• 대한기계학회논문집A
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• 제37권8호
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• pp.983-989
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• 2013

본 연구에서 제안한 압전 진동 에너지 수확 장치는 기존 외팔보의 직사각형 면이 대각선을 따라 분할되어 2 개의 에너지 수확 단위로 구성되어 있다. 부 구조물은 주 구조물이 진동 에너지 원에 부착되는 방향과 반대 방향으로 주 구조물의 끝단에 부착되어 있으며, 각 에너지 수확 단위는 폐회로 상태의 고유 진동수가 일치하도록 설계되었다. 동일한 고유 진동수를 갖는 2 개의 구조물이 연결될 때 관찰되는 일반적인 현상과 달리, 제안된 구조에서는 고유 진동수 분리가 작으며, 1 차 및 2 차 모드의 순서가 바뀌어 나타난다. 이로 인해 출력 전력 역시 특정 주파수 근처에서 집중 생성된다. 상용 유한 요소 해석 소프트웨어를 사용하여 제안된 진동 에너지 수확 장치의 최대 생성 전력이 동일한 설치 영역 및 끝단 질량을 갖는 기존 외팔보 형태의 장치에 비해 실질적으로 향상됨을 보였다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제23권7호
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• pp.830-839
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• 2020

As a popular mathematical framework for modeling decision making, Markov decision process (MDP) has been widely used to solve problem in many engineering fields. MDP consists of a set of discrete states, a finite set of actions, and rewards received after reaching a new state by taking action from the previous state. The objective of MDP is to find an optimal policy, that is, to find the best action to be taken in each state to maximize the expected discounted reward of policy (EDR). In practice, MDP is typically unknown, so simulation-based policy improvement (SBPI), which improves a given base policy sequentially by selecting the best action in each state depending on rewards observed via simulation, can be a practical way to find the optimal policy. However, the efficiency of SBPI is still a concern since many simulation samples are required to precisely estimate EDR for each action in each state. In this paper, we propose a method to select the best action accurately in each state using a small number of simulation samples, thereby improving the efficiency of SBPI. The proposed method accumulates the simulation samples observed in the previous states, so it is possible to precisely estimate EDR even with a small number of samples in the current state. The results of comparative experiments on the existing method demonstrate that the proposed method can improve the efficiency of SBPI.

• Earthquakes and Structures
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• 제19권1호
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• pp.17-28
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• 2020

In this paper, a modified and improved seismic isolation system called suspension columns for seismic isolation was investigated. An experimental study of the proposed isolation method, together with theoretical and numerical analyses, has thoroughly been conducted. In the proposed method, during the construction of the foundation, some cavities are created at the position of the columns inside the foundation and the columns are placed inside the cavities and hanged from the foundation by flexible cables rather being directly connected to the foundation. Since the columns are suspended and due to the gap between the columns and walls of the cavities, the structure is able to move freely to each side thus, the transmitted seismic actions are reduced. The main parameter of this isolation technique is the length of the suspension cable. As the cable length is changed, the natural frequency of the structure is also changed, thus, the desired frequency can be achieved by means of an appropriate cable length. As the experimental phase of the study, a steel frame structure with two floors was constructed and subjected to the acceleration of three earthquakes using a shaking table with different hanging cable lengths. The structural responses were recorded in terms of acceleration and relative displacement. The experimental results were compared to the theoretical and numerical ones, obtained from the MATLAB programming and the finite element software ABAQUS, showing a suitable agreement between them. The results confirm the effectiveness of the proposed isolation method in reducing the seismic effects on the structure.

