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철근콘크리트 보-기둥 접합부 해석모델 (Analytical Model of Beam-Column Joint for Inelastic Behavior Under Various Loading History)

  • 유영찬;서수연;이원호;이리형
    • 콘크리트학회지
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    • 제6권1호
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    • pp.120-130
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    • 1994
  • 본 연구의 목적은 반목하중을 받는 철근콘크리트 부재의 이력거동을 적절히 예측할 수 있는 해석모델을 구축하고 기존 연구자들의 실험결과를 분석하여 부재의 다양한 이력거동을 예측할 수 있는 이력모델을 제안하는데 있다. 이력모델의 구축에는 골조의 동적해석에 정량적으로 사용할 수 없는 변수들을 배제함으로써 6개 자유도를 갖는 평면 프레임의 비선형 동적해석에 적용가능한 해석요소를 개발하였다. 해석모델은 소성힌지부를 단일 스프링으로 치환한 분리선형요소 모델을 사용하였으며 부재의 길이방향 철근 배근상태에 따라 소성힌지부의 이동을 고려할 수 있도록 하였다. 기존 연구자들의 실험결과를 비교$\cdot$분석한 결과, 반복하중에 의해 나타나는 부재의 강성저하는 기본 핀칭계수, 부재의 연성비 및 항복강도비의 함수로 적절히 예측할 수 있었으며, 부재의 강도저하에 대해서는 횡보강근 간격비, 단면형상비를 고려한 새로운 개념의 강도감소계수를 제안하였다. 본 해석모델에 의해 계산한 부재의 에너지 소산능력을 실험결과와 약 10%~20% 내외의 오차를 나타냄으로써 본 해석결과의 타당성을 입증하고 있다. 따라서 본 연구에서 제안하는 해석모델은 반복하중을 받는 철근콘크리트 보-기둥 접합부의 이력거동 해석에 사용 가능하다고 판단된다.

토마토에서 아메리카잎굴파리의 발생, 가해양상 및 살충제처리 효과 (Occurrence, Injury aspects and Effect of insecticide applications of Liriomyza trifolii Burgess on Tomato Cultivated in Plastic house)

  • 박종대;엄기백;유재기;김상철
    • 농약과학회지
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    • 제4권2호
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    • pp.50-55
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    • 2000
  • 토마토를 가해하는 아메리카잎굴파리의 발생과 가해양상 그리고 살충제처리에 의한 아메리카잎굴파리의 방제가 토마토 생육에 미치는 영향을 구명하기 위하여 1997년부터 1998년까지 전남지방의 플라스틱하우스를 중심으로 연구하였다. 봄 재배에서 황색끈끈이트랩과 sweeping에 의한 조사 결과는 5월 하순부터 밀도가 급격히 증가하였으며 sweeping 보다는 끈끈이트랩 조사에 의한 밀도변동이 뚜렷하였다. 피해엽율은 5년 이상 계속하여 토마토를 재배한 포장에서는 년중 피해엽을 확인할 수 있었으며, 4월 상순 이전에는 20%이하, 중순 30%, 하순 40%, 5월 상순에 60%, 하순이후에는 80%수준이었다. 반면 처녀재배지에서는 정식후 6주째부터 피해엽이 나타나기 시작하였으며 피해엽율은 80%수준으로 급격히 높아졌다. 가을재배에서는 재배연수에 관계없이 정식때부터 피해엽율이 80%수준을 유지하였다. 성충과 유충의 발생소장은 봄재배의 경우 5월하순부터 성충이 유인되었고 6월하순에 포회량이 가장 많았으나 종령유충은 발생초기부터 주당 $6{\sim}8$마리로 수확기까지 거의 비슷한 밀도 수준을 유지하였다. 가을재배의 경우 정식직후부터 3주째까지는 성충과 유충의 밀도가 높게 유지되었으나 4주째인 9월상순부터는 밀도가 급격히 떨어졌다. 살충제처리에 의한 방제 효과는 클로르페나피르 유제, 싸이로마진 수화제, 아바멕틴 유제가 아메리카잎굴파리의 유충의 밀도를 효과적으로 억제시킬 수 있었다.

