• 대한토목학회논문집
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• 제29권6A호
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• pp.577-585
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• 2009

이 논문은 원전 격납건물의 극한내압능력 평가와 비선형해석을 수행하기 위하여 개발된 해석프로그램인 9절점 퇴화 쉘 유한요소에 대하여 기술하였다. 개발된 쉘 유한요소는 퇴화 고체기법과 구조물에서 발생하는 횡전단변형도를 고려하기 위하여 Reissner-Mindlin(RM)가정을 도입하였다. 콘크리트의 재료모델은 등가응력-등가변형률의 관계를 이용하여 콘크리트의 응력과 변형률의 수준을 결정하고, 콘크리트에 균열이 발생하면 부착응력을 고려하는 인장강성모델과 균열면에서의 전단전달 메카니즘 그리고 균열면에서 압축강도 감소모델 등으로 재료적 거동을 나타내었다. 또한 균열발생기준으로 압축-인장영역에는 Niwa가 제안한 응력포락선을 도입하였고, 인장-인장영역에는 Aoyagi-Yamada가 제안한 응력포락선을 사용하였다. 개발된 프로그램의 성능은 다양한 수치예제를 통하여 검증하였다. 검증예제 결과로부터 개발된 쉘 유한요소를 이용한 해석결과는 실험결과 또는 다른 해석결과와 유사한 결과를 도출하였다.

• 운동영양학회지
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• 제23권3호
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• pp.39-44
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• 2019

[Purpose] Weight loss can reduce obesity-induced arterial stiffening that is attributed to decreased inflammation. Angiopoietin-like protein 2 (ANGPTL2) is a pro-inflammatory adipokine that is upregulated in obesity and is important in the progression of atherosclerosis and cardiovascular disease. The purpose of this study is to investigate the effects of dietary modification on circulating ANGPTL2 levels and arterial stiffness in overweight and obese men. [Methods] Twenty-two overweight and obese men (with mean age of 56 ± 2 years and body mass index of 28.6 ± 2.6 kg/m²) completed a 12-week dietary modification program. We measured the arterial compliance and β-stiffness index (as the indices of arterial stiffness) and serum ANGPTL2 levels before and after the program. [Results] After the 12-week dietary modification, body mass and daily energy intake were significantly reduced. Arterial compliance was significantly increased and β-stiffness index was significantly decreased after the 12-week dietary modification program. Serum ANGPTL2 levels were significantly decreased. Also, the changes in arterial compliance were negatively correlated with the changes in serum ANGPTL2 levels, whereas the changes in β-stiffness index were positively correlated with the changes in serum ANGPTL2 levels. [Conclusion] These results suggest that the decrease in circulating ANGPTL2 levels can be attributed to the dietary modification-induced reduction of arterial stiffness in overweight and obese men.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제84권3호
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• pp.295-310
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• 2022

This paper proposes a modified bar simulation method for analyzing the shear lag effect of variable sectional box girder with multiple cells. This theoretical method formulates the equivalent area of stiffening bars and the allocation proportion of shear flows in webs, and re-derives the governing differential equations of bar simulation method. The feasibility of the proposed method is verified by the model test and finite element (FE) analysis of a simply supported multi-cell box girder with constant depth. Subsequently, parametric analysis is conducted to explore the mechanism of shear lag effect of varied sectional cantilever box girder with multiple cells. Results show that the shear lag behavior of variable box-section cantilever box girder is weaker than that of box girder with constant section. It is recommended to make the gradient of shear flow in the web with respect to span length vary as smoothly as possible for eliminating the shear lag effect of box girder. An effective countermeasure for diminishing shear lag effect is to increase the number of box chambers or change the variation manner of bridge depth. The shear lag effect of varied sectional cantilever box girder will get more server when the length of central flanges is shorter than 0.26 or longer than 0.36 times of total width of top flange, as well as the cantilever length exceeds 0.29 times of total length of box's flange. Therefore, the distance between central webs can adjust the shear lag effect of box girder. Especially, the width ratio of cantilever plate with respect to total length of top flange is proposed to be no more 1/3.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제28권10호
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• pp.77-84
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• 2023

