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Optimum stiffness values for impact element models to determine pounding forces between adjacent buildings

  • Jaradat, Yazan;Far, Harry
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제77권2호
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    • pp.293-304
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    • 2021
  • Structural failure due to seismic pounding between two adjacent buildings is one of the major concerns in the context of structural damage. Pounding between adjacent structures is a commonly observed phenomenon during major earthquakes. When modelling the structural response, stiffness of impact spring elements is considered to be one of the most important parameters when the impact force during collision of adjacent buildings is calculated. Determining valid and realistic stiffness values is essential in numerical simulations of pounding forces between adjacent buildings in order to achieve reasonable results. Several impact model stiffness values have been presented by various researchers to simulate pounding forces between adjacent structures. These values were mathematically calculated or estimated. In this study, a linear spring impact element model is used to simulate the pounding forces between two adjacent structures. An experimental model reported in literature was adopted to investigate the effect of different impact element stiffness k on the force intensity and number of impacts simulated by Finite Element (FE) analysis. Several numerical analyses have been conducted using SAP2000 and the collected results were used for further mathematical evaluations. The results of this study concluded the major factors that may actualise the stiffness value for impact element models. The number of impacts and the maximum impact force were found to be the core concept for finding the optimal range of stiffness values. For the experimental model investigated, the range of optimal stiffness values has also been presented and discussed.

고로쇠나무 수액(樹液)의 화학적(化學的) 성분(成分), 영양가치(營養價置)와 사포닌 함유(含有) 여부(與否)에 관(關)한 연구(硏究) (Chemical Composition, Nutritional Value, and Saponin Content in the Spring Sap of Acer mono)

  • 이경준;박종영;박관화;박훈
    • 한국산림과학회지
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    • 제84권4호
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    • pp.415-423
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    • 1995
  • 본(本) 연구(硏究)는 한국산(韓國産) 고로쇠나무(Acer mono Max.) 수액(樹液)을 대상(對象)으로 화학적(化學的) 성분(成分), 영양학적(營養學的) 가치(價値), 인삼(人蔘) saponin의 존재여부(存在與否)를 구명(究明)하기 위하여 실시(實施)하였다. 1994년(年) 2월(月) 25일(日)부터 3월(月) 4일(日) 사이에 전남(全南) 백운산(白雲山)과 지리산(智異山)에서 지상(地上) 50cm 높이 이내(以內)의 수간(樹幹)에 작경(直徑) 1.7cm의 구멍을 뚫고 수액(樹液)을 채취(採取)하여, 당류(糖類)는 high performance ion chromatography(HPIC), 아미노산(酸)은 자동분석기(自動分析器), saponin과 phenol은 thin layer chromatography(TLC)와 high performance liquid chromatography(HPLC)로 분석하고, saponin 분획물질을 $^1H$$^{13}C$ NMR로 구조를 추적하였다. 단백질(蛋白質), 지방(脂肪), 무기원소(無機元素), 비타민의 함량(含量)도 정량((定量)하였다. 수액(樹液)의 주성분(主成分)은 사당(砂糖)으로써 0.68-2.01% 농도(濃度)로 존재(存在)했으며, 포도당(葡萄糖) 0.03-0.11%, 과당(果糖) 0.01-0.03%, 지방(脂肪) 0.03%이었으며, 아미노산(酸)중에서 threonine 0.152%, lysine 0.038%, arginine 0.068%으로 나타났다. 회분(灰分)은 0.1%, Ca 175ppm, Fe 2ppm, P 19ppm, K 16ppm, Na 31ppm이고, vitamin $B_1$ 0.6ppm, vitamin $B_2$ 0.1ppm, vitamin C 19ppm이었다. phenol류(類)가 미량(微量)으로 검출(檢出)되었으며, saponin은 TLC와 HPLC, NMR 분석에서 모두 존재(存在)를 확인(確認)할 수 없었다. 비교치(比較値)로 분석(分析)한 당단풍나무의 수액(樹液)은 고로쇠나무와 비슷했으며, 거제수나무와 자작나무의 수액(樹液)에서는 사당(砂糖)대신 포도당(葡萄糖)과 과당(果糖)이 검출(檢出)되었다. 고로쇠나무의 수액(樹液)은 사당(砂糖), 포도당(葡萄糖), 과당(果糖), 아미노산(酸), 칼슘, 철분(鐵分) 그리고 세 가지 비타민류(類)가 포함(包含)되어 있어서 자연음료(自然飮料) 혹은 건강음료(健康飮料)로써 충분한 영양학적(營養學的) 가치(價値)를 가지고 있다고 판단된다.

