• Title/Summary/Keyword: 구조설계

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Design Comparison of Totally Prefabricated Bridge Substructure Systems Designed by Present Design and LRFD Methods (현행설계법 및 하중저항계수설계법에 의한 완전 조립식 교량 하부구조의 설계결과 비교)

  • Kim, Tae-Hoon;Kim, Young-Jin;Shin, Hyun-Mock
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.15 no.2
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    • pp.11-22
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    • 2011
  • The design comparison and nonlinear analysis of totally prefabricated bridge substructure systems are performed. The prefabricated bridge substructures are designed by the methods of present design and load and resistance factor design (LRFD). For the design, the current Korea Highway Bridge Code (KHBD), with DB-24 and DL-24 live loads, is used. This study evaluates the present design method of KHBD (2005) and AASHTO-LRFD (2007) for totally prefabricated bridge substructure systems. A computer program, named RCAHEST (Reinforced Concrete Analysis in Higher Evaluation System Technology), for the analysis of reinforced concrete structures, was used.

A Study on the Structural Design and Analysis of Air Intake of Unmanned Aerial Vehicles Applied to Composite Materials (무인 항공기 공기 흡입구의 복합재 적용 구조 설계 및 해석 연구)

  • Choi, Heeju;Park, Hyunbum
    • Journal of Aerospace System Engineering
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    • v.16 no.1
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    • pp.81-85
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    • 2022
  • In this study, we conducted a structural design and analysis of air intake of aircraft engine using composite materials. First, an investigation on structural design requirement of target structure was carried out. The distributed pressure load and acceleration condition was applied to structural design. To evaluate the structural design result, finite element analysis was carried out. The stress, deflection and buckling analysis for structural safety evaluation was performed. Finally, it was confirmed that the air intake through structural analysis is safety.

Structural Design and Analysis for Duct Stand of Blowers (송풍기 덕트 스탠드의 구조 설계 및 해석)

  • Hyunbum Park
    • Journal of Aerospace System Engineering
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    • v.17 no.6
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    • pp.149-153
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    • 2023
  • In this study, structural design and analysis of a duct stand for blowers were performed. This structure was an axial fan and blower for wind tunnel of the vehicle environmental test chamber. The design of the blower duct stand support structure was performed by investigation on various loads. Additionally, self-weight of the motor and weight of the duct were investigated and applied. The duct stand structure was designed by analyzing the load. The safety of the structural design results was evaluated through finite element analysis. Finally, the safety of the design result was verified.

Structural Design and Analysis for Carbon/Epoxy Composite Wing of A Small Scale WIG Vehicle (소형 위그선의 탄소/에폭시 복합재 주익의 구조 설계 및 해석에 관한 연구)

  • Park, Hyun-Bum;Kang, Kuk-Jin;Kong, Chang-Duk
    • Composites Research
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    • v.19 no.5
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    • pp.12-19
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    • 2006
  • In this paper, conceptual structural design of the main wing for a small scale WIG(Wing in Ground Effect) among high speed ship projects, which will be a high speed maritime transportation system for the next generation in Rep. of Korea, was performed. The Carbon/Epoxy material was selected for the major structure, and the skin-spar with a foam sandwich structural type was adopted for improvement of lightness and structural stability. As a design procedure for the present study, firstly the design load was estimated through the critical flight load case study, and then flanges of the front and rear spars from major bending loads and the skin and the spar webs from shear loads were preliminarily sized using the netting rule and the rule of mixture. Stress analysis was performed by a commercial FEA code, NASTRAN. From the stress analysis results for the first designed wing structure, it was confirmed that the upper skin between the front spar and the rear spar was unstable fer the buckling. Therefore in order to solve this problem, a middle spar and the foam sandwich type structure at the skin and the web were added. After design modification, the structural safety and stability for the final design feature was confirmed. In addition to this, the insert bolt type structure with eight high strength bolts to fix the wing structure to the fuselage was adopted for easy assembly and removal as well as in consideration of more than 20 years fatigue life.

Development of Resizing Techniques for Drift Designs of High-rise Buildings subjected to Lateral and Vertical Loads (횡하중과 연직하중을 받는 고층건물의 변위설계를 위한 재분배기법 개발)

  • 서지현;박효선
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.17 no.1
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    • pp.49-58
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    • 2004
  • Drift design of a high-rise building is a governing factor in the determination of structural weights and lateral resisting systems. However, high-rise buildings are composed of tens of thousands of structural member, designer can not know which members are active to lateral drift control and how much they contribute to lateral drifts. Resizing technique was proved to be a practical method for drift design of high-rise buildings. However, no resizing algorithm has been considered the effect of vertical loads in drift designs. Thus, in this paper, a resizing algorithm has been developed for drift designs of high-rise buildings subjected to both lateral and vertical loads. The drift design model has been applied to drift designs of two high-rise building examples.

A Study on Manufacturing and Structural Test of Wind Turbine System Blade using Natural Composite (자연섬유 복합재료 풍력 발전 시스템 블레이드 제작 및 구조 시험 연구)

  • Park, Hyun Bum
    • Journal of Aerospace System Engineering
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    • v.11 no.4
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    • pp.30-35
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    • 2017
  • In this work, a manufacturing and structural test of 1kW class horizontal axis wind turbine blade using natural-fiber composite was performed. The aerodynamic design of blade was performed after investigation on design requirement. The structural design load was investigated after aerodynamic design of blade. And also, structural design of blade was carried out. The structural design of blade was carried out using the simplified methods such as the netting rule and the rule of mixture applied to composite. The structural safety of the designed blade structure is investigated through the various load cases, stress, deformation and buckling analyses using the FEM method. Finally, the blade manufacturing and structural test using natural composite was carried out.

