• Title/Summary/Keyword: 곡률계산법

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Improved method of lateral offset calculation for optical waveguide (광도파로의 곡률 반경에 따른 모드특성과 Lateral Offset 변화)

  • 박순룡;김우택;라상호;오범환
    • Korean Journal of Optics and Photonics
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    • v.9 no.6
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    • pp.408-412
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    • 1998
  • As the radius of curvature of curved optical waveguide gets smaller, the loss increases at the junction of linear-curved waveguide by the cross sectional mode mismatch. The concept of lateral offset has been used widely to minimize it, and simple method of maximum matching has been efficient for most cases of silica waveguide with low optical confinement and large radius of curvature. Here, we analyzed that the propagation mode characteristics of the lateral offset and propagation mode characteristics of general case with effective index method and Airy function solution. As the normalized frequency varies, mode characteristics changes near the boundary of 1/V=0.7 and the simple matching of gaussian profile might give -35% of error at most. We proposed improved method with a new correction factor to improve the mode mismatch problem of conventional methods for general cases, and showed the convenience and feasibility of this method for the calculation of the lateral offset.

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Nonlinar Analysis of Reinforced Concrete Frames Considering The Strain-Softening of Concrete (변형연화현상을 고려한 철근콘크리트 골조의 비선형 해석)

  • 김진근;이태규
    • Magazine of the Korea Concrete Institute
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    • v.1 no.1
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    • pp.105-114
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    • 1989
  • 휨을 받는 철근콘크리트 부재 단면의 연화현상은 구조물의 파괴하중 해석시 중요한 인자로 작용한다. 일반적인 탄-소성 이론에 근거한 소성한계해석법을 사용할 경우 철골 구조물에는 적합하지만 철근콘크리트 구조물에는 최대하중 이후의 연화현상으로 인하여 이 이론은 부적합하게 된다. 따라서 본 논문의 주목적은 변위제어방법을 사용하여 철근콘크리트 구조물이 파괴될 때까지의 완전한 거동을 이끌어 내는 것이다. 프로그램을 사용한 계산결과를 보다 빠르고 경제적으로 이끌어 내기 위하여 단면의 성질인 모멘트-곡률, 축력-축\ulcorner향 변형률, 그리고 전단력 변형률 곡선 등을 여러개의 직선적으로 단순화한 모델식을 사용하여 해석한다. 또한 연화현상을 고려한 유한요소의 해석결과는 사용된 요소의 크기에 따라 결과가 매우 다르게 나타나기 때문에 이를 방지하기 위하여 파괴에너지 개념을 도입하여 모멘트-곡률 곡선을 보정하여 구조계산에 적용시킨다. 이와 같이 단면을 층으로 나누어 해석하지 않고 직접 단면의 성질을 나타내는 곡선들을 적용한 본 프로그램으로 보와 골조를 해석한 결과는 실제적인 실험결과와 비교하였을 경우 거의 일치하게 나타난다.

Nonlinear Analysis of RC Beams under Cyclic Loading Based on Moment-Curvature Relationship (모멘트-곡률 관계에 기초한 반복하중을 받는 철근콘크리트 보의 비선형 해석)

  • 곽효경;김선필
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.13 no.2
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    • pp.245-256
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    • 2000
  • A moment-curvature relationship to simulate the behavior of reinforced concrete beam under cyclic loading is introduced. Unlike previous moment-curvature models and the layered section approach, the proposed model takes into consideration the bond-slip effect by using monotonic moment-curvature relationship constructed on the basis of the bond-slip relation and corresponding equilibrium equation at each nodal point. In addition, the use of curved unloading and reloading branches inferred from the stress-strain relation of steel gives more exact numerical result. The advantages of the proposed model, comparing to layered section approach, may be on the reduction in calculation time and memory space in case of its application to large structures. The modification of the moment-curvature relation to reflect the fixed-end rotation and pinching effect is also introduced. Finally, correlation studies between analytical results and experimental studies are conducted to establish the validity of the proposed model.

