• 제목/요약/키워드: Shear interaction

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Seismic response analysis of buried oil and gas pipelines-soil coupled system under longitudinal multi-point excitation

  • Jianbo Dai;Zewen Zhao;Jing Ma;Zhaocheng Wang;Xiangxiang Ma
    • Earthquakes and Structures
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    • 제26권3호
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    • pp.239-249
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    • 2024
  • A new layered shear continuum model box was developed to address the dynamic response issues of buried oil and gas pipelines under multi-point excitation. Vibration table tests were conducted to investigate the seismic response of buried pipelines and the surrounding soil under longitudinal multi-point excitation. A nonlinear model of the pipeline-soil interaction was established using ABAQUS finite element software for simulation and analysis. The seismic response characteristics of the pipeline and soil under longitudinal multi-point excitation were clarified through vibration table tests and simulation. The results showed good consistency between the simulation and tests. The acceleration of the soil and pipeline exhibited amplification effects at loading levels of 0.1 g and 0.2 g, which significantly reduced at loading levels of 0.4 g and 0.62 g. The peak acceleration increased with increasing loading levels, and the peak frequency was in the low-frequency range of 0 Hz to 10 Hz. The amplitude in the frequency range of 10 Hz to 50 Hz showed a significant decreasing trend. The displacement peak curve of the soil increased with the loading level, and the nonlinearity of the soil resulted in a slower growth rate of displacement. The strain curve of the pipeline exhibited a parabolic shape, with the strain in the middle of the pipeline about 3 to 3.5 times larger than that on both sides. This study provides an effective theoretical basis and test basis for improving the seismic resistance of buried oil and gas pipelines.

이산요소법을 활용한 점성토 환경에서의 토양 입자 크기에 따른 몰드보드 플라우 견인력 예측 시뮬레이션 (Simulation study on draft force prediction of moldboard plow according to cohesive soil particle size using the discrete element method)

  • 김민승;배보민;정대위;안장현;최세오;;성시원;김연수;김용주
    • 드라이브 ㆍ 컨트롤
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    • 제21권3호
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    • pp.46-55
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    • 2024
  • In the agricultural machinery field, load analysis is mostly done through field tests. However, field tests are time-consuming and costly. There are also limitations in test conditions due to weather conditions. To overcome these environmental limitations, research on load analysis through simulation in a virtual environment is actively being conducted. This study aimed to select the most appropriate soil particle size for modeling by analyzing the effect of soil particle size on the prediction of draft force of the implement using simulation and soil particle modeling in a virtual environment with the discrete element method (DEM) software. The accuracy was verified by simulating the draft force for the same moving speed by soil particle size. For soil particle modeling, DEM soil modeling was performed by designing soil property measurement procedure. Soil particle correction was performed with a virtual vane shear test. Average DEM simulation results showed an error of 27.39% (19.43~40.66%) compared to actual measured data. The possibility of improvement was confirmed through additional research. Results of this study provide useful information for selecting soil particle size in soil modeling using DEM from the perspective of agricultural machinery research.

절식, 스트레스 및 냉각속도가 돼지도체의 사후 대사속도와 등심근의 육질에 미치는 영향 (Effects of Practical Variations in Fasting, Stress and Chilling Regime on Post-slaughter Metabolic Rate and Meat Quality of Pork Loin)

