• 제목/요약/키워드: initial force method

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현수교 시스템의 초기형상 결정을 위한 개선된 초기부재력법 (An Improved Initial Force Method for Determining the Initial Configuration of Suspension Bridges)

  • 김민;김호경;김문영
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제23권2호
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    • pp.237-247
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    • 2011
  • 현수교의 초기평형상태를 결정하기 위한 개선된 초기부재력법을 제시한다. 먼저 현수교의 주케이블과 행어가 만나는 절점에서 힘의 평형조건을 이용하여 초기평형상태를 결정한 뒤, 이 때 계산된 주 케이블의 절점좌표와 각 케이블 부재의 무응력장을 입력 값으로 하여 초기부재력을 도입한 비선형 해석을 수행하였다. 일반적인 초기부재력법의 경우 각 단계에서 계산된 부재력을 통하여 케이블의 무응력장을 재산정하지만, 본 연구에서는 각 케이블 부재의 무응력장을 매 계산 단계에서 고정된 값으로 취한다. 2차원 및 3차원 현수교 모델에 공통적으로 적용할 수 있다. 수치예제 결과 값의 비교를 통하여 연구의 타당성을 검증하였다.

전자 제어식 주차브레이크 시스템의 제동력 추정 기법 (A Clamping Force Estimation Method in Electric Parking Brake Systems)

  • 장민석;이영옥;이원구;이충우;손영섭;정정주
    • 전기학회논문지
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    • 제57권12호
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    • pp.2291-2299
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    • 2008
  • Hall effect force sensors have been used to measure clamping force in conventional Electric Parking Brake(EPB) systems. Estimation of clamping force without the sensors has drawn attentions due to mounting space limitations and cost issues. Removing the sensor requires the estimation of the initial contact point where the clamping force is effectively applied to the brake pads. In this paper, we propose how to estimate the initial contact point finding the relation between the angular velocity of an actuator and the initial contact point. For force estimation a look-up table is used as a function of the displacement of parking cable from the initial contact point. The proposed method is validated by experiments. From the experimental results we observe that the proposed method satisfies the specifications. The designed method is also able to estimate clamping force although parking cables are loosened and brake pads are worn out. Applying the proposed method enables manufacturing of low cost EPB systems.

원쌍대 내부점기법에서 초기해 선정과 중심화 힘을 이용한 개선 방향의 수정 (Finding an initial solution and modifying search direction by the centering force in the primal-dual interior point method)

  • 성명기;박순달
    • 한국경영과학회:학술대회논문집
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    • 대한산업공학회/한국경영과학회 1996년도 춘계공동학술대회논문집; 공군사관학교, 청주; 26-27 Apr. 1996
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    • pp.530-533
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    • 1996
  • This paper deals with finding an initial solution and modifying search direction by the centrering force in the predictor-corrector method which is a variant of the primal-dual barrier method. These methods were tested with NETLIB problems. Initial solutions which are located close to the center of the feasible set lower the number of iterations, as they enlarge the step length. Three heuristic methods to find such initial solution are suggested. The new methods reduce the average number of iterations by 52% to at most, compared with the old method assigning 1 to initial valurs. Solutions can move closer to the central path fast by enlarging the centering force in early steps. It enlarge the step length, so reduces the number of iterations. The more effective this method is the closer the initial solution is to the boundary of the feasible set.

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외부 긴장재로 보강된 강합성보의 내하율 산정식을 이용한 초기 긴장력 결정 (Determination of the Initial Tendon Force using Rating Factor Equation in Composite Girders Strengthened with External Tendons)

  • 최동호;정상환;유동민
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제17권5호통권78호
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    • pp.527-536
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    • 2005
  • 외부 긴장재를 이용한 보강공법은 효과적인 보강기술의 하나로써 연구되고 있으며 그 적용사례가 증가하고 있다. 본 논문에서는 기존 강합성 교량의 내하력 향상을 위해 외부 긴장재의 초기 긴장력 결정 방법을 제안하였다. 긴장재의 배치 형상과 재하되는 활하중의 종류에 따른 증가 프리스트레스력 계산식을 구하여 강합성보의 보강효과를 수치적으로 분석하였다. 증가 프리스트레스력을 고려한 내하율 산정 방법을 제안하여 긴장재 개수와 초기 긴장력의 계산 방법을 제시하였다. 제안된 방법을 실교량에 적용하여 합리성을 보였다.