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Analysis of Ship Hull Plate Bending By Roll Bending Machine (Roll bending machine에 의한 선체외판의 곡면가공 해석)

  • Kim, You-Il;Shin, Jong-Gye;Lee, Jang-Hyun
    • Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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    • v.33 no.4
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    • pp.142-149
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    • 1996
  • Pyramid type three roll bending machines are widely used in roll-bending process to produce singly curved plate. In forming singly curved plate, controlling the vertical displacement of the center roller is most important to acquire the shape required and automation system of the process. In this paper roller bending process is modeled as an elastic-plastic phenomenon and analyzed using beam theory and finite element method. In finite element analysis the workpiece is modeled by using beam elements and plane strain elements respectively. Through the analyses vertical center roller displacement is obtained to get constant curvature distribution along arc length. The relationship between center roller displacement and curvature in steady state as well as residual stress and strain along plate thickness direction are calculated through finite element analysis.

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A Study on Natural Freauencies of Cylindrical Structures Using Modal Lattice Domain (모드 평면을 이용한 원통형 구조물의 고유진동수 해석에 관한 연구)

  • 김정태;김동혁;이용봉
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.15 no.3
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    • pp.789-798
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    • 1991
  • 본 연구에서는 원통형 구조물의 진동해석을 위하여 통계에너지 분석방식(st- atistical energy analysis:SEA)이 사용되었다. SEA는 4개의 물리적 변수인 구조물 질량(Mi), 주파수대역에 존재하는 고유진동수(Ni), 내부손실계수(internal loss fact- or) 및 상호손실계수(coupling loss factor)를 이용하여 구조물의 진동수준과 구조물 상호간의 에너지 교환을 해석하는 방법으로서 비록 넓은 주파수 범위에 걸쳐 정확한 진동예측을 하기에는 어느정도 오차가 예상되는 단점이 있으나 진동해석이 용이하고 복잡한 계산을 필요로 하지 않기 때문에 대형구조물의 진동해석에 많이 사용되고 있 는 기법이다. 따라서 연구의 대상인 원통형 구조물의 고유진동수를 예측하기 위하여 일차적으로 반경에 의한 곡률영향을 배제시킨 평판에 대한 분석이 시도되었다. 이와 함께 주어진 주파수 대역에 걸쳐 평판및 원통형 구조물의 고유진동수의 차이를 비교하 였다.그결과로부터 원통형 구조물에 대한 고유진동수 계산식을 평판구조물의 굽힘 강성과 곡률반경으로 야기되는 표면응력에 의한 함수로 표현하였다.

Flow Characteristics for the Variation of Radius of Curvature in Open Channel Bends (만곡수로에서의 곡률반경 변화에 따른 흐름특성)

  • 윤세의;이종태
    • Water for future
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    • v.23 no.4
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    • pp.435-444
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    • 1990
  • The flow characteristics varying with the rate of the radius of curvature to width (Rc/B) in open channel bends are investigated with a simplified numerical model, briefly. Secondary flow velocity and transverse bed slope are formulated from the equations of moment of momentum and force balance analysis, respectively. The conservation equations of mass and streamwise momentum are simplified by depth integration and its solution could be obtained form explicit finite difference method. Three sets of computer simulation are executed. The rates of Rc/B adopted in simulations are 2.7, 5.4, 8.1 , respectively. The terms analyzed in this paper are secondary flow velocity, streamwise velocity, the path of maximum streamwise velocity, deviation angle, and mass-shift velocity.

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Analysis of Reflection Coefficients of Waves Propagating over Various Depression of Topography (다양한 함몰지형 위를 통과하는 파랑의 반사율 해석)

  • Kang, Gyu-Young;Jung, Tae-Hwa;Cho, Yong-Sik
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.40 no.11
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    • pp.899-908
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    • 2007
  • In this study, wave reflection due to depression of seabed is calculated by using eigenfunction expansion method. The proper numbers of steps and evanescent modes needed for analysis are suggested by applying the eigenfunction expansion method to bottom topography of which slope or curvature varies. While satisfying shallow or intermediate water depth condition, the optimal figure of depression of seabed is obtained by calculating reflection coefficient for various depressions of seabed. The reflection coefficient with distance between the depression of seabeds is then calculated after arraying the optimal geometry in two and three rows.

