• 제목/요약/키워드: equivalent continuum

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절리의 빈도 및 길이분포가 이차원 DFN 시스템의 수리지질학적 특성에 미치는 영향 (Effects of Joint Density and Size Distribution on Hydrogeologic Characteristics of the 2-D DFN System)

  • 한지수;엄정기;이다혜
    • 자원환경지질
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    • 제50권1호
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    • pp.61-71
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    • 2017
  • 본 연구는 절리의 빈도 및 길이분포가 절리암반의 수리지질학적 특성에 미치는 영향을 평가하기 위하여 이차원 불연속절리망 (DFN; discrete fracture network) 유체유동 해석을 바탕으로 한 수치실험을 수행하였다. 두개의 절리군을 사용하여 절리의 빈도와 길이분포를 달리하며 추계론적으로 생성한 총 51개의 DFN 시스템에 대하여 $0^{\circ}$부터 매 $30^{\circ}$ 간격으로 총 12 방향으로 구현한 총 612개의 $20m{\times}20m$ DFN 블록에서 방향에 따른 블록수리전도도가 산정되었다. 또한, 각각의 DFN 시스템에서 이론적 블록수리전도도와 더불어 주 수리전도도텐서, 평균 블록수리전도도 등이 산정되었다. 절리군의 빈도의 증가 또는 길이의 평균 및 표준편차 증가에 따라 임의 방향으로의 블록수리전도도는 증가하며 DFN 시스템에 대한 등가연속체 취급 가능성이 높아지지만, 절리군 간의 빈도 차이가 커지면 블록수리전도도의 이방성 증대로 인하여 등가연속체 취급 가능성이 낮아질 수 있는 것으로 평가되었다. 두 절리군의 교차각이 작을수록 등가연속체 특성은 빈도 및 길이분포의 변화에 상대적으로 더욱 영향을 받는 것으로 평가되었다. 등가연속체로 취급하기 어려울 정도로 두 절리군의 교차각이 작아도 절리군의 빈도 또는 길이 분포가 증가하면 등가연속체 취급 가능성은 높아진다.

거대한 평판형 격자구조물의 연속체 모델링에 관한 연구 (A Study on Continuum Modeling of Large Platelike Lattice Structures)

  • 이우식;신현재
    • 전산구조공학
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    • 제3권4호
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    • pp.105-112
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    • 1990
  • 거대한 평판형 격자구조물을 연속체 평판으로 모델링하기 위한 보다 용이한 기법을 에너지동등 개념에 근거하여 제시하였다. 단위격자가 갖는 탄성변형에너지와 운동에너지를 구할때 기존의 유한요소행렬을 이용하였다. 연속체 평판의 등가물성치는 연속체평판과 격자평판에 해당하는 축소된 강성 및 질량행렬들을 직접 비교하여 구하였다. 본 연구에서 제안된 모델링기법이 기존의 잘 알려진 기법들에 못지 않는 좋은 결과를 보여주고 있음을 예제해석을 통해 확인하였다.

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등연속체매질로서의 화강암지역의 유효수리전도도 산출 (Estimation of the Effective Hydraulic Conductivity in the Granite Area as an Equivalent Continuum Medium)

  • 김경수;김천수;배대석
    • 지질공학
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    • 제12권3호
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    • pp.319-332
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    • 2002
  • 본 연구는 화강암이 분포하는 연구지역을 대상으로 수리지질 단위층을 등연속체매질로서 설정하고, 각 단위층의 유효수리전도도를 산출하기 위한 것이다. 이를 위하여 3"직경의 4개 시추공과 다중패커시스템을 설치하였으며, 단열분포특성조사, 정압주입/수위강하시험, 전공 순간충격시험, 그리고 격리구간 내 펄스시험이 수행되었다. 수리지질 단위층을 정의하기 위하여 단열분포특성을 기초로 하여 일차적으로 상하부 단위층의 경계설정을 시도하였고, 수리전도도 변화특성을 이차적인 요소로 대비하였다. 연구에 적용된 수리시험 결과의 차이와 효과적인 암반 투수성 평가방법에 대한 논의도 이루어졌다. 상부 수리지질 단위층의 유효수리전도도는 정압주입/수위강하시험의 경우 5.27E-10 m/s~7.57E-10 m/s의 범위를 가지며, 하부 영역에서는 2.45E-10 m/s~6.81E-10 m/s의 범위를 갖는다.