  • 황인호;박범영;조수현;김진형;이종문
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제46권1호
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    • pp.97-106
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    • 2004
  • 본 실험은 현장에서 발생할 수 있는 도축 전개체 관리와 도축 후 냉각온도의 편차가 숙성기간동안 육질에 미치는 영향을 관찰하기 위해 설계되었다. 총 20 두 랜드레이스를 도축 하루 전날부터 절식(n = 10)한 처리구와 도축일 아침까지 급여(n = 10)한 처리구 중에 각각 5마리씩을 무작위 선발하여 도축 전 스트레스(n = 10)와 무 스트레스(n = 10) 처리하엿다. 분할 후 좌도체는 $6^{\circ}C$에 우도체는 -$3^{\circ}C$의 도체 냉각실에서 24시간 냉각하였다. 사후 강직기와 도축 후 24시간의 pH, 온도, 유리 칼슘이온, 단백질 분해도를 측정하였으며, 1일째 근절길이, $1^{\circ}C$에서 3일 및 7일째 드립량, 1, 3, 7일째 육색, 전단력 및 가열 감량을 측정하였다. 본 실험 조건에서 도축 직전 15분 동안 몰이스트레스는 유리 칼슘량을 제외한 대사속도 및 육질 특성에 영향을 주지 않았다. 절식하지 않은 구는 절식한 처리구와 비교하여 1시간과 24시간에 빠른 pH 하강을 보였고 (P < 0.1), - $3^{\circ}C$ 냉각 조건에서는 $6^{\circ}C$에서 냉각한 처리구와 비교하여 도축후 3시간부터 완만한 pH 강하속도(P < 00.1)을 보였으나 최종 pH가 5.7 ${\sim}$ 5.8로 처리 구간에 큰 차이가 없었다. pH 6.2에서 절식과 냉각방법간에 상호 작용이 있었는데, 절식하지 않은 도체를 $6^{\circ}C$에서 냉각했을 경우 온도가 $33.3^{\circ}C$로 절식시킨 처리구를 - $3^{\circ}C$에서 냉각한 처리구와 비교하여($22.2^{\circ}C$) 11$^{\circ}C$ 더 낮은 온도를 보였다. 근절길이는 1.7 ${\sim}$ 1.8 ${\mu}m$로 처리간에 큰 차이를 보이지 않았으나, 24시간째 전단력은 절식처리구에서 약 2kg 높았다(P < 0.05) 영향을 받았는데, 절식시킨 시험구에서 낮은 값을 보였다. 냉각실 온도는 전단력과 육색에 영향을 미치지 않았으나, -$3^{\circ}C$ 냉각이 가열 감량을 유의적으로 감소시켰다(P < 0.05), 숙성기간 동안 전단력은 사료 급여를 하지 않은 도체에서 도축 후 1일에 약 6.5 kg으로 도축전까지 급여한 구보다 높았는데( P <0.05), 이 결과는 빠른 pH 하강과 유리 칼슘이온의 방출로 높은 도체 온도에서 단백질 분해 효소의 높은 활성과 관련된 것으로 판단되었고, 이것은 빠른 Desmin 분해 속도가 뒷받침하였다. 하지만 숙성 7일째에는 처리간의 전단력 차이는 관찰되지 않았다. 가열 감량 숙성기간동안 가열 감량을 크게 증가시켜 숙성 7일째에는 유의적으로 높은(P < 0.01) 가열 감량을 유발하였다. 이러한 결과는 육색과도 연관 되었는데, 육색은 결과는 육색과도 연관 되었는데, 육색은 진공포장 후 7일 동안 $1^{\circ}C$에서 숙성한 결과 절식시킨 시험구와 지교하여 도축 전 급여가 더 밝고 붉은색(P < 0.05)을 나타냈다. 명도는 숙성 7일째에 유의적으로 증가하였고, 적색도는 3일째에 증가하였으나 7일째에는 변화가 없었다. 이러한 변화는 통계적으로는 유의성이 관찰되었으나 그 차이점은 미미했다. 본 실험결과는 도축 전날까지 급여 또는 절식 여부는 숙성 3일 이상일 경우 연도에는 영향을 미치지 않으나, 도축일 아침까지 급여가 보수력을 감소시키므로 도축 하루 전날부터 절식하는 것이 육질을 증가시킨다는 것을 시사하고 있다.

산청 회장암과 철-티탄 광체의 구조적 특징과 발생적 관계 (Genetic Relationship and Structural Characteristics of the Fe-Ti Ore Body and the Sancheong Anorthosite, Korea)

