• Title/Summary/Keyword: 강성 모델

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Analysis of in Pipeline Systems Using Rigid Water Colum Model (강성수리 모델에 의한 파이프라인계의 서어징 해석)

  • 김선주
    • Magazine of the Korean Society of Agricultural Engineers
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    • v.32 no.1
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    • pp.87-102
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    • 1990
  • 개방식과수로는 낮은 압력으로 다량의 용수를 수송할 수 있는 장점을 갖고 있으나 유량변동에 의한 서어징현상이 현저한 것이 단점이다. 관로내의 흐름을 안정시키기 위해서는 이 서어징의 특성이 규명되어 대규모의 서어징에 대한 대책이 강구되어야 할 것이다. 개방식관수로계의 서어징을 강성수주이론으로 계산하기 위하여 운동방정식 연속방정식가 스탠드 수조의 중간벽에 설치된 언의 월유공식등을 조합한 기초방정식이 유도되었다. 본 연구의 수치해석 모델은 가장 일반적인 4차의 Runge-Kutter 방법을 사용하였으며, 이 모델의 정당성과 프로그램의 유통성을 검증하기 위하여 수리모형실험치와 수치해석치가 비교되었다. 그 결과 관로에 공기의 혼입이 없는 경우에는 실험치와 해석치가 실용상의 지장이 없는 정도로 잘 일치되었지만, 공기의 혼입이 발생되는 경우에는 실험치가 해석치에 비해 약간 크게 나타나서 이 경우에도 서러징의 해석이 가능한 새로운 모델의 개발이 필요한 것으로 생각된다. 또한 본 강성수주 모델을 이용하여 현재 서어징 문제로 곤란을 받고 있는 일본 자하연 비파호 부근의 용수간선을 대상으로 그 서어징의 특성과 개선방법을 경계한 결과 개설 개방식관수로계의 스탠드 중 매3개소 스탠드마다 1개소 스탠드의 하류측 수조 수면적 확장하는 것이 타당성이 있는 것으로 해석되었다.

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Mechanical Properties Prediction by Geometric Modeling of Plain Weave Composites (평직 복합재료의 기하학적 모델링을 통한 기계적 물성 예측)

  • Kim, Myung-jun;Park, Jung-Sun
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.44 no.11
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    • pp.941-948
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    • 2016
  • Textile composite materials have been widely applied in aerospace structures due to their various advantages such as high specific stiffnesses and strengths, better out-of-plane performances, impact and delamination resistances, and net shape fabrications. In this paper, a modified geometric model of repeating unit cell (RUC) is suggested based on the Naik's model for 2D plain weave textile composites. The RUC geometry is defined by various parameters. The proposed model considers another parameter which is a gap length between adjacent yarns. The effective stiffnesses are predicted by using the yarn slicing technique and stress averaging technique based on iso-strain assumption. And the stiffnesses of RUC are evaluated by adjusting the gap ratio and verified by comparing with Naik's model and experimental data for 2D plain weave composite specimens.

강성비의 변화에 따른 Shell구조의 역학적 거동

  • 도진수
    • Computational Structural Engineering
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    • v.7 no.2
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    • pp.11-15
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    • 1994
  • 본 고에서는 축대칭회전 Shell을 해석모델로 선정하여 주로 Shell의 휨 강성이 구조체의 거동에 미치는 영향에 대하여 검토하였다. 어떠한 구조형식이든 외력의 작용하에서 발생되는 응력이 축방향력 뿐이라는 것은 상당히 합리적이고 역학적으로도 명쾌한 동시에, 실제 설계상 이상적인 판단기준을 부여하지만, 실제로는 필히 휨상태를 수반하게 된다. 이러한 휨상태는 구성요소의 휨강성에 크게 의존하고 있고, 구조체에 어느정도의 휨강성을 부여하므로써 작용하중에 대한 저항능력의 증가, 변형 및 응력의 저감에 효과적이라는 것을 알 수 있다. 본 고에서는 등방성 Shell에 대한 선형 해석결과만을 게재하였으나, 이러한 성상은 여러가지 영향인자(지지조건, 하중상태 등)에 따라 아주 상이하게 나타나기 때문에 세심한 고찰이 필요하다고 할 수 있다.