Korean Listeners' Perception of English /i/, /I/, and /$\epsilon$/

  • Yun, Yung-Do
    • 음성과학
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    • 제12권1호
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    • pp.75-87
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    • 2005
  • In this study I investigate how native Korean listeners perceive English vowels /i/, /I/, and /$\epsilon$/. I extend Flege et al's (1997) study with synthesized /i/-/I/ and /I/-/$\epsilon$/ continua, and apply the results to Flege's (1995) Speech Learning Model (SLM). The statistical results show that native speakers of English rely more on spectral steps than on vowel duration when they identify the /i/-/I/ continuum, whereas native speakers of Korean rely more on vowel duration than on spectral steps when they identify the same continuum. In the case of the /I/-/$\epsilon$/ continuum, both groups rely on spectral steps when they identify the /$\epsilon$/, which supports the SLM; Koreans identified the /$\epsilon$/ categorically since Korean has the equivalent vowel. However, there was not statistical difference between Korean subjects with more English experience (KE) and those with less English experience in the identification of both continua. This contradicts the SLM, which posits that experienced L2 learners are better than inexperienced L2 learners in perception of L2 sounds. The exact nature of this should be further investigated in the SLM.

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Free vibration analysis of tall buildings with outrigger-belt truss system

  • Malekinejad, Mohsen;Rahgozar, Reza
    • Earthquakes and Structures
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    • 제2권1호
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    • pp.89-107
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    • 2011
  • In this paper a simple mathematical model is presented for estimating the natural frequencies and corresponding mode shapes of a tall building with outrigger-belt truss system. For this purposes an equivalent continuum system is analyzed in which a tall building structure is replaced by an idealized cantilever continuum beam representing the structural characteristics. The equivalent system is comprised of a cantilever shear beam in parallel to a cantilever flexural beam that is constrained by a rotational spring at outrigger-belt truss location. The mathematical modeling and the derivation of the equation of motion are given for the cantilevers with identically paralleled and rotational spring. The equation of motion and the associated boundary conditions are analytically obtained by using Hamilton's variational principle. After obtaining non-trivial solution of the eigensystem, the resulting is used to determine the natural frequencies and associated mode shapes of free vibration analysis. A numerical example for a 40 story tall building has been solved with proposed method and finite element method. The results of the proposed mathematical model have good adaptation with those obtained from finite element analysis. Proposed model is practically suitable for quick evaluations during the preliminary design stages.

Preliminary numerical study on long-wavelength wave propagation in a jointed rock mass

  • Chong, Song-Hun;Kim, Ji-Won;Cho, Gye-Chun;Song, Ki-Il
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제21권3호
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    • pp.227-236
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    • 2020
  • Non-destructive exploration using elastic waves has been widely used to characterize rock mass properties. Wave propagation in jointed rock masses is significantly governed by the characteristics and orientation of discontinuities. The relationship between spatial heterogeneity (i.e., joint spacing) and wavelength for elastic waves propagating through jointed rock masses have been investigated previously. Discontinuous rock masses can be considered as an equivalent continuum material when the wavelength of the propagating elastic wave exceeds the spatial heterogeneity. However, it is unclear how stress-dependent long-wavelength elastic waves propagate through a repetitive rock-joint system with multiple joints. A preliminary numerical simulation was performed in in this study to investigate long-wavelength elastic wave propagation in regularly jointed rock masses using the three-dimensional distinct element code program. First, experimental studies using the quasi-static resonant column (QSRC) testing device are performed on regularly jointed disc column specimens for three different materials (acetal, aluminum, and gneiss). The P- and S-wave velocities of the specimens are obtained under various normal stress levels. The normal and shear joint stiffness are calculated from the experimental results using an equivalent continuum model and used as input parameters for numerical analysis. The spatial and temporal sizes are carefully selected to guarantee a stable numerical simulation. Based on the calibrated jointed rock model, the numerical and experimental results are compared.