  • 강지훈;이덕선
    • 자원환경지질
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    • 제47권6호
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    • pp.571-588
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    • 2014
  • 영남육괴 지리산지구의 산청지역은 선캠브리아기 지리산 변성암복합체와 이를 관입하는 산청 회장암복합체(이하, 회장암체) 그리고 이들을 관입하는 중생대 화성암류 등으로 구성되어 있고, 연구지역은 암주상 산청 회장암체의 서부에 위치한다. 본 연구는 산청 회장암체에 산출하는 산청 회장암(이하, SA)과 철-티탄 광체(이하, FTO)를 중심으로 노두별 상세한 야외지질조사를 수행하였으며, SA와 FTO의 엽리, 전단대, 산상 등으로부터 FTO 엽리의 성인과 이들 사이의 발생적 관계를 새롭게 해석하였다. 지금까지 밝혀진 SA와 FTO 사이의 구조적 특징은 다음과 같다: FTO의 다중 층상구조, SA의 세립화와 관련된 직선상, 혈관상, 요철상, 직각형 블록구조의 파생세맥, 점이적이고 불규칙한 SA 블록과 FTO 사이의 설상 또는 둥근 열편상 잠입 경계면 구조, 연성전단변형이 아닌 유동적 산상의 FTO 엽리와 FTO 엽리면상의 선상배열, SA 내에 발달하는 불연속전단대, SA 블록의 경계면에 평행한 FTO 엽리의 방향성, SA 블록의 경계면을 향한 FTO 엽리의 우세한 발달, 사장석 포획결정과 포획된 SA 블록의 종횡비에 비례하는 FTO 엽리의 우세성, FTO 엽리의 유동 습곡구조. 이러한 구조적 특징으로부터 FTO가 용융체로 존재할 당시에 SA가 완전히 고화되지 않았으며, 부분 고화된 SA의 단열작용은 FTO의 파생세맥과 SA의 세립화를 초래하였음을 알 수 있다. 또한 SA 블록과 FTO 사이에 점이적이고 불규칙한 경계면은 완전히 응결되지 않은 SA 블록와 FTO 용융체 사이의 상호반응에 의해 형성되었으며, FTO 엽리는 마그마 엽리로서 FTO 용융체와 부분 고결된 SA 블록 사이에 상호운동의 결과로 형성되었음을 알 수 있다. 이는 SA와 FTO는 성인과 시대를 달리하는 서로 다른 마그마의 관입관계가 아니라 동일시대의 동일기원 마그마의 다단계 분별정출작용에 의해 형성되었음을 의미하고, FTO는 관입적인 (암)맥상과 같이 규칙적인 산상이 아니라 불규칙한 단열을 따라 주입된 매우 불규칙한 산상을 보인 것으로 해석되며, Fe-Ti 광물자원 탐사 시에 적용될 수 있을 것이다.

사료의 에너지 및 조단백질 함량이 토종오리의 성장과 도체 특성에 미치는 영향 (Effect of Dietary Metabolizable Energy and Crude Protein Concentrations on Growth Performance and Carcass Characteristics of Korean Native Ducks)

  • 김홍래;권형주;오성택;윤정근;최영인;추연경;강보석;김학규;홍의철;강창원;안병기
    • 한국가금학회지
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    • 제39권3호
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    • pp.167-175
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    • 2012
  • 본 실험은 대사 에너지와 조단백질 수준이 토종오리의 생산성 및 도체 특성에 미치는 영향을 연구하기 위해 수행되었다. 육성 전기는 토종오리 828수를 9개 처리에 공시하여 사용하였고, 육성 후기는 육성 전기를 거친 토종오리 중 720수를 9개 처리에 공시하여 사용하였다. 육성 전기의 실험 사료는 ME 3,000, 2,900 및 2,800 kcal/kg, CP 23, 22 및 21%이었으며, 육성 후기에는 ME 3,100, 3,000 및 2,900 kcal/kg, CP 19, 18 및 17%로 처리하여 사용하였다. 육성 전기 실험 결과는 CP 수준이 증가함에 따라 체중, 증체량 및 사료 요구율이 유의적으로 개선되었지만(Linear effect, P<0.01), ME 수준과 $ME{\times}CP$ interaction에 의한 유의차는 나타나지 않았다. 균일도는 ME, CP 수준과 $ME{\times}CP$ interaction 모두에서 유의차가 나타나지 않았다. 육성 후기 실험 결과는 체중, 섭취량, 증체량, 사료 요구율 및 균일도에서 유의한 차이가 관찰되지 않았으나, 도체율에서는 ME 3,000 kcal/kg에서 유의적으로 가장 높게 나타났으며(Quadratic effect, P<0.01), ME와 CP의 수준이 증가함에 따라 간의 상대적 중량이 유의적으로 각각 작아지는 결과(Linear effect, P<0.01)가 나타났다. 가슴육, 넓적다리 및 북채의 상대적 중량에서는 수준간 유의적인 차이는 나타나지 않았다. 토종오리 고기의 화학 및 물리적 특성인 육색, pH, 가열 감량 및 전단력가에서는 ME 및 CP 수준과 $ME{\times}CP$ interaction 모두에서 유의차가 나타나지 않았다.