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Mitigation of the seismic response of a cable-stayed bridge with soil-structure-interaction effect using tuned mass dampers

  • Kontoni, Denise-Penelope N.;Farghaly, Ahmed Abdelraheem
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제69권6호
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    • pp.699-712
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    • 2019
  • A cable-stayed bridge (CSB) is one of the most complicated structures, especially when subjected to earthquakes and taking into consideration the effect of soil-structure-interaction (SSI). A CSB of a 500 m mid-span was modeled by the SAP2000 software and was subjected to four different earthquakes. To mitigate the harmful effect of the vibration generated from each earthquake, four mitigation schemes were used and compared with the non-mitigation model to determine the effectiveness of each scheme, when applying on the SSI or fixed CSB models. For earthquake mitigation, tuned mass damper (TMD) systems and spring dampers with different placements were used to help reduce the seismic response of the CBS model. The pylons, the mid-span of the deck and the pylon-deck connections are the best TMDs and spring dampers placements to achieve an effective reduction of the earthquake response on such bridges.

뽕나무의 춘기 수액이동에 관한 연구 (A Study of Sap Movement in Mulberry (Morus species) Stem in Spring)

  • 이원주;민영상;최영철
    • 한국잠사곤충학회지
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    • 제32권2호
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    • pp.85-88
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    • 1990
  • 춘기 뽕나무의 수액이동 시기를 구명하기 위하여 1981년, 1982년 그리고 1990년 3년에 걸쳐 3월중순부터 4월중순까지 1개월 동안 3일 간격으로 개량뽕, 청올뽕 그리고 홍올뽕의 가지를 채취하여 피부와 목부의 수분율을 측정하였다. 1. 수액이동은 1981년 지표 20cm, 지온이 10.1$^{\circ}C$인 4월 8일경에, 1982년 8.3$^{\circ}C$인 4월 2일경에, 1990년에는 8.7$^{\circ}C$인 3월 25일경에 일어나서, 해에 따라 1.8$^{\circ}C$ 15일 차를 보였다. 2. 지표 20cm 지온 8$^{\circ}C$ 이하로 떨어지면 목부의 수분율은 감소하거나 피부의 수분율은 현상유지 내지는 증가하는 것으로 보아 뿌리로부터 수분 흡수가 감소되면 목부의 수분이 피부로 이동.보충되는 것으로 보인다. 3. 수액이동은 3월 1일 이후 지표하 20cm의 지온이 영상으로 올라간 때부터 합산하여 적산온도가 18$0^{\circ}C$ 정도 되는 시기에 일어났다.

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고로쇠나무(Acer mono Max.)수액(樹液) 표준농축액(標準濃縮液)의 색도지수(色度指數)와 착색물질(着色物質) (Color Index and Coloring Substances in Korean Sugar Maple, Acer mono Max.,Syrup)

  • 안원영
    • 한국산림과학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.7-12
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    • 1975
  • 고래(古來)로부터 채취(採取)하여 약용(藥用)으로 음용(飮用)하여 왔고 단풍나무류(類)중 산림(山林)에 축적(蓄積)에 가장 큰 고로쇠나무(Acer mono Max.)의 수액(樹液)의 당도(糖度)는 평균(平均) $2.6^{\circ}-3.3^{\circ}Brix$로 감류자원(甘類資源)으로 개발(開發)이 가능(可能)한 범위이고 색도지수(色度指數)는 $15.3^{\circ}Brix$(10시간농축(時間濃縮))에서 2.69, 표준(標準)물엿은 3.380으로 심(甚)한 착색(着色)을 하였다. 알코올 추출물(抽出物)은 담황색(淡黃色)을 나타냈으며 흡특성(吸特性)은 파장(波長)(${\lambda}_{max}$) 350 nm, 1,000 nm, 1,170 nm, 1460 nm 및 1900 nm에서 흡광최대(吸光最大)를 나타냈다.