Probabilistic Q-system for rock classification considering shear wave propagation in jointed rock mass

  • Kim, Ji-Won;Chong, Song-Hun;Cho, Gye-Chun
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제30권5호
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    • pp.449-460
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    • 2022
  • Safe underground construction in a rock mass requires adequate ground investigation and effective determination of rock conditions. The estimation of rock mass behavior is difficult, because rock masses are innately anisotropic and heterogeneous at different scales and are affected by various environmental factors. Quantitative rock mass classification systems, such as the Q-system and rock mass rating, are widely used for characterization and engineering design. The measurement of rock classification parameters is subjective and can vary among observers, resulting in questionable accuracy. Geophysical investigation methods, such as seismic surveys, have also been used for ground characterization. Torsional shear wave propagation characteristics in cylindrical rods are equal to that in an infinite media. A probabilistic quantitative relationship between the Q-value and shear wave velocity is thus investigated considering long-wavelength wave propagation in equivalent continuum jointed rock masses. Individual Q-system parameters are correlated with stress-dependent shear wave velocities in jointed rocks using experimental and numerical methods. The relationship between the Q-value and the shear wave velocity is normalized using a defined reference condition. This relationship is further improved using probabilistic analysis to remove unrealistic data and to suggest a range of Q-values for a given wave velocity. The proposed probabilistic Q-value estimation is then compared with field measurements and cross-hole seismic test data to verify its applicability.

STRENGTH OF THE RAMAN SCATTERED HE II EMISSION LINES IN SYMBIOTIC STARS AND PLANETARY NEBULAE

  • LEE HEE-WON
    • 천문학회지
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    • 제36권2호
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    • pp.55-60
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    • 2003
  • In Lee, Kang & Byun (2001) the discovery of Raman scattered 6545 A feature was reported in symbiotic stars and the planetary nebula M2-9. The broad emission feature around 6545 A is formed as a result of Raman scattering of He II n = 6 $\to$ n = 2 photons by atomic hydrogen. In this paper, we introduce a method to compute the equivalent width of He II $\lambda$ 1025 line and present an optical spectrum of the symbiotic star RR Telescopii as an example for a detailed illustration. In this spectrum, we pay attention to the broad H$\alpha$ wings and the Raman scattered He II 6545 feature. The broad Ha wings are also proposed to be formed through Raman scattering of continuum around Ly$\beta$ by Lee (2000), and therefore we propose that the equivalent width of the He II $\lambda$ 1025 emission line is obtained by a simple comparison of the strengths of the 6545 feature and the broad H$\alpha$ wings. We prepare a template H$\alpha$ wing profile from continuum radiation around Ly$\beta$ with the neutral scattering region that is supposed to be responsible for the formation of Raman scattered He II 6545 feature. Isolation of the 6545 feature that is blended with [N II] $\lambda$ 6548 is made by using the fact that [N II] $\lambda$ 6584 is always 3 times stronger than [N II] $\lambda$ 6548. We also fit the 6545 feature by a Gaussian which has a width 6.4 times that of the He II $\lambda$ 6527 line. A direct comparison of these two features for RR Tel yields the equivalent width $EW_{Hel025} = 2.3{\AA}$ of He II $\lambda$ 1025 line. Even though this far UV emission line is not directly observable due to heavy interstellar extinction, nearby He II lines such as He II $\lambda$ 1085 line may be observed using far UV space instruments, which will verify this calculation and hence the origins of various features occurring in spectra around H$\alpha$.