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생물적 방제 인자로서의 무당벌레(Harmonia axyridis): 하우스에서 계절에 따른 진딧물 방제효과 (Asian Ladybird, Harmonia axyridis, as a Biological Control Agent: Control Effects of Aphid Populations in the Greenhouses at Different Seasons)

  • 서미자;윤영남
    • 농업과학연구
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    • 제28권1호
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    • pp.18-26
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    • 2001
  • 무당벌레(Harmonia axyridis)를 시설재배지내에 발생하는 진딧물류 방제에 적용하기 위해서 농가포장에서 무당벌레를 이용하여 진딧물 수종에 대한 방제효과를 관찰하였다. 겨울과 봄, 여름철에 무우테두리진딧물과 복숭아혹진딧물, 목화진딧물이 발생한 겨자, 신선초, 케일, 가지를 재배하고 있는 시설재배지에 무당벌레 성충과 유충을 방사하여 진딧물의 방제효과를 조사하였다. 실험에 사용된 무당벌레는 월동개체군을 채집하여 실내에서 유지 보관한 것과 이들 월동개체군으로부터 진딧물을 공급하여 증식시킨 성충과 유충을 사용하였다. 겨울철에 수막시설을 갖추고 있는 시설재배지에 발생하는 진딧물을 효과적으로 방제하기 위해서는 다른 계절에 비해서 많은 양의 무당벌레의 성충과 유충을 투입하여 진딧물 개체군 밀도를 낮출 수 있었다. 봄철과 여름철에는 진딧물의 종류와 밀도에 따라서 무당벌레의 방사밀도를 달리하여 원하는 시기에 효과적으로 진딧물 개체군 수준을 낮출 수가 있었다. 무당벌레를 투입하는데는 시설재배지내의 온도와 습도 조건이 중요한 환경요인으로 작용하며, 진딧물 개체군의 증가율과 진딧물 초기밀도, 투입하는 무당벌레의 발육단계 등의 요인들을 고려하여야 할 것으로 판단된다.

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성형하중 감소를 위한 냉간단조금형 최적설계에 관한 연구 (A study on the cold forging die geometry optimal design for forging load reduction)

  • 황준;이승현
    • 한국결정성장학회지
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    • 제32권6호
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    • pp.251-261
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    • 2022
  • 본 연구에서는 냉간단조공정에서 성형하중과 금형내 응력집중 감소를 위해 자동차 엔진 밸브 스프링 리테이너 제품의 형상최적화를 위한 금형형상 최적설계를 수행하였다. 기존 생산에 사용되는 각 성형공정별 냉간단조 금형에 대한 유한요소해석 시뮬레이션을 통해 절단공정을 포함해 총 6공정으로 구성되어 있는 냉간단조공정 별 단조 프리폼의 성형 시에 발생하는 성형하중과 성형유동 특성을 분석하였으며, 이를 통해 금형 내 응력집중이 발생하는 주요 설계인자를 확인하였다. 상형금형과 하형금형부의 챔퍼(chamfer) 및 에지필렛(edge fillet) 형상을 대상으로 4인자 3수준 설계인자 및 변수 수준을 설정하고, 성형해석 시뮬레이션과 다구찌법을 활용하여 설계인자별 영향도를 분석하여 최적의 최적설계인자를 결정하였다. 본 연구를 통해 얻어진 최적설계변수를 적용하여 엔진밸브 스프링 리테이너의 최적설계 시뮬레이션 결과, 각 프리폼 성형공정별로 최대 36 %, 전체 공정 평균 20 %의 성형하중 감소 효과를 얻을 수 있었다. 엔진의 고효율, 고출력, 고성능화 목표가 지속적으로 높아짐에 따라 고강도 소재의 활용이 많아지게 되어 이에 대응할 수 있는 성형공정 및 금형설계의 최적화가 필요하며, 향후 연구 결과를 활용하여 현업에 적용하여 제품단조성형성 개선 및 금형수명관리를 위한 기술자료로 활용하고자 한다.

주요 사료작물의 곤포 Silage 조제이용에 관한 연구 I. 작물의 생리적 특성과 곤포 Silage 조제이용 (Study on Baled Silage Making of Selected Forage Crop and Pesture Grasses I. Discussion on baled silage making as affected by phtsiological characteristics of tth plants)

  • 김정갑;강우성;한정대;신정남;한민수;김건엽
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.73-79
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    • 1995
  • A simple conservation technique baled silage making of selected froage materials was discussed in Suwon and in Muan county during 1991 - 1992. Eleven species of forage crops and pasture grasses(maize. sorghum, pearl millet, barnyardgrass, rye, barley, spring oat, Italian ryegrass, orchardgrass, alfalfa and grass-legume pasture mixtures) were harvested at different growth stage from young plant to maturity and baled in a self constructed square baling chamber, and wrapped in a 0.05mm thick polyethylene plastic film. Each bales measured by 90cm long, 60cm wide and 50cm height and weighted between 15~20kg in dry matter basis. physio-molphologcal characteristics of the plants, leaf weight ratio(LWR), leaf area ratio(LAR), stalk ratio (SR), stalk hardness(SH) and other growth parameters, were analysed and were used as a parameter to evaluate the suitability of materials for baling. Italian ryegrass including orchardgrass, alfalfa and pasture mixtures produced high quality baled silage. Silage quality point(F1ieg-point) of Italian ryegrass was improved from 63 point in crushed custom silage to 75 piont in baled silage. Meterial of grass-legume pasture mixtures showed 55 point in crushed silage and 67 point in baled silage. Fodder rye, barley, spring oat and barnyardgrass were also evaluated as a good materials for baled silage making. On the other hand, meize including sorghum and peral millet were evaluated as a not suitable materals for baling due to its high value of SR and SH. Quality of maize was excellent with 88 point in clushed silage and medium with 47 point in baled silage making.