비정질 코아 변압기의 설계 및 해석 기술

  • 신판석
    • 전기의세계
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    • v.44 no.3
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    • pp.9-14
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    • 1995
  • 비정질 core의 Butt-lap-step joint model의 자계를 유한요소법을 이용하여 해석한 결과, step당 리본 수의 변화, 설계자속밀도의 변화, 코아 연결부의 형상 변화에 따른 특성을 분석하면 다음과 같이 요약할 수 있다. (1) Step당 리본 수의 변화에 따른 영향에서 리본수가 작을수록 코아 전체의 flux density의 편차가 작으며 최대값 역시 낮으므로 유리하다. (2) 설계자속밀도의 변화에 따른 코아 부위의 자속 변화는 인가하는 설계자속밀도의 값이 높을수록 균일한 자장 분포를 얻을 수 있다. (3) 코아의 적층 방법의 변화에서는 Butt-Lap-Step방식이 가장 유리한 결과를 얻을 수 있었지만 코아 곡률부의 형상 변화가 중요한 요소로 작용한다. (4) 최적 step수, ribbon/group 수, airgap 길이 등은 전체 model의 특성, 손실, 제작성 등을 고려하여 결정하는 것이 바람직하며, 유한요소법의 해석으로는 전체적인 비정질 코아 변압기의 전기적인 특성과 경향을 도식화하여 설계자에게 좋은 설계방향과 정보를 제공할 수 있게 된다. 또한 비정질 코아의 특성상 종래의 일반적인 유한요소법으로는 많은 계산시간과 큰 computer system을 요구하는 core의 미세부분의 해석은 새로운 계산기법을 도입하여 계산해야 할 것이다. 이러한 문제해결을 위하여 3절에서 설명한 Asymptotic Expansion을 이용하여 균질화(homogenized)된 투자율 (또는 reluctivity)를 산출하고, 여기에 유한요소기법을 도입하여 단점을 보완한 새로운 기법의 algorithm을 개발하고 있으며, 이 기법은 계산시간의 단축과 Microscopic하게 자속밀도 분포를 관찰 할 수 있으므로 joint 부분의 자속경로와 손실 등 비정질 코아의 설계 Parameter를 설정하는 결정적인 역할을 할수 있을 것으로 기대된다.

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Equivalent Column Stiffness Equations for Design of RC Slender Columns under Later Loads (횡하중을 받는 철근콘크리트 장주설계를 위한 기둥의 등가강성식)

  • 이재훈
    • Magazine of the Korea Concrete Institute
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    • v.7 no.1
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    • pp.156-164
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    • 1995
  • P-${\Delta}$ analysis by use of the equivalent colurnn stiffness determined by Momcnt curvature-Thrust curves provides relatively precise analytical results for unbraced reinforced concrete columns, however it needs a complicated arialytical procedure. Equ~valent col~rnn stiffness equations are proposed for a simple analytical procedure which are ckterrnined by the Moment-Curvature Thrust curves of the practically useable sections. Thc proposed stiffness equations are appiled to P-${\Delta}$ analysis and rnornent magnifier method to compare with the selected test result. Use of the proposed stiffness equations may slrnplify the P-${\Delta}$ i.rialvtica1 procedure and improve the accuracy of moment magnifier niethod.

Direct Fairing for Geometric Modeling of Hull Surface (선형의 기하학적 모델링을 위한 직접순정법에 관한 연구)

  • W.D. Kim;J.H. Nam;K.W. Kim
    • Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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    • v.28 no.1
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    • pp.1-11
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    • 1991
  • When a geometric modeling of a hull form for ship design and hull production is done, a hull fairing is a tedious process which wastes a lot of time, but it is unavoidable because hull consist of the sculptured surfaces. This paper presents the mathematical method of the direct fairing to overcome the tediousness of cross fairing. Bi-cubic B-spline surface description was adopted for the representation of the hull surface. The fairing process was executed by minimizing the strain energy in a shell plate. The color-encoded Gaussian curvature and strain energy were visualized on the screen to illustrate the fairness of the surface. The geometric information generated from the faired hull surface model was interfaced with the basic design calculation package and the hull production system.

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