막구조의 초기형상 및 재단도 결정알고리즘에 관한 연구 (A Study on the Shape Finding and Patterning Procedures for Membrane Structures)

  • 한상을;이경수;이상주;유용주
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 1998년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.298-305
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    • 1998
  • The purpose of this study is to propose the method of determining the initial fabric membrane structures surface and membrane patterning procedures. Tension structure, such as, fabric membrane structures and cable-net, is stabilized by their initial prestress and boundary condition. The process to find initial structural overall shape of tension structures produced by initial prestress called Shape Finding or Shape Analysis. One of the most important factor for the design of membrane structures is to search initial smooth surface, because unlike steel or concrete building elements which resist loads in bending, all tension structure forces are carried within the surface by membrane stress or cable tension. To obtain initial surface of fabric membrane element in large deformation analysis, the membrane element is idealized as cable using a technique with Force-density method. and that result is compared with well-known nonlinear numerical method, such as Newton-raphson method and Dynamic relaxation method. The shape resulting from Force-density method has been dealt with as the initial membrane shape and used patterning procedures.

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사장교 시스템의 실용적인 초기형상 결정법 (Practical Determination Method of Initial Cable Forces in Cable-Stayed Bridges)

  • 송요한;김문영
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제24권1호
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    • pp.87-95
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    • 2011
  • 본 논문에서는 비선형해석이라는 복잡한 과정을 거치지 않고도 사장교 시스템의 초기형상을 효율적이고 합리적으로 결정하는 방법을 제시하고자 한다. 사장교 시스템의 초기형상해석이라 함은 주형의 수직 처짐과 휨모멘트, 주탑의 수평변위와 휨모멘트를 최소화하면서, 고정하중과 평형을 이룰 수 있는 케이블의 장력과 무응력길이를 결정하는 방법으로 이때, 케이블이 정착되는 주형의 수평위치, 주탑의 수직위치가 변하지 않아야 한다. 본 연구에서는 주형과 주탑의 케이블 정착부에서 힘의 평형조건을 이용하여 주형의 수직 처짐과 주탑의 수평변위를 효과적으로 제어할 수 있는 장력 산정법을 사장교의 형태별로 정리하여 제시하였으며, 2차원 사장교 예제들에 대하여 기존 연구의 방법들과 장력, 주형의 모멘트와 처짐 등을 비교하였다. 또한 3차원 실교량에 대해 Improved TCUD법으로 초기형상해석을 수행하여 그 결과와 비교함으로서 본 방법의 정확성을 입증하고자 하였다.

사장교의 개선된 초기형상 해석법 (An Improved Method for Initial Shape Analysis of Cable-Stayed Bridges)

  • 김문영;경용수;이준석
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제15권2호
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    • pp.175-185
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    • 2003
  • 사장교의 정확한 초기형상을 결정하기 위하여 초기부재력법과 TCUD법을 효과적으로 결합시킨 개선된 해석방법을 제시한다. 먼저 사장재, 주탑 그리고 주형을 모델링하기 위하여 무응력길이의 변화를 고려한 탄성현수선요소, 보-기둥요소의 힘-변형관계식과 접선강성 행렬 산정법을 간략히 제시한다. 이제 케이블의 무응력길이를 변수로 취급하여 교량 전체의 접선강성행렬을 산정하고, 경계조건 이외에 케이블 개수만큼의 절점변위를 설계자의 초기형상에 가깝게 되도록 추가적으로 절점변위를 구속하여 절점변위 및 무응력길이의 증분을 산정하고 이를 토대로 케이블 부재력과 주형 및 주탑의 부재력을 산정한다. 이렇게 계산된 부재력으로부터 불평형하중을 산정하고 수렴이 될 때까지 다시 반복계산이 이루어진다. 수렴이 되었을 때 사장교의 주탑 및 주형의 축방향 변위를 제거하기 위하여 초기부재력법을 적용한다. 결론적으로, 케이블의 무응력길이를 변수로 추가함으로써 사장재 주형정착부의 수직변위와 주탑의 수평변위를 설계목적에 적합하도록 제어하여 휨모멘트를 최소화할 수 있었고, 초기부재력법을 결합시켜 주형, 주탑의 축방향변위가 발생하지 않는 해석결과를 얻었다.