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일반경계 조건을 갖는 수평 곡선보의 자유진동 (Free Vibrations of Horizontally Curved Beams with General Boundary Condition)

  • Lee, Tae-Eun;Ahn, Dae-Soon;Kang, Hee-Jong;Lee, Byoung-Koo
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2003년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.870-875
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    • 2003
  • This paper deals with the free vibrations of horizontally curved beams with the general boundary condition, which consists of translational and rotational springs. The equations of general boundary condition of such beams are derived, while the ordinary differential equations governing free vibrations are adopted from the literature. The parabola as the curved beam's curvilinear shape is considered in numerical examples. For calculating the natural frequencies, the governing equations are solved by numerical methods. The Runge-Kutta and Determinant Search Methods are used for integrating the differential equations and for calculating the natural frequencies, respectively. for validation purpose, the numerical results obtained herein are compared to those obtained from the SAP 2000. With regard to numerical results, the relationships between frequency parameters and various beam parameters are presented in the forms of Table and figures.

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음파진동 안마의자제품의 성능향상을 위한 판스프링의 효율적 설계 (Efficient Design of Plate Spring for Improving Performance of Sound Wave Vibration Massage Chair)

  • 김창겸;박수용;조은현;이동형
    • 산업경영시스템학회지
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    • 제42권4호
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    • pp.1-7
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    • 2019
  • The customer of massage chair is expanding day by day from middle age to all ages. In 2018, the market size was 700 billion KRW, an increase of 30 times over 10 years. However, most related SMEs suffer from excessive competition by the market monopoly of some major companies. In this situation, in order for a related company to survive, it is necessary to steadily research and develop new products. Founded in 2009, company L produces massage chairs for health and relaxation of customers. L's products use a sound wave vibration module that is favorable for human body, unlike other products that use vibration motor type. However, frequent breakdowns of massage chair due to the vulnerability of plate (leaf) springs, which play an important role in sound wave vibration modules, made sap its competitiveness. In this paper, we propose a method to design desirable plate spring structure by sequentially experimenting with five different plate springs. The results of this study are expected to contribute to improve the quality of plate spring and the reliability of sound wave vibration module. In the future, it is necessary to find a way to use it in the development of foot massage or scalp management device as well as continuous research to find optimal plate spring structure through various analysis.

토마토 암면재배에서 정전용량 측정장치를 기반으로 한 급액방법 구명 (Determination of Proper Irrigation Scheduling for Automated Irrigation System based on Substrate Capacitance Measurement Device in Tomato Rockwool Hydroponics)

  • 한동섭;백정현;박주성;신원교;조일환;최은영
    • 생물환경조절학회지
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    • 제28권4호
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    • pp.366-375
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    • 2019
  • 본 실험은 토마토(Solanum lycopersicum L. 'Hoyong' 'Super Doterang') 암면재배에서 배지 전체의 정전용량을 측정할 수 있는 장치(Substrate capacitance measurement device, SCMD)를 기반으로 한 적정 급액 방법을 구명하기 위하여 누적일사량 제어구(Integrated solar radiation automated irrigation, ISR)와 물관수액흐름 제어구(sap flow automated irrigation, SF)를 대조구로 비교하면서 봄부터 여름철과 겨울철에 재배를 실시하였다. SCMD 제어구는 급액 개시 후 배지 한 개당 설정된 배액 목표량이 처음 발생하는 시점까지 10분간격으로 급액하였고 첫 배액이 배출되면 그 때의 배지의 정전용량(Capacitance)을 100%로 간주하고 그 기준치의 급액제어점(Capacitance threshold, CT)에 도달하면 급액 되었고 그 뒤 목표 배액량이 발생하면 급액이 멈추는 방식으로 제어되었다. 봄부터 여름재배에서 실험 처리를 위해 SCMD제어구의 일회 급액량 (Irrigation volume per event)을 50, 75, 또는 100mL로 설정하였고 겨울철 재배에서는 CT가 0.65, 0.75, 또는 0.90가 되면 급액 되도록 설정하였다. 봄부터 여름철 재배에서 일회 급액량을 50, 75, 100mL로 설정하였을 때 급액 횟수는 각각 39, 29, 19회였고 배액율은 각각 3.04, 9.25, 20.18%였다. 겨울철 재배에서 CT를 0.65, 0.75, 0.90로 설정하였을 때 급액횟수는 각각 5.67, 6.50, 14.67회였고 배액율은 9.91, 10.78, 35.3%였다. 봄부터 여름철 재배에서 일회 급액량 처리에 따른 물관수액흐름속도(SF) 변화는 1회 급액량과 배액량을 각각 50과 75mL로 제한한 경우 100mL로 제한한 경우와 비교하여SF 신호가 외부 광량 신호 (SI) 보다 늦어지는 경향(time lag)을 보였고 겨울철 재배에서 CT를 0.65로 설정한 경우는 물관수액흐름 속도나 함수율이 매우 낮아졌고 CT를 0.90로 설정한 경우는 함수율과 물관수액흐름 속도는 매우 높았으나 많은 배액이 배출되었다. 따라서 토마토 봄부터 여름철 재배에서 SCMD를 활용하여 CT를 0.9로, 배지 한 개당 배액 목표량을 100mL로 설정하였을 때 일회 급액량은 75~100mL 범위가 적합하고 겨울철 재배에서는 1회 급액량을 75mL로, 배액 목표량을 70mL로 설정하였을 때 CT는 0.75이상 0.9이하 범위가 적합할 것으로 판단되었다. 앞으로 정전용량 값과 배지 용적수분함량의 관계성을 구명하고 보정계수를 구하는 연구가 필요할 것으로 판단된다.