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판형 홀다운스프링의 강성도해석 모델 개발

  • 송기남;서정민;이진석
    • Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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    • 1997.05b
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    • pp.23-29
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    • 1997
  • 유한요소법을 이용하여 경수로형 핵연료집합체에서 냉각수 유동에 의한 수직 상승력으로부터 핵연료를 지지하는 판형 HDS의 강성도를 수치해석적으로 평가할 수 있는 방법을 제안하였다 I-DEAS code의 8 node brick element를 사용하고 판스프링들간의 간섭 부위에 접촉요소를 사용한 유한요소 모델링 및 해석기법으로 평가한 탄성강성도가 변형 에너지법에 근거하여 유도된 탄성강성도 평가식으로부터 얻은 결과와 잘 일치하고 있어서 제안된 유한요소 모델링 및 해석기법은 판형 HDS의 거동 분석에 유용하게 이용될 수 있다.

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Prediction of the Ratios of Increase in Lateral Stiffness for Preliminary Structural Design of Tall Buildings (초고층건물의 초기 구조설계를 위한 횡강성 증가율 예측)

  • Jung, Jong-Hyun
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.20 no.4
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    • pp.453-462
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    • 2007
  • The purpose of this study is to predict the ratios of increase in lateral stiffness for preliminary structural design of tall buildings. For this, the basic models of tall buildings with 60 stories are generated. The basic models have typical floor plan of Box or T type. And the factors for increase in lateral stiffness are selected as follows; the addition of outriggers, increase in material strength, and increase in member size of core walls, outrigger columns, and outrigger walls. Then these factors are applied to the basic models and their effects are investigated using the results of structural analysis. Finally, based on the investigation, the ratios of increase in lateral stiffness for preliminary structural design of tall buildings are proposed and applied to examples of tall building for verification of the ratios.

Influence of Column Base Rigidity on Behavior of Steel Buildings (강구조물 지지부의 강성도가 구조물 거동에 미치는 영향)

  • 권민호;박문호;장준호;박순응
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.15 no.1
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    • pp.165-172
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    • 2002
  • Generally, the steel rigid frame has been analyzed using finite element analysis tools. While many efforts have been poured into the understanding and accurate prediction for the nonlinear behavior of the columns and beam-columns connections, the base of the columns are modeled as simply hinged or fixed. However, the base of the steel columns practically is neither fixed not hinged. It behaves as semi-rigid. In this paper, the supports of the columns we modeled as semi-rigid and the importance of such approach in moment-resisting columns is evaluated. Two typical buildings designed by the US specification are modeled and analyzed by the finite element based on stiffness method and flexibility method. The column bases of three-story buildings are modeled as rotational springs with a varying degree of stiffness and strength that simulates the semi-rigidity of the base. Depending on the degree of stiffness and strength, the semi-rigidity varies from the hinged to the fixed. Buildings with semi-rigid column bases behaves similarly to the building with fixed bases. It has been numerically observed through the pushover and nonlinear time history analyses that the decrease of the stiffness of the column base induces the rotational demand on the int air beams. an increase of rotation demands on the first store connections and lead to a soft-story mechanists Due often to the construction and environmental effects, undesired reduction of column base stiffness may cause an increase of rotation demands on the first store connections and lead to a soft-story mechanism.

Analysis of the effect of damage fields containing stochastic uncertainty on stiffness reduction (확률적 불확실성을 포함한 손상 장에서의 강성 저감 효과 분석)

