• 제목/요약/키워드: curved section

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2차모멘트 난류모형을 이용한 정사각 단면 곡덕트 내 발달하는 난류유동 변화에 대한 고찰 (Investigation on the Developing Turbulent Flow In a Curved Duct of Square Cross-Section Using a Low Reynolds Number Second Moment Turbulence Closure)

  • 전건호;최영돈;신종근
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제23권8호
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    • pp.1063-1071
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    • 1999
  • Fine grid calculations are reported for the developing turbulent flow in a curved duct of square cross-section with a radius of curvature to hydraulic diameter ratio ${\delta}=Rc/D_H=3.357 $ and a bend angle of 720 deg. A sequence of modeling refinements is introduced; the replacement of wall function by a fine mesh across the sublayer and a low Reynolds number algebraic second moment closure up to the near wall sublayer in which the non-linear return to isotropy model and the cubic-quasi-isotropy model for the pressure strain are adopted; and the introduction of a multiple source model for the exact dissipation rate equation. Each refinement is shown to lead to an appreciable improvement in the agreement between measurement and computation.

Elastic buckling of end-loaded, tapered, cantilevered beams with initial curvature

  • Wilson, James F.;Strong, Daniel J.
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제5권3호
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    • pp.257-268
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    • 1997
  • The elastic deflections and Euler buckling loads are investigated for a class of tapered and initially curved cantilevered beams subjected to loading at the tip. The beam's width increases linearly and its depth decreases linearly with the distance from the fixed end to the tip. Unloaded, the beam forms a circular are perpendicular to the axis of bending. The beam's deflection responses, obtained by solving the differential equations in closed form, are presented in terms of four nondimensional system parameters: taper ratio ${\kappa}$, initial shape ratio ${\Delta}_0$, end load ratio f, and load angle ${\theta}$. Laboratory measurements of the Euler buckling loads for scale models of tapered initially straight, corrugated beams compared favorably with those computed from the present analysis. The results are applicable to future designs of the end structures of highway guardrails, which can be designed to give the appropriate balance between the capacity to deflect a nearly head-on vehicle back to its right-of-way and the capacity to buckle sufficiently that penetration of the vehicle may be averted.

A STUDY OF SUBDIVISION METHOD TO THREE AND FIVE SIDED FACES BASED ON REGULAR POLYGON

  • Muraki, Yuta;Konno, Kouichi;Tokuyama, Yoshimasa
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 2009년도 IWAIT
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    • pp.551-556
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    • 2009
  • 3-D CAD (Computer Aided Design) system is an indispensable tool for manufacturing. A lot of engineers have studied for the methods to generate a curved surface on an N-sided shape, which is the basic technology of 3-D CAD systems. This surface generation, however, has three problems on the case of long and narrow shapes: the resultant surface is distorted, the surface is not continuous to adjacent surfaces, or additional user inputs are required to generate the surface. Conventional methods have not yet solved these problems at the same time. In this paper, we propose the method to generate internal curves that divide a long and narrow shape into regular N-sided sections so as to divide the shape into an N-sided section and four-sided ones. Our method controls the shape of internal curves by dividing an N-sided long and narrow shape into an N-sided section and four-sided ones, and solves distortion of the generated curved surface. In addition, each of the generated sections is interpolated with G1-continuous surfaces. This process does not require any user's further input. Therefore, the three problems mentioned above will be solved at the same time.

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도시철도 본선 토공구간에서의 포장궤도 시험부설 (Test Construction of the Paved Track at Subway Main Line)

  • 이일화;강윤석;공선용;김상진;이순구;정연식
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.1689-1694
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    • 2008
  • Recently, the development of the paved track is required as a low-maintenance of conventional line. The main reason is that the line capacity and bearing of track are increased progressively. The important factors of paved track are stability and applicability. To be based on this subject, cement mortar pouring type paved track is developed. The paved track is a kind of concrete track using the prepacked concrete technique. The most important thing to design the paved track is to optimize the track structure and materials considering various conditions. Until now, the paved track is verified a various material and structure test. In this paper, it is introduce to the test construction at the urban subway main line. The test construction is completed at Dec. 2007. A major object and substance is a guarantee of construction progress on main line, track performance, construction technique for curved section, transition zone and winter season, recycling the used ballast and application of specific sleeper for sharp curved section.

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곡선부에서 탈선계수에 영향을 미치는 매개변수들에 대한 연구 (A Study on the Parameters Effecting on the Derailment Factor of Running Train on the Curved Track)

  • 송봉환;양신추;강윤석
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.348-356
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    • 2004
  • In this paper, Analysis of parameters effecting on the derailment factor was conducted in oder to deduce technical requisites have to be reflected in design of Track and rolling-stocks because it is important to grasp the risk of derailment quantitatively. And then go far toward becoming practical study with that select two section of sharp curved track of actual train in service, incheon Metro Line 1 and make field research in condition of vehicles and track and analysis As a result of parameter study, the following conclusions were obtained. The radius of curve and Cant is in inverse proportion to the derailment factor, but as train operation velocity, standard deviation of alignment irregularity and the ratio lateral force : wheel load of the inside track increase, the derailment factor rise. In the investigation for the derailment safety of incheon Metro Line 1, the derailment factor was below 0.43 in both section R=200 and R=300, so that it proved safe compare with allowance limits 0.8, but it appeared that risk of the derailment in second transition curve is the highest among the entire curve.