지진 시 공동구용 수직구-터널 접속부 거동에 대한 경계면 강성 계수의 영향 (Effects of interface stiffness on dynamic behavior of connections between vertical shafts and tunnels under earthquake)

  • 김정태;홍은수;강석준;조계춘
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제21권6호
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    • pp.861-874
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    • 2019
  • 최근 발생한 포항과 경주 지진 이후 공동구와 같은 소단면 터널 구조물에 대한 내진 성능 평가에 대한 관심이 증가하고 있다. 이 연구에서는 유한 차분법 기반의 FLAC3D를 사용하여 지진 하중에 대한 수직구와 수평 터널 구조물에 대한 3차원 동적 해석을 수행하였다. 특히 지반과 구조물 사이 경계면 특성을 고려한 지반-구조물 상호 해석 시 중요 인자인 경계면 강성 계수의 영향을 분석하기 위한 매개변수 해석을 수행하였다. 매개변수 해석을 통해 경계면 강성 계수는 지하 구조물의 전체 동적 거동에는 큰 영향을 미치지 않지만 접속부의 국부적인 변위 거동에는 큰 영향을 미치는 것을 확인 할 수 있었다. 경계면 강성계수의 크기는 접속부에서의 변위와 반비례하는 경향을 보였으며, 수직 응력 및 전단 응력에 대해서는 비례하는 경향을 확인하였다. 연구 결과 수치 해석에서 주로 사용되고 있는 경계면 강성 계수에 대한 경험적 식의 한계를 제시할 수 있었으며, 새로운 경계면 강성 계수 모델 개발의 필요성을 확인하였다.

자가부식 프라이머 접착제의 적용방식이 법랑질의 결합강도에 미치는 영향 (EFFECT OF APPLICATION METHODS OF A SELF-ETCHING PRIMER ADHESIVE SYSTEM ON ENAMEL BOND STRENGTH)

  • 박재구;조권환;조영곤
    • Restorative Dentistry and Endodontics
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    • 제33권2호
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    • pp.90-97
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    • 2008
  • 이 연구는 Clearfil SE Bond를 거친 법랑질 표면에 적용할 때, 자가부식 프라이머의 적용방식 (능동적인 또는 수동적인)과 접착레진의 도포회수 (1회 또는 2회)가 법랑질의 결합강도에 미치는 영향을 알아보기 위하여 시행하였다. 16개의 발거된 대구치 치관의 협면이나 설면에서 법랑질 절편을 만들어 4개의 군으로 배정한 다음, 1군은 프라이머를 수동적으로 적용한 후 접착레진을 1회 도포하였고, 2군은 프라이머를 능동적으로 적용한 후 접착레진을 1회 도포하였고, 3군은 프라이머를 수동적으로 적용한 후 접착레진을 2회 도포하였고, 4군은 프라이머를 능동적으로 적용한 후 접착레진을 2회 도포하였다. 적용된 접착레진을 10초간 광조사한 후, 법랑질 표면에 2-3개의 Tygon tube를 위치시키고 Clearfil AP-X를 충전하고 40초간 광조사 하였다. Universal testing machine을 이용하여 법랑질 표면에서 복합레진이 파절될 까지 분당 1.0 mm의 cross-head speed로 전단하중을 가하고 통계적으로 분석하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 거친 법랑질에 대한 Clearfil SE Bond의 미세전단 결합강도는 자가부식 프라이머의 적용방식 보다는 접착레진의 도포회수에 의해 증가할 수 있음을 알 수 있었다.

종방향 압축력을 받는 선체판부재의 횡압력 영향에 관한 연구 (A Study on the Lateral Pressure Effect under Axial Compressive Load of Ship Platings)

