• Geomechanics and Engineering
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• 제34권6호
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• pp.611-621
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• 2023

This paper presents the results of a numerical investigation of the effect of geotextile reinforcement on underlying buried pipe behavior using PLAXIS 3D. In this study, variable parameters such as the in-plane stiffness of the geotextile, the pipe stiffness, the soil stiffness, the footing width, the geotextile width, and the location of the geotextile reinforcement layer are investigated. Deflections and bending moments acting on the pipe are evaluated for different combinations of variables and are presented graphically. It is observed that with an increase in the in-plane stiffness of the geotextile reinforcement, there is a tendency for a decrease in both deflections in the pipe and bending moments acting on the pipe. Conversely, with an increase in the pipe stiffness, geotextile reinforcement efficiency decreases. In the investigated region of soil stiffness, for the given pipe and geotextile stiffness, an optimum efficiency of geotextile is observed in medium dense soils. Further, it is shown that relative lengths of geotextile and footing has an important role on geotextile efficiency. Lastly, it is also demonstrated that relative location of geotextile layer with respect to the buried pipe plays an important role on the geotextile efficiency in reducing the bending moments acting on the pipe and deflections in the pipe. In general, geotextiles are more efficient in reducing the bending moments as opposed to reducing deflections of the pipe. Numerical validation is done with an experimental study from the literature to observe the applicability of the numerical model used.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제19권2호
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• pp.195-202
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• 2006

박판 구조물은 자동차를 비롯하여 항공기, 인공위성, 선박 등의 운송 수단과 건축물의 돔과 같이 효율적으로 활용되어지고 있으며 동시에 경량화를 필요로 하는 경우 널리 사용되는 구조물이다. 엔진, 변속기 등의 회전체의 부품을 보호하는 박판 구조물인 자동차 후드에서의 새로운 보강재 형상을 제시하였다. 자동차 후드는 엔진 룸에 장착되어 있는 회전체의 진동 영향을 민감하게 받아 공진현상이 발생할 우려가 있다. 따라서 설계하중을 지지할 강성을 가지며 동적 특성이 고려되어야 한다. 즉, 강성을 유지하면서 공진에 의한 진동도 고려해야 한다. 이는 곧 승차감과 직결된 중요한 문제이다. 그러므로 최적의 강성증대 설계결과를 얻기 위해서는 정적 동적 강성평가와 함께 고유진동수를 고려한 보강재의 최적설계가 도입되어야 한다. 본 연구에서는 고유진동수를 고려한 대표적인 박판 구조물인 자동차 후드의 보강재 위상을 구하고, 도출된 위상에서 보강재의 형상 최적 설계 후 제시된 보강재 단면의 최적 치수를 다구찌 방법을 이용한 직교 배열표상에서의 각 설계변수의 수준과 최적의 설계변수의 조건으로 구하였다.

• Steel and Composite Structures
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• 제30권3호
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• pp.293-304
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• 2019

The optimum cost of a reinforced concrete plane and space frames have been found by using the Genetic Algorithm (GA) method. The design procedure is subjected to many constraints controlling the designed sections (beams and columns) based on the standard specifications of the American Concrete Institute ACI Code 2011. The design variables have contained the dimensions of designed sections, reinforced steel and topology through the section. It is obtained from a predetermined database containing all the single reinforced design sections for beam and columns subjected to axial load, uniaxial or biaxial moments. The designed optimum beam sections by using GAs have been unified through MATLAB to satisfy axial, flexural, shear and torsion requirements based on the designed code. The frames' functional cost has contained the cost of concrete and reinforcement of steel in addition to the cost of the frames' formwork. The results have found that limiting the dimensions of the frame's beams with the frame's columns have increased the optimum cost of the structure by 2%, declining the re-analysis of the optimum designed structures through GA.

• Composites Research
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• 제17권2호
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• pp.1-8
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• 2004

본 논문은 겹판 스프링의 정적 스프링 상수를 가지고 복합재료 데이퍼 스프링을 최적설계 하였다. 두께와 폭을 설계변수로 실정하였다. 회귀모형의 목적함수는 상용 해석 프로그램을 통해 얻었다. 회귀모형의 함수를 가지고 회귀계수를 계산한 후, DOT를 이용하여 최적해를 구하였다. 설계에 이용된 복합재료로는 E-glass/epoxy와 carbon/epoxy를 선정하였고 겹판 스프링과 비교 해석하였다. 그 결과 정적 스프링 상수는 최적화된 복합재료 스프링들과 겹판 스프링이 1％내로 일치함을 보였다.