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소수주형 수평곡선 강교량 상부구조의 자유진동 특성 분석 (Free-vibration Characteristics of Two-I-girder Steel Bridges Curved in Plan)

  • 이기세;김승준
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제28권5호
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    • pp.365-371
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    • 2016
  • 두 개의 I형 거더로 이루어진 소수주형 교량의 경우, 합성 후 슬라브와 거더가 하나의 단면으로 인식될 수 있으며, 이에 따라 평면 외방향의 휨에 대한 중립축은 강축으로 간주 될 수 있다. 따라서 자유진동 모드에서는 평면 내의 휨거동이 지배적일 것이라 쉽게 예상할 수 있다. 그러나 곡선 교량은 직선교량과 달리 초기곡률로 인하여 중력하중 하에서도 항시 비틀림 모멘트가 작용한다. 휨과 비틀림의 상호 작용은 거더의 거동을 복잡하게 하며, 때에 따라서는 비틀림 모드가 휨모드보다 지배적으로 작용할 수 있게 된다. 다시 말해, 같은 환경 하에서 곡선교량은 초기 곡률에 따라 동특성이 달라질 수 있게 된다. 현재까지 수평 곡선 거더의 자유진동에 관한 연구는 많이 이루어져 왔으나 합성 거더에 대한 연구는 부족한 실정이다. 본 연구에서는 곡률 중심각의 변화에 따른 모드 변화와 고유 주파수의 변화를 3차원 모델링을 통하여 검증 하였다. 해석 모델은 합성 전후에 대하여 작성 되었으며, 고유 주파수와 진동 모드 변화를 고찰하였다.

불규칙적(不規則的)인 지지형태(支持形態)를 갖는 곡선항교(曲線桁橋)의 정적해석(靜的解析)에 관한 연구(研究) (A Study on the Statical Analysis of the Curved Girder Bridges Having Irregular Supports)

  • 마근식;정경섭
    • 대한토목학회논문집
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    • 제2권3호
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    • pp.57-66
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    • 1982
  • 본(本) 연구(硏究)는 불규칙적(不規則的)인 지지형태(支持形態)를 갖는 곡선항교(曲線桁橋)의 정적(靜的) 해석(解析)에 관(關)한 것으로서 그 목적(目的)은 소형(小型) 전자계산기(電子計算機)에 의해 곡선항교(曲線桁橋)의 단면력(斷面力)과 변위량(變位量)을 구하기 위한 해법(解法)을 제시(提示)하는 데 있다. 본(本) 연구(硏究)서는 곡선항교(曲線桁橋) 단면특성(斷面特性)과 풀이식(式)의 실제설계(實際設計)에의 이용(利用) 가능성(可能性)을 고려(考慮)하여 전달(傳達)매트릭스법(法)을 적용(適用)하였다. 이 전달(傳達)매트릭스법(法)은 소형(小型) 전자계산기(電子計算機)에 의한 구조해석(構造解析)에 효율적이며 보편적으로 사용되는 전산해법(電算解法)이다. 또한 본(本) 연구(硏究)에서는 부재중심각(部材中心角)으로 나누어지는 항(項)을 제거시킴으로써 항(桁)의 곡선(軸線)이 직선화(直線化)되어도 풀이가 가능(可能)하도록 하였다.

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복합소재를 활용한 곡면 패널의 부재단위 성능 평가 (An Experimental Study on the Behavior of Curved Panel Parts Using Composite Materials)

  • 박희범;박종섭;강재윤;정우태
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권7호
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    • pp.474-480
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    • 2018
  • 최근 구조물의 장수명화에 대한 관심이 증가하면서 내부식, 고내구성이 뛰어난 재료적 특성으로 인해 유지관리비용이 현저히 절감되는 FRP를 건설 구조물에 활용하기 위한 연구가 다방면에서 시도 되고 있다. 본 연구에서 대상으로 하는 복합소재 패널은 곡선을 가지는 부재로서 터널 등의 구조물에 가장 많이 사용되는 아치형 부재이다. 최근 복합소재 곡면패널은 자동화 제작장치에 의해 고품질, 대량생산이 가능하게 되었으며 성형공정을 토대로 강화섬유의 공급 및 배열에서 최종 제품의 절단까지 일괄공정으로 이루어진다. 하지만 아직까지는 구조부재로서의 적용 빈도가 낮아 관련 설계기준 및 실험데이터가 부족한 실정이다. 따라서 본 연구의 목적은 FRP 곡면패널의 구조부재로서 성능을 검증하기 위하여 우선적으로 부재 단위의 역학적 성능을 검토하는 것이다. 이를 위해 섬유방향 복합소재 패널로부터 시편을 제작하여 부재단위의 인장실험, 압축실험, 연결부 성능실험을 수행하여 FRP 패널에 적용된 부재의 역학적 특성을 파악하고자 한다. 인장 실험결과 곡률이 큰 시험체의 인장강도가 더 크게 나타났으며, 압축 시험결과 복합소재 단면이 콘크리트 단면보다 압축강도가 더 크게 나타났다. 마지막으로 연결부 성능 시험결과 연결부의 부착성능은 FRP 복합소재 패널의 강도보다 동등 이상의 강도를 가지고 있는 것으로 나타났다.