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쉘구조물의 탄소성해석에 관한 새로운 해석법의 연구 (A Study of New Approach on Elasto-Plastic Analysis of shell Structures)

  • Kwun Taek Jin;Park Kang Geun
    • 기술사
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    • 제20권3호
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    • pp.5-14
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    • 1987
  • 연속체의 해석에 있어서, 특별한 경우를 제외하고는, 구조물의 개략적인 거동을 파악해야 될 경우가 종종 있다. 이러한 요구에 부응하기 위해서 강체요소법(Rigid Element Method)이라 불리우는 새로운 해석법이 개발되었다. 강체요소법은 원래 평정연구실에서 벽식프리캐스트 철근콘크리트 구조물의 탄소성해석을 하기 위해서 개발된 해석법에 착안하여, 내수벽과 같은 연속체에 적용함으로서 시작된 수치해석법이다. 그 후 저자들은 도통쉘, 구형쉘 혹은 이들이 조합된 쉘구조물에 적용할 수 있도록 개발 확장하였다. 강체요소법의 기본개념은 연속체의 분해된 각 요소를 강체(rigid body)라고 가정하고, 각 요소들은 요소의 강성으로 치환된 가상스프링으로 서로 연결되어 있다고 가정하여, 이 가상스프링의 거동을 평가함으로서 전체구조물의 거동을 파악하는 해석법이다. 이때 요소의 주변에 취해진 스프링은 해석을 단순화하기 위해서 축력, 면내전단력 및 면외전단력만을 전달한다고 가정하고, 요소의 강체변위(자유도)는 요소내의 임의의 한 점에서 취하며, 이 점에서의 강체변위(rigid displacements)는 요소의 주변에 취해진 스프링을 통하여 다른 요소로 전달된다. 상기와 같은 강체요소법의 개념을 연속체의 탄성 및 탄소성해석에 적용하면, 해석적 개념이 단순할 뿐만 아니라 구조물 전체의 자유도수를 대폭 줄여 컴퓨터 계산시간을 절약할 수 있는 잇점이 있고, 거시적인 모델(macroscopic modeling)과 미시적인 모델 (microscopic modeling)의 중간적인 성격을 가지기 때문에 구조물의 파괴상황에 대해서도 그 개략을 파악할 수 있다. 본 논문에서는 강체요소법을 보다 일반화된 해석법으로 개발, 확장하기 위해서 종전에 단층스프링시스템(single-layer spring system)으로 해석이 어려웠던 문제점들을 보완한 복층프링시스템(double-layer spring system)을 사용함으로서 휨, 비틀림의 효과를 파악할 수 있는 이론적 개념을 적용한 새로운 구요소, 원통요소 및 평면요소를 개발하고, 이러한 강체요소들의 적합매트릭스의 유도 및 해석저긴 방법을 정식화하였다. 또 휨, 비틀림 및 전단력의 효과를 고려한 사각형원통요소 및 능형원 통요소를 이용하여 원통쉘의 탄성 및 탄소성해석할 수 있는 프로그램을 개발하고, 이 프로그램으로 캔틸레버로된 연속형철근콘크리트 원통쉘의 탄성 및 탄소성해석에 적용하여 구조물의 거동에 관한 수치해석의 결과, 즉 내력의 분포, 균열의 진전, 파괴의 상황 및 변형의 상태 등을 파악해 보았다.

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지반특성을 고려한 FCM 교량의 지진취약도 분석 (Seismic Fragility Analysis of a FCM Bridge Considering Soil Properties)

  • 김재천;변지석;신수봉
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제12권3호
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    • pp.37-44
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    • 2008
  • 본 연구에서는 확률적 지진취약도 분석방법을 3경간 FCM 교량에 적용하여 지반특성에 따른 지진취약 교각의 위치와 교각 상 하부에서의 소성힌지 발생 상태를 수치예제 결과의 분석을 통해 평가하였다. 이를 위해, 취약도 곡선을 최대지반가속도(PGA)의 변수에 대한 대수정규분포 함수로 가정하고 대수정규분포 함수의 주요 계수인 중앙값과 대수표준편차는 최우도추정법(Maximum Likelihood Method)으로 구하였다. 또한 지점별 상이한 지반특성은 "도로교표준시방서"에 제시되어 있는 지반의 등가 스프링을 사용하여 해석모델에 반영하였으며, 지진취약도 분석에 필요한 구조물의 손상지수로 교각의 소성힌지에서의 회전연성도를 이용하였다.

