• 지질공학
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• 제26권1호
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• pp.143-152
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• 2016

토석류 지반의 안정성은 일반적으로 표토층의 중량, 점착력, 사면의 각도 그리고 내부 마찰각 등의 물성치를 통해서 예측된다. 그 중 표토층의 중량은 표토층 깊이와 단위중량으로 추정할 수 있으며, 이때 광범위한 지역에서 표토층 깊이를 예측하는 것이 선행적으로 필요하다. 본 연구에서는 탄성파 탐사를 통해 표토층 깊이를 추정하고자 하였으며, 표토층 깊이를 예측할 수 있는 속도 범위 결정방법도 함께 제시하고자 하였다. 대상지역은 세종시 인근의 토석류 발생지역으로 전체적인 표토층 깊이를 예측하기 위하여 총 4개의 측선에서 속도 분포를 관찰하였다. 또한 토석류 위험 지역에서의 표토층 깊이를 알기 위하여 동적 콘관입(dynamic cone penetration) 시험도 함께 실시하였으며, 총 18개의 원위치 시험을 수행하였다. 탄성파 탐사 결과 대상지역은 총 3~4개의 지층으로 구성되어 있으며, 기존의 속도값을 통해 표피심도를 예측하였다. 기존 속도 기준 값으로 예측된 결과는 DCP 결과와 큰 차이를 보였으며, 차이를 감소시키고 신뢰성을 높이기 위해 새로운 속도 기준값을 제시하였다. 이와 같은 결과는 표피심도를 예측하기 위하여 기존 기준 값을 현장 조건에 맞게 조절해야 함을 암시하며, 추가적인 실험으로 더욱 정밀한 기준값을 제시할 수 있을 것으로 사료된다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제40권12호
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• pp.1005-1011
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• 2016

기어소음의 근본적인 원인은 전달오차로 인해 발생하게 된다. 전달오차는 기어가 맞물릴 때 발생하는데 크게 정적전달오차와 동적전달오차가 있다. 이러한 오차들은 기어 이빨의 처짐 또는 치면 마찰에 의해 발생하고 이 요인들이 원인이 되어 기어 시스템에 진동이 발생하게 된다. 그리고 이 진동이 기어의 축으로 이동하게 되어 축을 떠받치고 있는 베어링에 전달되고 베어링에 전달된 가진은 최종적으로 기어의 케이싱으로 이동하게 되어 소음을 방출하게 된다. 본 논문에서는 이러한 전달오차에 의해 발생하는 최대 굽힘응력을 가지는 롤각을 찾기 위한 응력해석을 수행되었다. 본 논문에서는 이론적 바탕으로 설계되어 인볼류트 곡선을 가진 기어와 수정된 치형을 가진 기어의 전달오차에 대한 해석을 진행하였다. 또한, 급작스러운 작동이나 큰 백래쉬로 인해 발생하는 충격강도에 대한 영향을 알아보기 위해 유한요소해석을 통해 각각 정적 최대굽힘응력과 동적 최대굽힘응력의 결과를 이용하여 충격인자 값을 예측해 보았다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제19권12호
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• pp.25-32
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• 2018

본 논문은 암반에 형성되어 있는 불연속면이 지진 또는 발파에 의해 유발되어 암반을 통해 전달되는 동적 전단응력파에 미치는 영향에 대해서 수치해석적 매개변수 연구를 통해 조사하고 그 결과를 제시하는 것이다. 수치해석적 매개변수 연구를 수행하기 위해서 먼저 이론적 해를 얻을 수 있는 조건에 대해서 타당성해석을 수행하고 그 결과를 이론해와 비교한 후 암반조건 및 불연속면 조건을 달리한 경우에 대해서 매개변수해석을 수행하였다. 암반조건으로는 암반 초기 현장응력 상태가 고려되었으며 불연속면조건으로서는 불연속면의 전단강도 정수인 마찰각과 점착력이 고려되었다. 또한 불연속면의 경사각 또한 매개변수로서 고려되었다. 이와 같은 다양한 조건의 매개변수연구를 통해 전단응력파의 변화를 파악한 결과, 매질을 통해 전달되는 동적 전단응력파는 암반의 초기 현장응력조건 뿐만 아니라 불연속면의 전단강도 및 경사각 조건에 크게 영향을 받는 것으로 나타났다. 이를 통해 지진 또는 발파유발 동적하중이 절리형성 암반지층이나 서로 다른 지층으로 이루어진 토사지층을 통과할 때, 지층의 초기응력 상태와 더불어 불연속면 또는 지층경계면의 특성 등을 반드시 고려하여 주변시설물 및 구조물에 대한 동적영향을 파악해야 할 것으로 판단된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제25권11호
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• pp.27-38
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• 2009