프리캐스트 PSC 중공 박스 곡선교의 설계변수에 관한 해석적 거동 평가 (Analytical Evaluation of Behavior of Precast PSC Box Curve Bridge Based on Design Variables)

  • 김성배;김성재;박정천;엄기하;김장호
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제26권3호
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    • pp.267-275
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    • 2014
  • 최근 곡선교 사용이 증가함에 따라 기존 곡선 교량의 한계점을 극복하고자 PSC 곡선 주형을 이용한 곡선교에 대한 해석적 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나 기존의 프레임 요소를 이용한 격자해석방법으로는 PSC 곡선교에 대한 정밀해석이 어렵다. 이에 따라 이 연구에서는 PSC 곡선교의 정밀 유한 요소 해석을 실시하여 프리캐스트 PSC 곡선교의 설계를 위한 참고자료로 사용하고자 한다. 이를 위하여 3차원 솔리드 요소를 사용한 모델링을 실시하고, 거더 수, 하중 재하 위치, 단면 변화, 긴장력 변화 및 편긴장력 도입 여부와 같은 매개변수에 대한 거동을 평가하였다. 해석 결과 경간장 50 m 3주형 교량의 항복하중과 파괴 하중이 경간장 40 m 2주형 교량에 비해 200% 이상의 성능을 보였고, 외측거더에 하중을 가하였을 경우 도심의 위치에 따라 하중저항력 및 거더 간의 처짐 편차가 낮게 평가되는 것으로 나타났다. 또한 거더 단면을 변화시킨 경우 단면의 증가에 따라 구조성능이 향상되는 것으로 나타났으나 PS도입량의 변화에 의한 효과에 비해 경제성과 시공성에서 불리한 것으로 나타났다. PS 도입량 변화에 따른 영향을 분석한 결과 PS 도입량이 증가함에 따라 솟음량과 하중저항력이 비례하여 증가하였으며 거더 간 처짐 편차가 줄어드는 경향을 보였다. 또한, 편긴장력을 도입하였을 시 도입량 증가에 비례하여 내외측 거더 모두에서 하중저항력이 증가하며, 특히 외측거더에 편긴장력이 도입되었을 때 더 우수한 성능을 보이는 것으로 나타나, PSC 곡선교의 경제성 및 안정성을 확보하는데 효율적인 것으로 나타났다.

미분구적법(DQM)을 이용한 단면적이 선형적으로 변하는 비대칭 곡선보의 내평면 신장 진동해석 (In-Plane Extensional Vibration Analysis of Asymmetric Curved Beams with Linearly Varying Cross-Section Using DQM)

  • 강기준
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권5호
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    • pp.612-620
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    • 2019
  • 빌딩, 자동차, 선박, 항공기 등에서의 곡선보 사용 증가로 인해 이러한 구조물의 동적거동해석에 있어 괄목할만한 성과가 있어 왔다. 탄성곡선보의 안정성 거동 해석분야는 많은 연구자들의 관심분야였다. 전통적으로 미분방정식의 해법은 유한차분법으로 해결해왔다. 이러한 방법들은 복잡한 기하학적 구조 및 하중에 따른 격자점의 증가로 많은 계산시간을 요구한다. 편미분방정식의 해를 구하기 위한 효율적인 방법 중의 하나는 미분구적법이다. 복잡한 기하학적 구조 및 하중으로 인한 과도한 컴퓨터 용량의 사용과 복합알고리즘 프로그램의 어려움을 극복하기 위하여 미분구적법(DQM)이 많은 분야에 적용되어왔다. 본 연구에서는 선형적으로 단면적이 변하는 비대칭 곡선보에 대하여 DQM을 적용하여 아크축 신장을 고려한 내 평면 진동해석을 수행하였다. 다양한 매개변수 비, 경계조건, 그리고 열림 각에 따른 기본진동수를 계산하였다. DQM 결과는 활용 가능한 다른 엄밀해와 비교하였다. 다양한 매개변수 비, 경계조건, 그리고 열림 각에 따른 기본진동수를 계산하였으며 DQM 결과를 활용 가능한 다른 엄밀해와 비교하였다. 해석결과에 따르면 DQM은, 적은 격자점을 사용하고도, 엄밀해 결과와 일치함을 보여주었다.