Analysis of circular tank foundation on multi-layered soil subject to combined vertical and lateral loads

  • Hesham F. Elhuni;Bipin K. Gupta;Dipanjan Basu
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제32권6호
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    • pp.553-566
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    • 2023
  • A circular tank foundation resting on the ground and subjected to axisymmetric horizontal and vertical loads and moments is analyzed using the variational principles of mechanics. The circular foundation is assumed to behave as a Kirchhoff plate with in-plane and transverse displacements. The soil beneath the foundation is assumed to be a multi-layered continuum in which the horizontal and vertical displacements are expressed as products of separable functions. The differential equations of plate and soil displacements are obtained by minimizing the total potential energy of the plate-soil system and are solved using the finite element and finite difference methods following an iterative algorithm. Comparisons with the results of equivalent two-dimensional finite element analysis and other researchers establish the accuracy of the method.

Hoek-Brown 파괴기준에서 유도된 연속체암반의 전단강도를 적용한 깎기 암반사면 경사 결정 연구 (A Study on Decision of Cut Rock Slope Angle Applied Shear Strength of Continuum Rock Mass Induced from Hoek-Brown Failure Criterion)

  • 김형민;이벽규;우재경;허익;이준기;이수곤
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제20권5호
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    • pp.13-21
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    • 2019
  • 급경사($65^{\circ}{\sim}85^{\circ}$)로 자연환경에서 장기간 안정한 상태로 유지되고 있는 깎기 또는 자연 상태의 암반사면이 다수 존재한다. 설계 실무측면에서 이와 유사한 암반상태 및 지질구조로 이루어진 지반을 양호한 연속체 암반사면으로 정의하고 있으며, 이 암반사면의 경사 결정 과정 중에 설계 및 시공 초기 단계의 안정해석 절차 단계에서 연속체 암반의 지반특성 평가방법을 수립하는 것이 중요하게 될 것이다. 이 연구에서는 급경사로 설계 가능한 양호한 연속체 암반사면의 안정해석 과정에서 지반정수 적용에 필요한 강도정수를 Hoek-Brown 파괴기준을 활용하여 실무적으로 산정하는 방안을 제안하고 이와 함께 급경사 암반사면의 안정해석을 통해 설계 적용성을 평가하였다. 기존 강도정수 산정방법은 작은 구속응력 변화에도 H-B파괴 포락선에 상응하는 등가 M-C강도정수가 민감하게 변화하므로 설계에서 실무적으로 활용하기가 부적합하였다. 이 문제점을 보완하기 위해 등각분할법으로 등가 M-C강도정수를 산정하는 방안을 제시하였다. 등각분할법의 설계 적용성을 확인하기 위해 기존 실시설계 현장에서 조성된 깎기 사면의 경사 변화에 따른 안전율 및 변위 결과를 검토하였다. 안전율은 1:0.5 사면에서 Fs=16~59이고, 1:0.3 사면에서 Fs=12~52이며, 대부분 10~12%의 감소를 보인다. 변위는 1:0.5 사면에서 0.126~0.975mm이고, 1:0.3 사면에서 0.152~1.158mm이며, 10~15%의 증가를 나타낸다. 이는 정규 비례의 미미한 변화이며, 안정성 측면에서는 양호한 상태이다. 설계 실무측면에서, H-B파괴기준에서 유도된 등각분할법으로 산정한 강도정수를 연구대상 암반사면과 유사한 양호한 암반에 대해 범용적인 강도정수로 적용하여도 안정적이고 경제적인 결과를 도출할 수 있다는 것을 확인하였다. 암반사면에 영향을 미치는 단층이 분포하지 않는 지반에서는 한계평형해석(LEM)과 유한요소해석(FEM)으로 안정해석하는 절차도 실무적으로 무난한 것으로 검토되었다. 연구대상 사면을 양호한 상태의 암반조건으로 선정하여 연구를 수행하였으나 좀 더 다양한 암반조건(터널 포함)에 보편적으로 적용할 수 있는지에 대한 검증 작업은 추후 연구과제가 될 것이다.