  • 박주신;고재용;이준교
    • 한국항해항만학회지
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    • 제29권6호
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    • pp.515-522
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    • 2005
  • 선체를 구성하는 판부재는 일반적으로 면내하중과 횡하중의 조합하중이 작용하게 된다. 면내하중으로서는 주로 전체적인 선체거더의 휨과 비틀림에 의한 압축하중 및 전단하중이 있다. 횡하중은 수압과 화물압력에 의해서 작용하게 된다. 이러한 하중의 요소들은 항상 동시에 작용하는 것이 아니지만 한 개 이상의 하중이 존재하고 상호작용하게 된다. 그러므로, 좀더 합리적이고 안정적인 선박구조의 설계를 위해서는 이러한 조합하중이 선체판에 작응할 경우에 발생하게 되는 좌굴 및 최종강도거동의 상호관계를 좀더 자세히 분석할 필요가 있다. 실제로 선체판은 슬래밍과 팬팅과 같은 충격하중을 제외하고는 상대적으로 적은 수압이 작용하게 된다. 본 연구논문에서는 조합하중을 받는 선체판부재의 거동에 있어서 최종한계상태설계법에 기반을 둔 탄소성대변형 유한요소해석을 수행하였다. 본 연구에서는 압축하중과 횡하중이 판부재에 작용하였을 경우 횡하중의 크기에 따른 영향을 탄소성대변형 유한요소해석(ANSYS)을 수행하여 분석하였다.

말뚝식과 블록식이 혼합된 시멘트혼합처리공법(DCM)의 구조체 해석 비교 연구 (A Comparative Study of Structural Analysis on DCM Improved by Pile and Block Type)

  • 신현영;김병일;김경오;한상재
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제30권4호
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    • pp.5-19
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    • 2014
  • 본 논문에서는 천층블록/심층말뚝 혼합식 시멘트혼합처리 공법을 구조체적 관점에서 해석하였고, 각 방법별 특징 및 관련 거동을 분석하였다. 연속보 해석법의 경우 침하량을 매우 작게 예측하였고, 천층블록의 전단력과 휨응력은 다소 크게 예측하였다. Frame 해석법의 경우 천층블록의 부재력과 장주의 부재력은 수치해석법과 가장 근접한 거동을 예측하였지만, 장주의 침하는 작게 예측하여, 장주 반력을 이용한 별도 침하계산을 실시해야하는 것으로 나타났다. 지반아칭법과 말뚝지지전면기초해석법의 경우 장주의 하중분담율이 타방법에 비해 매우 커서 장주의 축력이 과대 예측되었다. 천층블록/심층말뚝 혼합식 시멘트혼합처리공법을 적용하면, 천층블록의 침하 및 지반반력은 중앙에서 가장 크고, 외곽에서 가장 작았다. 또한, 개량체와 지반간의 상호작용을 고려할 수 있는 해석법에서 장주 개량체가 분담하는 하중은 약 20~45% 범위를 보였고, 응력분담비는 일반적인 말뚝식 DCM 공법보다 작은 약 2.0~5.0정도의 범위를 나타내었다. 장주 두부 경계조건에 따라 최대 부재력에서는 유사하지만, 두부 구속조건에서는 장주의 위치에 따라 축력 및 연직변위는 서로 다르게 나타났다.

종방향 압축력을 받는 선체판부재의 횡압력 영향에 관한 연구 (A Study on the Lateral Pressure Effect under Axial Compressive Load of Ship Platings)

  • 박주신;고재용;이준교
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.61-67
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    • 2005
  • 선체를 구성하는 판부재는 일반적으로 면내하중과 횡하중의 조합하중이 작용하게 된다. 면내하중으로서는 주로 전체적인 선체거더의 휨과 비틀림에 의한 압축하중 및 전단하중이 있다. 횡하중은 수압과 화물압력에 의해서 작용하게 된다. 이러한 하중의 요소들은 항상 동시에 작용하는 것이 아니지만 한 개 이상의 하중이 존재하고 상호작용하게 된다. 그러므로, 좀더 합리적이고 안정적인 선박구조의 설계를 위해서는 이러한 조합하중이 선체판에 작용할 경우에 발생하게 되는 좌굴 및 최종강도거동의 상호관계를 좀더 자세히 분석할 필요가 있다. 실제로 선체판은 슬래밍과 팬팅과 같은 충격하중을 제외하고는 상대적으로 적은 수압이 작용하게 된다. 본 연구논문에서는 조합하중을 받는 선체판부재의 거동에 있어서 최종한계상태설계법에 기반을 둔 탄소성대변형 유한요소해석을 수행하였다. 본 연구에서는 압축하중과 횡하중이 판부재에 작용하였을 경우 횡하중의 크기에 따른 영향을 탄소성대변형 유한요소해석(ANSYS)을 수행하여 분석하였다.

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