Earthquake Resistant Design of a Steel Framed Structure in Low Seismic Regions Based on the Dynamic Behaviour (동적거동에 기초한 약진지역 철골뼈대구조물의 내진설계)

  • 국승규
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.5 no.2
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    • pp.59-66
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    • 2001
  • 구조물 내진설계의 개념은 기존요구조건이라는 조항으로 시방서에 규정되어 있으며 구조물이 지진발생시에 안전성과 경제성을 최대한 확보할 수 있으며 비선형시간 이력해석을 수행하여 자진시의 동적거동을 기술함으로써 확인할 수 있다. 내진설계에 보편적으로 적용하는 응답스펙트럼해석법은 선형해석법으로 구조물의 비선형동적거동의 영향을 거동계수로 반영하므로 파괴메카니즘 및 기본 요구조건의 만족여부를 거동계수를 구하는 과정으로 결정할 수 있다. 이 연구에서는 내진설계방식에 의해 설계된 약진지역에 의한 화학공장건물의 모델인 3차원 철골뼈대구조물을 선정하고 거동계수를 결정하는 과정을 수행하여 지진시의 동적거동을 확인하였다. 이 연구의 결과, 현 시방서의 응답스펙트럼해석법에 적용되는 거동계수는 강진지역의 구조물의 경우 기능성 및 안정성 한계를 제시하지만 약진지역 구조물의 경우는 실제 동적거동과 무관하다는것과 약진 지역에 위치한 구조물의 내진설계에는 시방서가 제시한 내진설계방식을 적용하는 것이 주요한 사항임을 확인하였다.

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Design Optimization of an Offshore Structure based on Approximation Techniques (근사화 기법 기반 해양구조물의 설계 최적화)

  • Shim, Chun-Sik;Song, Chang-Yong
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2011.04a
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    • pp.689-692
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    • 2011
  • 본 논문에서는 해양작업 상태의 하중조건을 고려한 부유식 원유생산 저장 하역 장치에 설치된 라이져 보강구조의 강도설계에 관련하여 다양한 근사화 기법 기반 설계 최적화 및 그 성능을 비교하고자 한다. 설계 최적화 문제는 하중조건별 구조강도의 제한조건 하에서 중량을 최소화하여 설계변수인 구조 부재치수가 결정되도록 정식화 된다. 비교 연구를 위해 사용된 근사화 기법은 반응표면법 기반 순차적 근사최적화(RBSAO), 크리깅 기반 순차적 근사최적화(KBSAO), 그리고 개선된 이동최소자승법(MLSM) 기반 근사최적화 기법인 CF-MLSM와 Post-MLSM이다. 본 연구에 적용한 MLSM 기반 근사최적화 기법들은 제한조건의 가용성을 보장할 수 있도록 새롭게 개발되었다. 다양한 근사화 모델 기반 설계 최적화 기법에 의한 결과는 설계 해의 개선 및 수렴속도 등의 수치적 성능을 기준으로 실제 비근사 설계최적화 결과와 비교검토 하였다.

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Reliability and Sensitivity Analysis of Limit State Design Code for Performance Design of Concrete Structures (콘크리트구조물의 성능설계를 위한 한계상태설계기준의 신뢰도 및 민감도 분석)

  • Paik, In-Yeol
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2010.04a
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    • pp.301-304
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    • 2010
  • 이 논문에서는 콘크리트구조물의 성능설계를 위한 하중조합의 구성과 이의 신뢰도수준을 정하는 과정을 제시한다. 설계기준의 작성 및 적용에 관하여 논리적인 개념을 제시하고 있는 Eurocode 의 하중조합에 관한 기본 원칙을 살펴보고, 국내 및 미국의 콘크리트구조물의 설계에서 적용하고 있는 하중조합을 분석하여 본다. 구조물 설계에 관한 안전율의 결정에 있어서 널리 사용되고 있는 통계 및 신뢰도에 기반한 분석을 통하여, 현행 하중조합을 사용하고 재료별 저항계수를 적용하는 경우에 제공하게 되는 신뢰도 수준을 살펴본다. 철근콘크리트 보와 기둥의 예제를 이용하여 휨, 전단 및 축력에 관한 신뢰도 수준과 이에 영향을 미치는 설계변수들의 민감도분석을 수행한다.

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IEC 1400-1 설계표준을 고려한 중형 수평축 풍력발전용 복합재 회전 날개의 설계 개선 연구

  • 정석훈;공창덕;방조혁
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2000.04a
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    • pp.38-38
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    • 2000
  • 풍력 발전용 회전 날개는 대형화되면서 종래의 목재나 금속재료로는 구조적 강도, 강성 및 피로수명, 경제성 등을 만족하지 못하게 되었고, 이를 보완하기 위해 복합재료의 사용이 불가피하게 되었다. 따라서 본 연구에서는 국내업체에서 생산하여 그 물성이 입증된 E-glass/Epoxy 복합재료를 사용하여 국내 기상조건에 적합한 풍력발전용 회전날개를 개발하였다. 그러나, 개발된 회전날개는 국내 기상조건에 적합하도록 설계된 것으로서 해외로 수출할 경우 국내보다 풍속이 큰 지역에서는 구조적 안정성 및 피로수명을 만족할 수 없게 된다. 즉, 개발된 회전날개의 외국시장 진출을 위해서는 국제규격에 따른 하중의 정의와 구조설계의 개선이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 IEC 1400-1의 국제규격을 검토하여 이를 만족하도록 회전날개의 구조설계를 수행하였다. 그 결과 국제규격에 명시된 강도 및 피로수명을 만족하는 구조설계 결과를 얻을 수 있었다.

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