지리산지역 고로쇠나무 및 거제수(거자수) 나무의 수액성분에 관하여 -Mineral과 Sugar성분에 관하여- (A Study on the Ingredients in the Sap of Acer mono MAX. and Betula costata T. in Mt. Jiri Area -On the Components of Mineral and Sugar-)

  • 서화중;김충모;정두례
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제20권5호
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    • pp.479-482
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    • 1991
  • 고로쇠 수액의 주된 양이온 함량분포는 $Ca^{++},\;K^{+},\;Mg^{++},\;Na^{+}$이 각각 3.19, 1.74, 0.37, 0.24mEq/l이고 그 중 Ca와 K가 major ion이다. 주된 음이온은 ${SO_4}^{--}$가 2.0mEq/l, $Cl^{-}$이 0.19mEq/l 검출 되었다. 거제수 수액은 $K^{+},\;Ca^{++},\;Mg^{++),\;Na^{+}$이 각각 3.89, 1.95, 0.47, 0.42mEq/l로서 $K^{+}$의 비율이 월등히 높고 다음은 $Ca^{++}$ 순위이다. 음이온은 ${SO_4}^{--}$가 1.84mEq/l, $Cl^{-}$이 0.45mEq/l로서 ${SO_4}^{--}$가 높다. 이 양수액의 $K^{+},\;Ca^{++}와\;{SO_4}^{--},\;Cl^{-}$농도 상호간의 비율을 비교시 거제수가 고로쇠보다 $K^{+}$의 비율이 높고 $Ca^{++}$량은 상대적으로 적은 반면 ${SO_4}^{--}$는 고로쇠와 거의 비슷한 값이다. Sugar함량에서 고로쇠가 sucrose 2.7%함유로 비교적 감미가 높고 거제수는 포도당과 과당이 각각 0.097%, 0.305%함유되어 있다. 미량원소는 Cu, Zn, Mn에서 고로쇠와 거제수가 각각 0.057~3.038mg/l, 0.483~1.584mg/l, 5.507~4.354mg/l이고 거제수에서 Fe가 2.511mg/l 검출되었다.

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탄성스프링으로 지지된 보강판의 좌굴 및 진동 해석에 관한 연구 (A Study on the Buckling and the Vibration Analysis of the Stiffened Plates with Elastic Spring)

  • 백승목;오숙경;김일중;이용수
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 1999년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.35-42
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    • 1999
  • This study is to analyze the buckling and the vibration of the rectangular stiffened plates with elastic springs by Finite Element Method. Boundary conditions are two types, one is all simply supported edges, another all clamped edges. To validate Finite Element Method, the buckling stresses of the stiffened plates without elastic springs are compared with the existing ones. The natural frequency parameters of the stiffened plates with or without elastic springs by Finite Element Method are also compared with the ones of SAP2000. The natural frequency parameters and the buckling stresses of the stiffened plates with elastic springs by Finite Element Method are calculated for the variation of the stiffness of the elastic springs and aspect ratio.

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