본 연구에서는 조밀한 포화 사질토 지반과 느슨한 포화 사질토 지반에 근입된 모형말뚝을 대상으로 다양한 말뚝휨 강성과 입력 가속도 진폭, 그리고 입력 가속도 진동수 조건에서 1g 진동대 실험을 수행하였다. 그 결과로, 조밀한 포화 사질토 지반조건에 대해, 각 실험 p-y 곡선 상 최대 지반 반력이 나타나는 꼭지점들을 연결하여 등가정적해석에 적용할 수 있는 동적 p-y 중추곡선을 쌍곡선 함수로 나타내었으며, 중추곡선을 쌍곡선 함수로 나타내는데 필요한 초기 기울기($k_{ini}$)와 극한 저항력($p_u$)을 결정하기 위한 경험식을 마찰각과 구속압의 함수로 제안하였다. 제안한 동적 p-y 중추곡선의 적용성을 기존 문헌에 발표된 원심모형실험 결과와 비교하여 검증하였으며, 실제 설계에 적용되고 있는 기존의 p-y 곡선들과도 비교, 분석하였다. 또한 느슨한 포화 사질토 지반조건에서, 진동 중 발생하는 과잉간극수압에 따라 지반 저항이 감소하는 정도를 나타내는 동적 지반 저항 감소 계수($S_F$)를 제안하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제32권4호
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• pp.362-370
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• 2008

In this paper, we propose a 2D-FE model in single impact with combined physical factors to obtain a unique residual stress by shot peening. Applied physical parameters consist of elastic-plastic deformation of shot ball, material damping coefficients, strain rate, dynamic friction coefficients. As a kinematical parameter, there is impact velocity. Single impact FE model consists of 2D axisymmetric elements. The FE model with combined factors showed converged and unique distributions of surface stress, maximum compressive residual stress and deformation depth. Further, in contrast to the FE models with rigid shot and elastic deformable shot, FE model with plastic deformable shot produces residual stresses very close to experimental solutions by X-ray diffraction. We therefore validated the 2D FE model with combined peening factors and plastic deformable shot. This FE model will be a base of the 3D FE model for residual stresses by multi-impact shot peening.

• 동력기계공학회지
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• 제13권2호
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• pp.56-62
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• 2009

The fatalities of pedestrian account for about 40.0% of all fatalities in Korea 2005. Vehicle-Pedestrian accident generates trajectory of pedestrian. In pedestrian involved accident, the most important data to inspect accident is throw distance of pedestrian. The throw distance of pedestrian can be influenced by many variables. But existing studies have been done for simple factors. The variables that influence trajectory of pedestrian can be classified into vehicular factors, pedestrian factors, and road factors. The trajectory of pedestrian, dynamic characteristics of multi-body were analyzed by PC-CRASH, a kinetic analysis program for a traffic accident. PC-CRASH enables an analyst to investigate the effect of many variables. The influence of the offset of impact point was analyzed by Working Model. Based on the results, the variables that influence trajectory of pedestrian were vehicular frontal shape, vehicular impact speed, the offset of impact point, the height of pedestrian, friction coefficients of pedestrian. However the weight of pedestrian did not affect trajectory of pedestrian considerably.