사장교의 초기형상해석을 위한 개선된 초기부재력법 및 TCUD법의 비교연구 (Comparison Study of An Improved Initial Force and TCUD Method for Initial Shape Analysis of Cable-Stayed Bridges)

  • 김동영;조경식;김문영
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제25권1호
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    • pp.101-108
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    • 2012
  • 사장교 시스템의 초기형상해석이라 함은 주형의 수직 처짐과 휨모멘트, 주탑의 수평변위와 휨모멘트를 최소화하면서, 고정하중과 평형을 이룰 수 있는 케이블의 장력과 무응력길이를 결정하는 방법으로 이 때, 케이블이 정착되는 주형의 수평위치, 주탑의 수직위치가 목표형상에 부합할 필요가 있다. 본 연구에서는 고정하중을 받는 사장교의 초기형상을 효율적이고 합리적으로 결정하기 위하여 개선된 초기부재력법과 TCUD법의 비교연구 결과를 제시하고자 한다. 주형과 주탑의 케이블 정착부에서 힘의 평형조건을 이용하여 주형의 수직처짐과 주탑의 수평변위를 효과적으로 제어할 수 있는 절점평형법을 초기 부재력법에 적용하여 초기치에 민감한 기존 초기부재력법을 개선한다. 또한 개선된 TCUD법을 이용한 초기형상해석 수행결과와 비교함으로서 두 방법의 정확성을 입증하고자 한다.

열차 충돌에너지 흡수구조의 초기붕괴특성을 고려하기 위한 하중-변형 곡선 모델링 방법 (Modeling Method for the Force and Deformation Curve of Energy Absorbing Structures to Consider Initial Collapse Behaviour in Train Crash)

  • 김준우;구정서;임종순
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제18권3호
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    • pp.116-126
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    • 2010
  • The Korean rolling stock safety regulation stipulates that the collision deceleration of a car body should be maintained under average 5g and maximum 7.5g during train collisions. One-dimensional dynamic model of a full rake train, which is made up of nonlinear springs/bars-dampers-masses, is often used to estimate the collision decelerations of car bodies in a basic design stage. By the way, the previous studies have often used some average force-deformation curve for energy absorbing structures in rolling stock. Through this study, we intended to analyse how much the collision deceleration levels are influenced by the initial peak force modeling in the one-dimensional force-deformation curve. The numerical results of the one-dimensional dynamic model for the Korean High-Speed Train show that the initial peak force modeling gives significant effect on the collision deceleration levels. Therefore the peak force modeling of the force-deformation curve should be considered in one-dimensional dynamic model of a full rake train to evaluate the article 16 of the domestic rolling stock safety regulations.

직선배치된 외부 긴장재로 보강된 2경간 강합성교의 증가 프리스트레스력을 고려한 내하율 산정식을 이용한 보강설계 (Strengthening Design Using Rating Factor Considering Increment of Tendon Force for Two-Span Steel-concrete Composite Bridges Strengthened by Straight External Tendons)

  • 최동호;유훈;김용식;김성원
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제13권2호통권54호
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    • pp.153-164
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    • 2009
  • 본 논문에서는 2경간 강합성교량의 내하력을 향상시키기 위해, 외부 긴장재로 보강하는 방법을 제시하였다. 긴장재를 직선 배치하였을 경우, 외부하중으로 인한 증가 프리스트레스력을 가상일의 원리로 구하였고, 증가 프리스트레스를 고려한 내하율 산정식을 제시하였다. 제안된 내하율 산정식으로부터, 긴장재 개수와 초기 긴장력의 계산방법을 제시하였다. 본 방법을 2경간 강합성교량에 적용하여, 산정식의 타당성과 합리성을 검증하였다.