• 한국재난관리표준학회지
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• 제4권1호
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• pp.49-55
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• 2011

본 연구는 철근 콘크리트 구조물의 새로운 자동화 최적설계 알고리즘을 제시하였다. 기존의 주철근과 콘크리트 단면사이즈 등의 국한된 최적설계 범위를 벗어나 철근의 부착길이, 매입길이, 콘크리트 커버두께 등 세부설계사항까지 모두 고려한 실무에 적합한 효용성 높은 설계알고리즘을 제시함으로써 앞으로 실무분야에 많은 기여를 할 수 있다고 보여 진다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제19권6호
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• pp.379-385
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• 2003

기존의 섬유보강성토제체의 설계에서 보강재의 변형을 고려하지 않고 연직응력을 보강재의 인장강도로 사용함으로써, 흙구조물의 파괴응력에 대응하는 보강재의 한계응력산정과 그에 따른 보강재의 규격결정이 불가능했다. 보강재에 의해 보강된 성토제체의 파괴면에서 보강재와 흙의 거동은 초기응력단계에서는 일체로서 거동하지만 응력의 증가에 따라 변형량의 차이가 증가한다. 이러한 문제는 흙구조물의 보강재설계에서 중요한 요소로서 보강효과에 큰 영향을 미칠 수 있다. 본 연구에서는 연약지반위에 PET Mat로 보강한 성토제체의 보강재 설계 시 파괴면상의 보강재 설치위치에서 흙과 보강재의 변형량을 고려한 설계방법을 제시하였다. 연구결과에 의하면, 허용안전율을 확보하는 범위내에서 예상파괴면상의 보강재 설치위치에서의 보강재의 인장강도는 흙의 응력 이상이어야 하며, 흙의 변형링${\Delta S}$과 보강재의 변형량${\Delta G}$이 일체로 거동하는 보강재의 소요인장강도를 보강재의 설계인장강도로서 결정하는 것이 합리적이고 경제적인 것으로 평가되었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제20권7호
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• pp.107-117
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• 2004

느슨한 모래지반에서 보강재 층수 증가와 보강재의 강성과 형태 변화 그리고 얕은 기초 직하에 매설된 연성관의 깊이 등의 변화가 지지력-침하 곡선에 미치는 영향을 알아보기 위해 일련의 모형실험을 수행하였다. 시험결과, 무보강토 경우는 파괴형태가 국부전단으로 나타났으나 보강재 층수가 2층 이상이 되면 파괴형태는 국부전단에서 전반전단으로 바뀌고, 최적보강재 층수는 2층 이며, 지지력 개선에 있어서는 보강재의 초기강성과 형태가 최대인 장강도보다 중요한 것으로 나타났다. 무보강토에서 기초 직하에 연성관이 매설된 경우, 연성관의 매설 깊이가 기초 폭보다 얕으면 지지력과 극한지지력은 현저하게 감소하고, 보강토의 경우 연성관의 매설 깊이가 기초 폭보다 얕으면 파괴형태는 전반전단에서 국부전단으로 바뀌는 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제26권10호
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• pp.5-14
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• 2010

토사안정제를 이용한 비탈면 보강공법은 환경친화적이고 원지반의 강도증대를 통한 비탈면안정성을 확보하는 방법이다. 그러나 비탈면 보강공법으로 적용할 경우 현장토질과의 혼합에 따른 실제 강도증가 정도가 명확하지 못하고 보강효과에 대한 연구가 부족하여 현장에서 많이 적용되고 있지 못하고 있는 실정이다. 본 논문에서는 토사안정제 혼합율에 따른 지반강도증가 효과를 알아보고 수치해석을 통하여 비탈면 설계 적용시 비탈면 높이에 따른 적정 보강두께를 제시하고자 하였다. 실험결과 토사안정제 함량별로 강도증가가 차이는 있지만 대략 2.0~3.0배정도 강도가 증가 효과가 있는 것으로 나타났으며 수치해석을 통해서도 비탈면 높이에 따른 적정높이를 산정할 수 있었다. 향후 비탈면 보강목적으로 토사안정제의 활용도가 높을 것으로 판단된다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제25권1호
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• pp.107-112
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• 2011

In this paper, the optimum design of the glass net shape was studied to minimize the electric field of mold transformer. The glass net is used for reinforcement in structure between coils and epoxy, but it can cause to increase the electric field and the partial discharge. Therefore, the optimum design of glass net is required to minimize the electric field. In this paper, the objective function was approximated by using response surface method and then Zoom-in method was used for optimal design to minimize the electric field. The electric field was analysed using finite element method for each shape of glass nets.

• Carbon letters
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• 제15권1호
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• pp.25-31
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• 2014

A microstructure analysis is carried out to optimize the process parameters of a randomly oriented discrete length hybrid carbon fiber reinforced carbon matrix composite. The composite is fabricated by moulding of a slurry into a preform, followed by hot-pressing and carbonization. Heating rates of 0.1, 0.2, 0.3, 0.5, 1, and $3.3^{\circ}C/min$ and pressures of 5, 10, 15, and 20 MPa are applied during hot-pressing. Matrix precursor to reinforcement weight ratios of 70:30, 50:50, and 30:70 are also considered. A microstructure analysis of the carbon/carbon compacts is performed for each variant. Higher heating rates give bloated compacts whereas low heating rates give bloating-free, fine microstructure compacts. The compacts fabricated at higher pressure have displayed side oozing of molten pitch and discrete length carbon fibers. The microstructure of the compacts fabricated at low pressure shows a lack of densification. The compacts with low matrix precursor to reinforcement weight ratios have insufficient bonding agent to bind the reinforcement whereas the higher matrix precursor to reinforcement weight ratio results in a plaster-like structure. Based on the microstructure analysis, a heating rate of $0.2^{\circ}C/min$, pressure of 15 MPa, and a matrix precursor to reinforcement ratio of 50:50 are found to be optimum w.r.t attaining bloating-free densification and processing time.