  • Noh, Myung-Hyun;Lee, Sang-Youl;Park, Tae-Hyo
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2011.04a
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    • pp.357-361
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    • 2011
  • 본 논문에서는 확률적 불확실성을 포함한 손상 장에서 강성저감 효과를 추정하는 방법을 제안하였다. 실제 교량 구조물에 분포된 손상 장은 매우 불확실하며 손상의 위치와 형상 또한 정확히 알 수 없는 경우가 많다. 그러나 대부분의 손상 추정 문제는 균열이나 손상의 위치와 형상을 기지의 주어진 정보로 가정하고 손상을 추정한다. 제안 기법에서는 이러한 손상의 위치와 형태가 본질적으로 불확실하다는 가정 하에 이 불확실성을 수정 가우스 강성 저감 분포 함수를 도입하여 기술한다. 교량에 국부적으로 발생된 손상은 교량의 요소강성의 저감 분포로 변환되어 손상이 발생한 전체 시스템의 강성을 표현하고 이를 통해 손상이 발생한 시스템의 전체 응답을 해석할 수 있게 된다. 수정 가우스 강성 저감 분포 함수는 손상 분포의 개략적 중심을 표현하는 평균 변수와 강성 저감의 비국소적 분포 특성을 묘사하는 표준편차 변수, 손상 중심의 손상 정도를 표현하는 강성저감 변수로 구성된다. 본 논문에서는 손상 장에서 손상의 위치나 형태에 대한 확률적 불확실성을 기술하는 수정 가우스 강성 저감 분포 함수를 포함한 유한요소모델을 정식화하여 제시한다. 또한 단일 또는 복합 균열로 인해 교량 구조물에 국부적인 손상이 야기된 경우에 대한 수치 예제를 통하여 균열 등에 대한 정보가 불확실하더라도 수정 가우스 강성 저감 분포 함수를 통해 강성 저감 효과가 분석될 수 있음을 확인하였다.

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Analysis and structural behavior of shield tunnel lining segment (쉴드터널 라이닝 세그멘트의 해석과 거동 특성)

  • Jung, Du-Hwoe;Lee, Hwan-Woo;Kim, Gwan-Soo
    • Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
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    • v.9 no.1
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    • pp.37-47
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    • 2007
  • The shield tunneling method has been increasingly employed to minimize environmental damages and civil complaints in the populated and developed area. A lining segment, which is a main structure of the shield tunnel, consists of joints. Conventional foreign and domestic design data have been commonly used for design practices without a specific verification of structural analysis models, design load, and the effect of soil characteristics on the performance of lining segment. In this study, the suitability of existing analytic models used for the design of shield tunnel lining segment has been evaluated through a comparison between analytical and numerical solutions. Based on the evaluation of their suitability performed in the study, a full-circumferential beam jointed spring model (1R-S0) is proposed for design practices by considering user's convenience, the applicability of field conditions and the accuracy of analysis result. By using the proposed model, the parameter analysis was performed to investigate the effects of joint stiffness, ground rigidity, joint distribution and the number of joints on the behavior of lining segment. Parameters considered in the investigation have been appeared to affect the behavior of lining segment. Among those parameters, joint stiffness has been appeared to have the most significant effect on the bending moment and displacement of lining segment.

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Elastic Analysis of Steel Frame with Semi-rigid Connections using the Log Model (로그 모델을 사용한 반강접 철골 골조의 탄성 해석)

  • Lee, Sang Sup;Moon, Tae Sup
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
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    • v.12 no.5 s.48
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    • pp.527-535
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    • 2000
  • Accurate determination of the relative restraint of beam-to-column connections is important for both the strength and the serviceability of structural frames. But steel frame analysis is carried out under the assumption that the connections are either fixed or pinned. Overestimating the connection restraint can result in underestimating lateral sway and underestimating the connection restraint can lead to underestimating forces developed in the beams and columns. This implies that the exact stiffness of connections as well as the geometric effects should be considered in the frame analysis and the overall behavior of connections could be described adequately. Therefore, the stiffness matrix which is able to consider the moment-rotation of connection was derived previously and the modified exponential model, power model and the proposed log model are adopted for modeling the semi-rigid connections. The main purpose of this study is to examine the feasibility of the derived stiffness matrix and to show the validity of log model proposed.

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Flexural Stiffness Effects on Constant Depth PC Segmental Bridge Constructed by Free Cantilever Method (균일한 단면 높이를 갖고 FCM 공법으로 시공되는 PC 세그멘탈교량의 거동에 대한 휨강성의 영향)

  • Lee, Jae Hoon;Lee, Myeong Jae
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.13 no.5
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    • pp.1-11
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    • 1993
  • Precast/Prestressed concrete segmental bridges with moderate range of span length normally have a constant section height for economic segment manufacturing. Inside sectional dimension is often controlled for design of non-prismatic section between supports when variable stiffness is required. It is usual, in the preliminary design stage, to adopt trial bridge sections by past experience or by approximately estimated member forces. Three bridge models of different member stiffness have been selected to investigate flexural stiffness effects on member forces for preliminary design stage. The selected bridge stiffness has been determined by the flexibility index from review of the practically usable sections.

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