를 얻기 위해 국내의 대표적 지반 재료인 화강풍화토에 대해 실험을 수행하였다. 실험자료 분석결과 불포화 강도특성을 안정해석에 적용하기 위해 모관흡수력에 따른 겉보기 점탁력 변화를 비선형성을 고려하여 수식화하였다. 또한 부피변화를 측정함으로써 함수특성곡선을 보다 정확하게 얻고자 하였다. 본 연구 결과를 통해 강우에 의한 침투로 야기되는 사면내부의 모관흡수력의 변화와 그에 따른 투수특성 및 강도특성변화를 고려함으로써 강우강도와 지속시간에 따른 안전율 변화를 보다 적절히 판단할 수 있었다.

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High-precision modeling of uplift capacity of suction caissons using a hybrid computational method

  • Alavi, Amir Hossein;Gandomi, Amir Hossein;Mousavi, Mehdi;Mollahasani, Ali
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제2권4호
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    • pp.253-280
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    • 2010
  • A new prediction model is derived for the uplift capacity of suction caissons using a hybrid method coupling genetic programming (GP) and simulated annealing (SA), called GP/SA. The predictor variables included in the analysis are the aspect ratio of caisson, shear strength of clayey soil, load point of application, load inclination angle, soil permeability, and loading rate. The proposed model is developed based on well established and widely dispersed experimental results gathered from the literature. To verify the applicability of the proposed model, it is employed to estimate the uplift capacity of parts of the test results that are not included in the modeling process. Traditional GP and multiple regression analyses are performed to benchmark the derived model. The external validation of the GP/SA and GP models was further verified using several statistical criteria recommended by researchers. Contributions of the parameters affecting the uplift capacity are evaluated through a sensitivity analysis. A subsequent parametric analysis is carried out and the obtained trends are confirmed with some previous studies. Based on the results, the GP/SA-based solution is effectively capable of estimating the horizontal, vertical and inclined uplift capacity of suction caissons. Furthermore, the GP/SA model provides a better prediction performance than the GP, regression and different models found in the literature. The proposed simplified formulation can reliably be employed for the pre-design of suction caissons. It may be also used as a quick check on solutions developed by more time consuming and in-depth deterministic analyses.

와전류 코일 센서를 통한 차량용 코팅막 측정에 관한 연구 (A Study on Coating Film Thickness Measurement in vehicle Using Eddy Current Coil Sensor)

  • 박화범;김영길
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제23권9호
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    • pp.1131-1138
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    • 2019
  • 부품 또는 제품들의 정전기 방지와 내마모성 및 내부식성 향상, 미각화 등 다양한 목적으로 코팅의 중요성이 증가되고 있다. 코팅막의 두께를 측정하는 방법으로 주로 프로브(probe)로 코팅면을 측정하는 접촉식 측정방식이 이용되는데, 코어의 투자율 변화에 의해 센서 출력 왜곡이나 부하 현상이 발생하여 정확도가 떨어지는 문제점이 있다. 본 논문에서는 비선형적인 특성에 의해 발생할 수 있는 문제점을 최적화된 회로설계와 두께측정 알고리즘을 적용하여 코팅막의 측정 오차를 줄이는 방법을 제안한다. 여러 코팅 샘플을 통한 실험 결과 ${\pm}2%$ 이내의 측정 정확도를 갖는 것을 확인할 수 있다.

Seismic holding behaviors of inclined shallow plate anchor embedded in submerged coarse-grained soils

  • Zhang, Nan;Wang, Hao;Ma, Shuqi;Su, Huaizhi;Han, Shaoyang
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제28권2호
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    • pp.197-207
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    • 2022
  • The seismic holding behaviors of plate anchor embedded into submerged coarse-grained soils were investigated considering different anchor inclinations. The limit equilibrium method and the Pseudo-Dynamic Approach (PDA) were employed to calculate the inertia force of the soils within the failure rupture. In addition, assuming the permeability of coarse-grained soils was sufficiently large, the coefficient of hydrodynamic force applied on the inclined plate anchor is obtained through adopting the exact potential flow theory. Therefore, the seismic holding resistance was calculated as the combination of the inertia force and the hydrodynamic force within the failure rupture. The failure rupture can be developed due to the uplift loads, which was assumed to be an arc of a circle perpendicular to the anchor and inclines at (π/4 - φ/2). Then, the derived analytical solutions were evaluated by comparing the static breakout factor Nγ to the published experimental and analytical results. The influences of soil and wave properties on the plate anchor holding behavior are reported. Finally, the dynamic anchor holding coefficients Nγd, were reported to illustrate the anchor holding behaviors. Results show that the soil accelerations in x and z directions were both nonlinear. The amplifications of soil accelerations were more severe at lower normalized frequencies (ωH/V) compared to higher normalized frequencies. The coefficient of hydrodynamic force, C, of the plate anchor was found to be almost constant with anchor inclinations. Finally, the seismic anchor holding coefficient oscillated with the oscillation of the inertia force on the plate anchor.

축방향 미소결함 검출을 위한 자기누설 비파괴 검사 방법에 관한 연구 (A Study on the Method of Magnetic Flux Leakage NDTfor Detecting Axial Cracks)

  • 윤승호;박관수
    • 한국자기학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.23-31
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    • 2011
  • 비파괴 검사방법 중 자기누설 방법을 이용한 비파괴 검사방법은 높은 자기 투자율을 갖고 있는 배관 검사에 적합하다. 자기누설 방식이 적용된 시스템을 MFL PIG라고 하는데 이전 MFL PIG는 금속 손실이나 부식과 같은 결함을 검출하는 데 높은 성능을 보인다. 하지만 MFL PIG는 배관 내 외부의 압력차에 의해 발생하는 크랙을 검출하는데 어려움이 있다. 크랙은 매우 가늘고 길게 발생하기 때문에 축방향으로 자기장을 형성하는 기존의 MFL PIG에서는 자기장이 통과하는 크랙의 단면적이 변화가 거의 없게 된다. 크랙은 배관에서 빈번히 발생하는 결함으로 사고의 위험은 금속 손실이나 부식에 의한 것보다 훨씬 크다. 그러므로 크랙을 검출하기 위한 새로운 PIG가 연구 개발 될 필요가 있다. CMFL PIG는 자기장을 원주방향으로 형성하여 크랙에서의 자기 누설을 최대화할 수 있다. 본 논문에서는 3차원 비선형 유한요소해석법을 이용하여 CMFL PIG를 설계하고 자기장 분포를 분석하였다. CMFL PIG를 이용하여 NACE의 표준인 크랙을 검출할 수 있고 크랙의 형상을 추정하기 위해 많은 종류의 크랙에 대해 자기장의 누설을 분석하고 신호 처리를 통해 형상 추정을 하였다.