• Steel and Composite Structures
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• 제26권2호
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• pp.197-211
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• 2018

The study presents the earthquake performance of the Bosphorus Bridge under multi-point earthquake excitation considering the spatially varying site-specific earthquake motions. The elaborate FE model of the bridge is firstly established depending on the new considerations of the used FEM software specifications, such as cable-sag effect, rigid link and gap elements. The modal analysis showed that singular modes of the deck and the tower were relatively effective in the dynamic behavior of the bridge due to higher total mass participation mass ratio of 80%. The parameters and requirements to be considered in simulation process are determined to generate the spatially varying site-specific ground motions. Total number of twelve simulated ground motions are defined for the multi-support earthquake analysis (Mp-sup). In order to easily implement multi-point earthquake excitation to the bridge, the practice-oriented procedure is summarized. The results demonstrated that the Mp-sup led to high increase in sectional forces of the critical components of the bridge, especially tower base section and tensile force of the main and back stay cables. A close relationship between the dynamic response and the behavior of the bridge under the Mp-sup was also obtained. Consequently, the outcomes from this study underscored the importance of the utilization of the multi-point earthquake analysis and the necessity of considering specifically generated earthquake motions for suspension bridges.

• Geomechanics and Engineering
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• 제15권5호
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• pp.1101-1111
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• 2018

This study aims to present accurate soil modeling and validation of a single roadside guardrail post as well as a single concrete pile installed near cut slopes or compacted sloping embankment. The conventional Winkler's elastic spring model and p-y curve approach for horizontal ground cannot directly be applied to sloping ground where ultimate soil resistance is significantly dependent on ground inclination. In this study, both grid-based 3-D FE model and particle-based SPH (smoothed particle hydrodynamics) model available in LS-DYNA have been adopted to predict the static behavior of a laterally loaded guardrail post. The SPH model has potential to eliminate any artificial soil stiffness due to the deterioration of the node-connected Lagrangian soil mesh. For this purpose, this study comprises two parts. Firstly, only 3-D FE modeling has been tested to show the numerical validity for a single concrete pile in sloping ground using Mohr-Coulomb material. However, this material option cannot be implemented for SPH elements. Nevertheless, Mohr-Coulomb model has been used since this material model requires six input soil data that can be obtained from the comparative papers in literatures. Secondly, this work is extended to compute the lateral resistance of a guardrail post located near the slope using the hybrid approach that combines Lagrange FE elements and SPH elements by the suitable node-merging option provided by LS-DYNA. For this analysis, the FHWA soil material developed for application to road-base soils has been used and also allows the application of SPH element.

• 대한기계학회논문집 C: 기술과 교육
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• 제4권2호
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• pp.93-99
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• 2016

엔진 성능 혹은 효율의 극대화는 엔진 구성품들을 점점 더 극한의 환경에서 장시간 운용되게 요구하고 있다. 이를 위해 엔진 제작사 혹은 연구소는 초내열합금, 냉각 설계 최적화, 열차폐 코팅 개선 등의 노력과 동시에 재료 모델링, 유한요소해석, 최적설계 등의 수치 해석 기법을 적용하여 좀 더 정교한 설계 및 해석을 수행하고 있다. 본 연구에서는 연소기 뒤에 위치하는 1 단 고압터빈 노즐의 끝벽 냉각 설계와 열차폐 코팅에 따른 일방향 응고 재료인 1 단 고압터빈 블레이드의 저주기 피로 수명에 대한 영향을 고찰하고자 한다. 이를 위해 경계 조건인 고온 및 고압의 연소 가스에 의한 노즐 및 블레이드의 금속 온도는 복합 열 전달 해석을 통해 얻고, 이 결과를 받아 블레이드의 구조 해석 및 저주기 피로수명을 평가하여 노즐 냉각설계와 열차폐 코팅의 영향을 분석하였다.

• 응용통계연구
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• 제20권2호
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• pp.281-290
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• 2007

유한 모집단에서 총계 추정에는 표본의 각 관측값으로 만들어지는 선형 추정량이 사용되는데 이때 사용되는 가중치는 표본 추출 확률의 역수를 사용한 기본 가중치를 모집단 전체에서 얻어지는 보조 정보를 이용하여 보정한 형태로 종종 사용된다. 이렇게 보정된 가중치를 사용한 추정량은 그렇지 않은 추정량보다 효율이 더 좋아질 수 있는 장점이 있으나 이러한 경우 분산 추정은 더 어려워지게 된다. 본 연구에서는 보정된 가중치를 사용한 추정량의 분산 추정을 다룬다. 가중치 보정의 일반적인 형태를 밝히고 이 경우 가중치 보정항은 유한개의 장애 모수(nuisance parameter)의 함수로 나타낼 수 있으므로 이 장애 모수에 대한 테일러 전개를 사용한 분산 추정식을 구한다. 이렇게 구현된 분산 추정식은 기존의 가중치 보정 추정량뿐만 아니라 보다 일반적인 경우에서도 적용될 수 있다는 장점이 있다. 몇가지 응용 사례와 모의 실험 결과를 소개한다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제17권6호통권79호
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• pp.717-726
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• 2005