물리 기반 시뮬레이션에서 젖은 머리카락이나 털의 응집력과 뻣뻣함을 시뮬레이션 하는 것은 어려운 문제 중 하나이다. 젖은 머리카락이나 털은 끝부분이 뭉치고 뻣뻣해지는 것이 특징이며, 이는 젖은 동물의 털이나 머리카락에서 볼 수 있는 현상이다. 또한 젖은 머리카락은 고체와 상호작용을 하면 접착력이 발생하지만, 이 문제는 곱슬머리에서 힘의 분산과 균형이 달라지기 때문에 해결하기 어려워진다. 기존 방법에서는 수작업을 통해 젖은 머리를 표현하거나 정적인 헤어스타일로 젖은 곱슬머리 및 털을 표현한다. 그러나 젖은 곱슬머리의 디테일을 묘사하는 방법에 대한 연구는 아직 활발히 연구되지 않았다. 따라서 본 논문에서는 젖은 곱슬머리의 컬 과장, 응집력, 접착력 그리고 강성을 효율적으로 모델링하는 새로운 알고리즘을 제안한다. 제안하는 방법은 응집력을 효율적으로 시뮬레이션하고 강성 제약 조건을 곱슬머리 역학과 통합하여 안정적으로 모발의 탄성을 제어한다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제88권1호
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• pp.53-65
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• 2023

With the gradual implementation of long-span suspension bridges into high-speed railway operations, the main beam's bending stiffness contribution to the live load response permanently grows. Since another critical control parameter of railway suspension bridges is the beam-end rotation angle, it should not be ignored by treating the main beam deflection as the only deformation response. To this end, the current study refines the existing method of the main cable shape and simply supported beam bending moment analogy. The bending stiffness of the main beam is considered, and the main beam's analytical expressions of deflection and rotation angle in the whole span are obtained using the cable-beam deformation coordination relationship. Taking a railway suspension bridge as an example, the effectiveness and accuracy of the proposed analytical method are verified by the finite element method (FEM). Comparison of the results by FEM and the analytical method ignoring the main beam stiffness revealed that the bending stiffness of the main beam strongly contributed to the live load response. Under the same live load, as the main beam stiffness increases, the overall deformation of the structure decreases, and the reduction is particularly noticeable at locations with original larger deformations. When the main beam stiffness is increased to a certain extent, the stiffening effect is no longer pronounced.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제16권6호통권73호
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• pp.769-780
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• 2004

본 논문의 목적은 인장용 연결 플레이트를 갖는 냉간성형 각형강관 갭 N형 접합부의 실험연구를 통하여 접합부 거동을 평가하는데 있다. 실험을 위한 주요 변수로는 주관의 폭두께비, 주관에 대한 지관의 폭의 비, 편심비, 압축지관 형상, 지관의 각도, 주관 상부 플랜지면 보강 등이 있다. 이와 같은 변수들로 구성된 갭 N형 접합부에 대한 내력 및 파괴모드 등에 대하여 실험을 통해 고찰하고자 한다. 실험결과, 갭 N형 접합부는 폭비에 관계없이 접합부의 인장측 변위가 선행하여 접합부의 내력이 결정되었으며, 접합부 파괴는 접합된 주관면의 찢어짐 파괴모드로 결정되었다. 인장 및 압축측 폭비(${\beta}$)가 클수록 주관 폭두께비가 작을수록 접합부의 항복하중 및 최대하중은 선형으로 상승하는 것으로 나타났다. 주관의 폭두께비($2{\gamma}$)가 작을수록 접합부의 내력비교 곡선은 급격히 상승함을 알 수 있다. 인장용 연결 플레이트를 갖는 갭 N형 접합부에 대하여 변수에 따른 접합부의 하중, 초기강성, 연성능력 및 파괴모드 변화 등에 대한 결과에 대해서도 정리하여 나타내었다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제25권6호
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• pp.477-485
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• 2012

내압구조물의 구조적 성능에 영향을 주는 주요 요소로 형상, 쉘 두께, 보강재 배치 안 그리고 제작 재료 등을 나열할 수 있다. 전통적인 이론적 방법론에 근거한 내압구조물의 설계는 신속하며 만족할 만한 결과를 제공하지만 이는 일부 특정한 형상, 쉘 두께 및 제작 재료 등에 제한되어 있다. 본 논문에서는 최적화된 형상, 쉘 두께, 보강재 배치 안 그리고 복합재료 적층 정보 등을 얻을 수 있는 최적설계 기법에 근거한 진보된 대체 방법론을 다루고 있다. CAE 기반의 최적설계 기법을 활용하여 내압구조물 설계에 요구되는 구조적 성능과 최적화된 설계 인자들을 얻었다. 상용화된 유한요소 프로그램임 ANSYS의 CAE 플랫폼으로부터 메타모델 기반 최적화 기법을 수행하여 원통형 내압구조물의 설계를 위한 최적의 타원형 형상을 결정하였다. 또한 최적설계 프로그램인 OptiStruct의 기울기 기반 최적설계 방법을 이용하여 복합재료 기반 내압구조물의 설계시 최적의 적층순서와 쉘 두께가 얇은 내압구조물에 대한 최적의 보강재 배치 안을 각각 도출하였다. 최적설계 예제를 통해 본 논문에서 제시하고 있는 최적설계 기법에 근거한 방법론이 내압구조물의 설계에 효과적임을 확인할 수 있었다.

