• Title/Summary/Keyword: 구조물 동적해석

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Spectral Element Analysis for the Electro-Mechanical Admittance of a Piezoelectric Wafer Bonded on a Plate (판구조물에 부착된 압전소자의 전기역학적 어드미턴스 스펙트럼 요소 해석)

  • Kim, Eun-Jin;Shon, Sohn;Park, Hyun-Woo
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2009.04a
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    • pp.239-242
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    • 2009
  • 구조물의 표면에 부착된 압전소자(이하 PZT)의 전기역학적 어드미턴스(Electro-mechanical admittance)는 PZT와 구조물의 상호작용에 의해 발생하는 PZT의 압전효과와 유전성(dielectric)이 결합되어 발생되는 신호이다. 고주파수 대역에서 PZT의 전기역학적 어드미턴스는 구조물의 국부손상에 민감하게 반응하는 것으로 알려져 있다. 실험에서 측정된 PZT의 전기역학적 어드미턴스 분석에 널리 쓰이는 Liang 모델은 구조물을 단자유도계로 단순화하여 구조물의 동적특성이 전기역학적 어드미턴스에 미치는 영향을 정확하게 나타내기 어렵다. 유한요소법을 통해 PZT와 구조물의 상호작용을 해석하면 이러한 문제점을 해결할 수 있다. 그러나 고주파 대역에서 정확한 해석을 위해서는 유한요소망을 조밀하게 구성해야 하므로 많은 계산비용이 수반된다. 이 연구에서는 유한요소법과 비교하여 월등히 적은 계산비용으로 고주파 대역의 동적 응답을 매우 정확하게 모사할 수 있는 스펙트럼 요소법(Spectral Element Method ; 이하 SEM)을 통해 판구조물에 부착된 PZT의 전기-역학적 어드미턴스를 해석한다. 수치 예제 및 실험 예제를 통하여 내민보에 부착된 PZT에서 발생하는 전기-역학적 어드미턴스를 취득하고 이를 SEM해석 결과와 비교한다.

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2D Numerical Simulation of a Dynamic Centrifuge Test for a Pile-Supported Structure (2차원 수치해석을 이용한 말뚝 지지구조물의 동적 원심모형실험 거동 모사)

  • Chanh, Pham Viet;Tran, Nghiem Xuan;Kim, Sung-Ryul
    • Journal of the Korean Geotechnical Society
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    • v.34 no.8
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    • pp.15-26
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    • 2018
  • Recently, as the seismic performance based design methods have been introduced, dynamic numerical analyses need to be performed to evaluate the actual performance of structures under earthquakes. The verification of the numerical modeling is the most important for the performance based design. Therefore, 2-dimensional numerical analyses were performed to simulate the seismic behavior of a pile-supported structure, to provide the proper numerical modeling and to determine of input parameters. A dynamic centrifuge test of a pile group in dry loose sand was simulated to verify the applicability of the numerical model. The numerical modeling was carefully made to reflect the actual condition of the centrifuge test including dynamic soil properties, soil-pile interaction, boundary condition, the modeling of the group pile and structure and so on. The predicted behavior of the numerical analyses successfully simulated the acceleration variation in ground, the moment and displacement of the pile, and the displacement and acceleration of the structure. Therefore, the adopted numerical modeling and the input parameters can be used to evaluate the seismic performance of pile groups.

Study on Dynamic Characteristics of Structure Approaches by Train Moving Loads (열차이동하중 작용시 구조물 접속부의 동적 거동특성 연구)

  • Eum, Ki Young;Kim, Young Ha;Kim, Jae Wang
    • Journal of the Korean Society for Railway
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    • v.16 no.4
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    • pp.298-304
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    • 2013
  • This paper systematically analyzes the dynamic effects of structure approaches which are expected to have direct effects on train loads - according to the train's acceleration as the area under consideration is located in a section where acceleration of high speed railway vehicles and the train's operating speed happens. In addition, through an examination of the dynamic train loads, dynamic behavioral characteristics of embedded structures and structure approaches were analyzed and a numerical analysis has been carried out in order to evaluate the performance of track subgrade and the safety of the structure. As a result, we reach the conclusion that the dynamic effects by train loads is low, but somewhat high vertical acceleration occurs.