본 연구에서는 중심 축하중을 받는 H형강 기둥의 베이스플레이트의 지압응력의 분포와 설계에 대하여 조사하였다. 일반적으로 강구조 기둥의 베이스플레이트는 지압응력이 등분포하다고 가정하고 그 크기와 두께를 결정한다. 그러나 중심 축하중이 적으면 베이스플레이트의 크기도 작아지고 두께도 얇아지며 지압응력은 등분포하게 되지 않으며 기둥단면의 하부에 집중된다. 본 연구에서는 실험적 방법과 해석적 방법으로 지압응력의 분포에 대하여 조사하고 그 결과를 이용하여 설계법을 검토하였다. 7개의 H형강 기둥 베이스플레이트 시험체를 제작하여 실험을 수행하였다. 또한 유한요소해석프로그램인 ANSYS를 이용하여 베이스플레이트의 지압응력의 분포를 해석하였다. 연구결과 지압응력은 기둥단면의 하부에 집중되고 등분포하지 않아 강구조 한계상태 설계기준에서의 등분포한 지압응력의 가정은 적정치 않았다.

• 한국농공학회논문집
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• 제59권4호
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• pp.43-52
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• 2017

This study analyzed pore water pressure, earth pressure and settlement through laboratory model tests in order to suggest the effective remodeling method in the case of reinforcing the upstream and downstream slope of deteriorated reservoirs that has no cores and filters or is not functional. The method of remodeling the upstream slope using dredge soil is first prevent seepage by installing the core, and the leakage water can be rapidly discharged through a filter installed on the downstream slope. Therefore, it is considered a highly efficient method of remodeling that reduces piping phenomena and increasing the storage capacity of the reservoir. The variation of earth pressure without the core and filter was greater than with it, while the change largely showed in the upstream slope, the downstream slope did not show any significant changes. The remodeling method of the downstream slope with the core appeared differently pore water pressure depending on the presence of the vertical and horizontal filters. In the upstream slope, the pore water pressure rises sharply, the base and middle gradually increased, and the downstream slope appeared small. The pore water pressure of embankment with a vertical and horizontal filter will be smaller than without it. The remodeling of deteriorated reservoir that does not have the function of the filter, the vertical filter must be installed in a position that is higher than the expected seepage line by removing portions of the downstream slopes. Since the horizontal filter is an important structure that provides stable drainage during an earthquake or concentrated leak, it is necessary to examine any change in the seepage characteristics depending on the filter intervals via three-dimensional finite element analysis, and it should be connected to the tow-drain to reduce the possibility of the collapse of the reservoir.

• 한국항공우주학회지
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• 제31권2호
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• pp.25-34
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• 2003

본 논문에서는 압전 작동기가 삽입되거나 부착된 구조를 해석하기 위하여, 기존의 기계적 문제만을 고려한 9 절점 가정변형률 쉘 요소의 정식화를 전기-기계연성 문제에도 적용 가능하도록 확장하였다. 본 쉘요소는 잠김현상을 완화할 수 있고, 두께변형을 고려하기 위해 각 절점에서 6개의 자유도를 갖는 특징이 있다. 전기-기계 자유도들은 구성방정식을 이용하여 연계시켰다. 변위장은 요소의 전체 두께방향으로 선형으로 가정하였고, 전기적 포텐셜은 각각의 압전재료층에 대해 선형으로 가정하였다. 확장된 정식화에 기초한 유한요소 프로그램을 개발하였고, 수치예제들을 통해 프로그램을 검증하였다. 개발된 쉘 요소에 의한 결과는 다른 참고문헌들의 결과들과 잘 일치하였다.