• 한국표면공학회지
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• 제34권5호
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• pp.409-413
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• 2001

In this study, high rate deposition of thick CrNx films was carried out by crossed field unbalanced magnetron sputtering for the special application such as piston ring employed in automobile engine. For the high rate deposition and thick CrNx films formation with thickness of 30$\mu\textrm{m}$, high power density of $35W/cm^2$ in each target was induced and the multi-layer films of Cr/CrN and $\alpha$-Cr/CrN were synthesized by control of $N_2$ flow rate. The dynamic deposition rate of Cr and $\alpha$-CrN film was reached to 0.17$\mu\textrm{m}$/min and 0.12$\mu\textrm{m}$/rnin and the thick CrN$_{x}$. film of 30$\mu\textrm{m}$ could be obtained less than 5 hours. The maximum hardness was obtained above 2200 kg/mm$^2$ and adhesion strength was measured in about 70N, in case of multi-layers films. And the friction coefficient was measured by 0.4, which was similar to the value of CrN single-layer film.m.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2000년도 봄 학술발표회논문집
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• pp.347-354
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• 2000

The seismic behaviors of a bridge system with several simple spans are examined to see the effects of the longitudinal stiffness degradation due to abutment-soil interaction. The abutment-backfill system is modeled as one degree-of-freedom-system with nonlinear spring and linear damper. various soil-conditions surrounding the abutment such as loose sand, medium dense sand, and dense sand are considered in the bridge seismic analysis. The idealized mechanical model for the whole bridge system is modeled by adopting the multiple-degree-of-freedom system, which can consider components such as pounding phenomena, friction at the movable supports, rotational and translational motions of foundations, and the nonlinear pier motions. The stiffness of the abutment is found to be rapidly reduced at the beginning of the earthquakes, and to be converged to constant values shortly after the displacement approaches to the Predefined critical values. It is observed that the maximum relative distanced an maximum relative displacements are generally Increased as the relative density of a soil decreases As the peak ground acceleration increases, the response ratio of the case considering stiffness degradation to the case considering constant stiffness decreases.

• 한국지진공학회논문집
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• 제11권4호
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• pp.25-31
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• 2007

For areas such as the Korean Peninsula, which have moderate seismic activity but no available records of strong ground motion, synthetic seismograms can be used to evaluate ground motion without waiting for a strong earthquake. Such seismograms represent the estimated ground motions expected from a set of possible earthquake scenarios. Local site effects are especially important in assessing the seismic hazard and possible ground motion scenarios for a specific fault. The earthquake source and rupture dynamics can be described as a two-step process of rupture initiation and front propagation controlled by a frictional sliding mechanism. The seismic wavefield propagates through heterogeneous geological media and finally undergoes near-surface modulations such as amplification or deamplification. This is a complex system in which various scales of physical phenomena are integrated. A unified approach incorporates multi-scale problems of dynamic rupture, radiated wave propagation, and site effects into an all-in-one model using a three-dimensional, fourth-order, staggered-grid, finite-difference method. The method explains strong ground motions as products of complex systems that can be modified according to a variety of fine-scale rupture scenarios and friction models. A series of such deterministic earthquake scenarios can shed light on the kind of damage that would result and where it would be located.

• International Journal of Fluid Machinery and Systems
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• 제8권3호
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• pp.155-168
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• 2015

No-load speed is an important performance factor for the safe operation of hydropower systems. In turbine design, the manufacturers must conduct several model tests to calculate the accurate value of no-load speed for the complete range of operating conditions, which are expensive and time-consuming. The present study presents steady and unsteady methods for calculating no-load speed of a Francis turbine. The steady simulations are implemented using a commercial flow solver and an iterative algorithm that relies on a smooth relation between turbine torque and speed factor. The unsteady method uses unsteady RANS simulations that have been integrated with a user subroutine to compute and return the value of runner speed, time step and friction torque. The main goal of this research is to evaluate and compare the two methods by calculating turbine dynamic parameters for three test cases consisting of high and medium head Francis turbines. Overall, the numerical results agreed well with experimental data. The unsteady method provided more accurate results in the opening angle range from 20 to 26 degrees. Nevertheless, the steady results showed more consistency than unsteady results for the three different test cases at different operating conditions.