Equivalent Model Development of Fastened Joint and Probablilistic Analysis of Static/Dynamic Characteristics of Structures (체결부 등가모델 개발 및 확률기반 정/동특성 연구)

  • Kang, Kwang-Jin;Won, Jun-Ho;Choi, Joo-Ho
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2011.04a
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    • pp.411-414
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    • 2011
  • 구조물에서의 소음은 일반적으로 볼트, 스냅, 힌지, 용접 등과 같은 체결부에서 발생한다. 이러한 소음을 정확히 예측하기 위해서는 구조물이 갖는 실제적인 동적특성(고유진동수, 주파수응답함수) 해석기술이 필수적으로 선행되어야 한다. 그러나 현재의 동적특성 해석기술은 체결부 특성을 무시하거나 많은 시간을 수반되는 상세모델을 적용하여 해석한다. 본 연구에서는 간단한 요소를 사용하여 체결부 상세모델을 대처할 수 있는 등가모델 개발을 수행하였고 실제모델과의 비교를 통해 타당성을 검증하였다. 또한, Monte-Carlo Simulation(MCS)을 사용하여 구조물의 확률기반 해석을 수행하였다.

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The Study on Seismic Stability Evaluation Model for Rock Foundation of Nuclear Power Plant (원전 기초지반의 지진안정성 평가 모델 연구)

  • Hwang, Seong-Chun;Jang, Jung-Bum
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.9 no.4 s.44
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    • pp.1-10
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    • 2005
  • The purpose ol this study Is to suggest a proper analysis model that can evaluate seismic stability for local rock foundation of nuclear power plant. Sliding Analysis, Pseudo-static Analysis and Dynamic Analysis methods are used for analysing NPP rock foundation with the conditions like acting directions of input earthquake, boundary conditions, width and depth of analysing model, and modeling methods of weakness fault zones. As the results of study, Pseudo-static Analysis for lateral roller and dynamic analysis for transfer boundary condition showed good results, and analysing ranges of width and depth were 5 times of structure width and over 2 times ol structure depth.

Fragility Analysis of Staggered Wall Structures (격간벽 구조의 취약도 해석)

  • Beak, Donggirl;Kwon, Kwangho;Kim, Jinkoo
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.25 no.5
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    • pp.397-404
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    • 2012
  • Fragility curves show the probability of a system reaching a limit state as a function of some measure of seismic intensity. To obtain fragility curves of six and twelve story staggered wall structures with middle corridor, incremental dynamic analyses were carried out using twenty two pairs of earthquake records, and their failure probabilities for various intensity of seismic load were investigated. The performances of staggered wall structures with added columns along the central corridor and the structures with their first story walls replaced by columns were compared with those of the regular staggered wall structures. Based on the analysis results it was concluded that staggered wall structures with central columns have the largest safety margin for the same level of seismic load.

The Design Eccentricity for Torsionally Unbalanced Structure (비틀림 거동을 하는 구조물의 설계 편심)

  • 조소훈;이명규
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.5 no.5
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    • pp.63-72
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    • 2001
  • In this paper, to satisfy the safety and economy immediately, we assume the center of lateral load in case the dynamic motion of the torsionally unbalanced structure is transformed into the static lateral load using modal analysis and proposes a method to control the design eccentricity in order to make the center of lateral load coincide with the center of strength. And when the structure is designed by proposed method, it is shown that the structure designed by proposed method does not demand excessive additional ductility in comparison with the structure designed by provisions of other seismic building code.

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A Study on the Numerical Analysis Variables of Rock Structures Subject to Dynamic Loads (동적 하중을 받는 암반 구조물의 수치해석 변수에 대한 고찰)

  • Ryu, Chang-Ha;Choi, Byung-Hee;Jang, Hyung-Su
    • Explosives and Blasting
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    • v.36 no.3
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    • pp.10-18
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    • 2018
  • The dynamic behaviour of the rock mass under the dynamic load is different from the static application of the maximum load of the same size. An experimental approach to investigating rock behavior under dynamic loads is more difficult than that under static conditions in control of dynamic loads, measurement and analysis of the results. Numerical methods are less constrained by performing the experiments numerically, rather than experimental ones, so they can be very powerful analytical tool at the design stage. However, even if the algorithms of the analysis method are appropriate, careful analysis is required because the calculation results may vary largely depending on input data and boundary conditions. In this paper, when investigating the behavior of rock structures under dynamic load numerically, the effects of boundary conditions, dynamic load and calculation time step, and dynamic load characteristics on the calculation results were reviewed to provide guidance on setting up boundary conditions and calculation time step related to dynamic analysis.

Experimental Vibration Analysis of Vehicle Body-Engine Systems by Transfer Function Synthesis Method (전달함수합성법에 의한 차체-엔진계의 실험적 진동해석)