Pallet-unit MAP처리에 따른 봄배추의 선도 연장 효과 (Effect of Pallet-unit MAP Treatment on Freshness Extension of Spring Chinese Cabbage)

  • 이영주;이혜옥;김지영;김병삼
    • 한국식생활문화학회지
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    • 제31권6호
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    • pp.634-642
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    • 2016
  • Chinese cabbage is produced and consumed as a main material for kimchi and as a staple vegetable in Korea throughout the year. However, due to environmental changes unbalance between supply and demand is repeated annually, requiring development of long-term storage technologies. Chinese cabbages, were harvested, put in plastic boxes, and precooled at $2^{\circ}C$ for 24 hours using forced air precooler. After precooling, Chinese cabbages were MAP-treated with 0.02 mm HDPE film and functional film and stored at low temperature ($1{\pm}0.5^{\circ}C$). The weight-loss rates after 9-weeks of storage were 8.47% in the control group, 4.07% in the HDPE film-treated group, and 3.07% in the functional film-treated group, respectively, suppressing weight loss. Trimming loss rate after 6-weeks of storage was 6.86% in the functional film MAP-treated group and lower than 7.50% in the control group. In the sensory test with 7 points as the limit of commodity, the control group lost it after 6-weeks of storage while the MAP-treated groups retained over 7 points. The functional film MAP-treated group showed over 6 points for processing as kimchi until 9-weeks of storage, proving that Pallet-type MAP storage is effective for extending storage life of spring Chinese cabbage.

3D 프린팅 기법을 이용한 하모닉 드라이브(Harmonic Drive) 설계 및 응용 분석 (Design of a Novel 3D Printed Harmonic Drive and Analysis of its Application)

  • 김상현;변창섭;이철희
    • Tribology and Lubricants
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    • 제38권1호
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    • pp.27-31
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    • 2022
  • Harmonic drives have attracted increasing attention with the development of materials, parts, and related equipment. Harmonic drives exhibit high deceleration, high accuracy, and light weight. The stiffness of flexible splines according to the radial load is studied using a commercial FEM program to design the structure of the flexible spline and finite element to improve the weight and price competitiveness of harmonic drives. In addition, several studies have measured and compared friction coefficients based on 3D printed tread patterns. However, owing to the characteristics of plastic materials, a decrease in stiffness in the radial direction is inevitable. To prevent a decrease in stiffness in the radial direction, we designed and manufactured flex splines with a wrinkle shape. Through structural analysis, the reaction force and stiffness in the radial direction were determined. In addition, the maximum angle of the mound was derived by theoretical calculations, and the performance of the harmonic drive was compared with the results obtained in the mound experiment. Structural analysis shows that the shape of wrinkles decreased the stress and reaction force and increased the safety factor in comparison with that of the circular shape. During performance verification through continuous experiments, the developed harmonic drive showed continuous performance similar to that of an actual tank model. It is expected that the flex spline with a compliant spring and wrinkle shape will prevent a decrease in the radial stiffness.

Nonlinear modeling of beam-column joints in forensic analysis of concrete buildings

  • Nirmala Suwal;Serhan Guner
    • Computers and Concrete
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    • 제31권5호
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    • pp.419-432
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    • 2023
  • Beam-column joints are a critical component of reinforced concrete frame structures. They are responsible for transferring forces between adjoining beams and columns while limiting story drifts and maintaining structural integrity. During severe loading, beam-column joints deform significantly, affecting, and sometimes governing, the overall response of frame structures. While most failure modes for beam and column elements are commonly considered in plastic-hinge-based global frame analyses, the beam-column joint failure modes, such as concrete shear and reinforcement bond slip, are frequently omitted. One reason for this is the dearth of published guidance on what type of hinges to use, how to derive the joint hinge properties, and where to place these hinges. Many beam-column joint models are available in literature but their adoption by practicing structural engineers has been limited due to their complex nature and lack of practical application tools. The objective of this study is to provide a comparative review of the available beam-column joint models and present a practical joint modeling approach for integration into commonly used global frame analysis software. The presented modeling approach uses rotational spring models and is capable of modeling both interior and exterior joints with or without transverse reinforcement. A spreadsheet tool is also developed to execute the mathematical calculations and derive the shear stress-strain and moment-rotation curves ready for inputting into the global frame analysis. The application of the approach is presented by modeling a beam column joint specimen which was tested experimentally. Important modeling considerations are also presented to assist practitioners in properly modeling beam-column joints in frame analyses.