• Computers and Concrete
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• 제11권2호
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• pp.123-148
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• 2013

The nonlinear finite element method with eight noded isoparametric quadrilateral element for concrete and two noded element for reinforcement is used for the prediction of the behavior of reinforcement concrete structures. The disturbed state concept (DSC) including the hierarchical single surface (HISS) plasticity model with associated flow rule with modifications is used to characterize the constitutive behavior of concrete both in compression and in tension which is named DSC/HISS-CT. The HISS model is applied to shows the plastic behavior of concrete, and DSC for microcracking, fracture and softening simulations of concrete. It should be noted that the DSC expresses the behavior of a material element as a mixture of two interacting components and can include both softening and stiffening, while the classical damage approach assumes that cracks (damage) induced in a material treated acts as a void, with no strength. The DSC/HISS-CT is a unified model with different mechanism, which expresses the observed behavior in terms of interacting behavior of components; thus the mechanism in the DSC is much different than that of the damage model, which is based on physical cracks which has no strength and interaction with the undamaged part. This is the first time the DSC/HISS-CT model, with the capacity to account for both compression and tension yields, is applied for concrete materials. The DSC model allows also for the characterization of non-associative behavior through the use of disturbance. Elastic perfectly plastic behavior is assumed for modeling of steel reinforcement. The DSC model is validated at two levels: (1) specimen and (2) practical boundary value problem. For the specimen level, the predictions are obtained by the integration of the incremental constitutive relations. The FE procedure with DSC/HISS-CT model is used to obtain predictions for practical boundary value problems. Based on the comparisons between DSC/HISS-CT predictions, test data and ANSYS software predictions, it is found that the model provides highly satisfactory predictions. The model allows computation of microcracking during deformation leading to the fracture and failure; in the model, the critical disturbance, Dc, identifies fracture and failure.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제23권7호
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• pp.87-94
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• 2019

최근 구조물 계측분야에서 구조물의 동적 변위응답 측정에 관한 연구가 주목을 받고 있다. 본 연구는 이와 같은 동적 변위데이터의 활용도를 넓히고자 구조안전도 평가를 위한 방법론 제시를 목표로, 동적 변위데이터를 활용하여 부공간 시스템 식별법이 적용된 구조물 물리량 추정기법을 개발하였다. 진동 변위 데이터로부터의 상태공간모델을 추정하기 위한 부공간 시스템 식별 이론과 시스템의 물리량을 도출하기 위한 물리해석 기법을 제시하였고 실험적 검증을 위해 동적 실험을 수행하였다. 3자유도 철골 구조물을 제작하여 진동대를 활용해 지반 가진하여 각 층의 변위 데이터와 진동대의 가속도 데이터를 계측하였다. 계측된 데이터를 활용해 이산화 된 상태공간모델을 생성하였고 정밀도 파악을 위해 상태공간방정식을 통한 전산 해석을 수행하였으며, 철제 구조물의 상태공간모델로부터 층강성을 추출하였다. 또한 상태공간모델로부터 추출된 층강성을 기준으로 5가지의 기둥강성 보강 및 손상 시나리오를 설정하여 매 시나리오별 층강성 변화율을 추출하였으며 동일한 조건의 보강 및 손상의 경우, 강성 변화가 높은 일치율을 보이는 것을 확인하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제18권1호
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• pp.47-56
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• 2006

본 연구에서는 두 종류의 전단지간 대 유효깊이의 비(a/d)를 가진 전단에 취약한 보 네 개에 대한 반복하중 실험을 수행하였다. 실험군에는 $6d_b$의 정착 길이의 $90^{\circ}$ 절곡된 갈고리를 가진 두 개의 스터럽을 묶은 하나의 다발 스터럽(bundled stirrups)을 배근하였으며 대조군에는 직경 50mm의 원형 헤드를 가진 헤디드 바를 배근하였다. 하나의 헤디드 바의 철근 직경은 하나의 다발 스터럽의 철근 직경과 같기 때문에 효과적인 실험 비교가 가능하였다. 실험 결과는 헤디드 바를 배근한 보가 일반 스터럽을 가진 보보다 연성, 에너지 흡수량, 최대하중 이후의 거동에 있어서 뛰어난 구조 성능을 보여 주었다. 반복하중에 의한 콘크리트 피복과 부분 압축파괴에 의해 스터럽의 갈고리는 바깥 방향으로의 변형과 함께 정착 성능을 상실하였다. 반면에, 헤디드 바는 헤드의 정착손실 방생 없이 변형률경화 시점을 지나서도 변형이 발생하였으며 압축 철근의 좌굴 발생을 지연하는 데에도 기여하는 것으로 나타났다. 반복하중에 의한 감소된 인장경화를 고려한 하중-변위 예측은 뛰어난 정확도를 보여 주었다.