  • 정의봉;안세진;김원영
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 1995.10a
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    • pp.289-295
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    • 1995
  • 구조물의 동적부하에 대한 동적변형 응답을 정확히 예측하고, Over Design이나 Under Design이 아닌 합리적인 설계방안의 개발은 중요한 과제이다. 동적강도해석이나 소음 승차감과 같은 진동 및 충격에 기인하는 제반 문제를 복잡한 구조물을 대상으로 합리적으로 처리하기 위한 Dynamic Design Analysis는 높은 신뢰성의 추구와 더불어 필요불가결한 기술이 되고 있다. 동적해석 방법으로는 현재 유한요소법이 널리 사용되고 있으며 여러 종류의 범용 프로그램들이 보급되어 있는 실정이다. 그러나 특히 동적문제에 있어서는 형상이나 거동이 복잡한 구조물의 경우, 또는 차량의 차체와 같이 많은 장착물이 부착된 경우에는 유한요소법의 적용이 곤란하여, 지금까지 대처할 수 있는 유용한 방법이 없었다. 따라서 비교적 용이하고 간단하게 적용가능한 진동실험을 기초로 한 구조물의 동적 응답해석 및 설계 방안의 개발이 필요하다. 본 연구에서는 진동시험으로 얻어진 부분구조물의 응답특성과 결합특성으로부터 결합 후의 응답특성을 예측할 수 있는 방법을 전달함수합성이론을 기초로하여 프로그래밍 package화 한다. 그리고 평판구조물에 대하여 진동시험과 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 개발된 방법의 타당성을 검증한다. 또한 실제 차량에서 차체만의 진동시험과 엔진의 자유진동시험에 의한 시험데이터로부터 차체와 엔진이 마운트 결합된 후의 진동특성을 예측한다. 진동시험시에 입력과 출력에 노이즈가 필연적으로 혼입되어 주파수응답함수의 크기(magnitude)와 위상(phase)을 왜곡시킨다. 특히 위상의 왜곡은 복소수연산을 하는 전달함수합성법의 결과에 중요한 영향을 미치게 된다. 본 연구에서는 데이타 획득시 입력과 출력의 시간지연으로 생기는 위상왜곡을 보정하는 방법을 제시하고, 그 개선 정도를 조사한다.는 소견의 확실도로서 가능성을 표현한 것이다. 예를 들면, 진동진폭 스펙트럼상에 2X 성분이 상당히 크게 나타나 정렬불량의 가능성이 0.7 정도라고 판정하는 것 등은 이러한 수치적진리치를 이용하는 방법이다. 그러나 상기의 수치적 표현만으로는 확실도를 한개의 수치로서 대표하게 하는 것은 진단의 정밀도에 문제가 있을 것으로 생각된다. 따라서 언어적진리치가 도입되어 [상당히 확실], [확실], [약간 확실] 등의 언어적인 표현을 이용하여 애매성을 표현하게 되었다. 본 논문에서는 간이진단 결과로부터 추출된 애매한 진단결과중에서 가장 가능성이 높은 이상원인을 복수로 선정하고, 여러 종류의 수치화할 수 없는 언어적(linguistic)인 정보ㄷㄹ을 if-then 형식의 퍼지추론으로 종합하는 회전기계의 이상진단을 위한 정밀진단 알고리즘을 제안하고 그 유용성을 검토한다. 존재하여도 모우드 변수들을 항상 정확하게 구할 수 있으며, 또한 알고리즘의 안정성이 보장된 것이다.. 여기서는 실험실 수준의 평 판모델을 제작하고 실제 현장에서 이루어질 수 있는 진동제어 구조물에 대 한 동적실험 및 FRS를 수행하는 과정과 동일하게 따름으로써 실제 발생할 수 있는 오차나 error를 실험실내의 차원에서 파악하여 진동원을 있는 구조 물에 대한 진동제어기술을 보유하고자 한다. 이용한 해마의 부피측정은 해마경화증 환자의 진단에 있어 육안적인 MR 진단이 어려운 제한된 경우에만 실제적 도움을 줄 수 있는 보조적인 방법으로 생각된다.ofile whereas relaxivity at high field is not affected by τS. On the other hand, the change in τV does not affect low field profile but strongly in fluences on bot

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Seismic Retrofit of Steel Framed Structures Using VE Damper Model Considering Its Physical and Mechanical Characteristics (물리.역학적 특성을 고려한 점탄성 감쇠기 모델에 의한 강뼈대구조물의 지진응답개선)

  • 조창근;박문호;곽진순
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.14 no.2
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    • pp.225-235
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    • 2001
  • 본 연구는 물리·역학적 특성을 고려한 점탄성 감쇠기의 수치모델에 의한 강뼈대구조물의 지진응답개선에 관해서 조사하고자 한다. 온도변화에 의한 감쇠기 이력거동에 미치는 영향을 고려하기 위하여, 점탄성 감쇠기의 모델은 온도-주기 등가원리와 더불어 개선된 분수도함수법에 기초하여 정식화하였다. 본 감쇠기 모델의 알고리즘을 일반화된 강뼈대구조물의 비선형 동적 해석 프로그램에 추가하였다. 강뼈대구조물에 대한 해석 예를 통하여, 제시된 모델에 의한 점탄성 감쇠기의 지진응답개선에 관한 효과를 확인할 수 있었다.

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