• Title/Summary/Keyword: 구조형상

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축소모형 플로팅 구조물의 손상탐지

  • Park, Su-Yong;Kim, Han-Saem
    • Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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    • 2012.10a
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    • pp.279-281
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    • 2012
  • 구조물의 동적특성인 모드형상을 통해 국부적인 손상을 탐지하는 손상평가 기법은 많은 연구자에 의해 발전되고 있다. 하지만 플로팅 구조물에 대한 손상탐지 기법은 그 사례를 찾아보기 힘들다. 본 논문에서는 콘크리트재질의 플로팅 구조물의 축소모형을 제작하고 손상을 모사하여 손상 전, 후 구조물의 모드형상에서 얻을 수 있는 모달 변위로 나타낸 손상지수를 통해 플로팅 구조물의 손상을 탐지하였다.

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Optimization to Control Buckling Temperature and Mode Shape through Continuous Thickness Variation of Composite Material (복합소재의 연속 두께 변화를 통한 좌굴온도 및 모드형상 최적화)

  • Lee, Kang Kuk;Lee, Hoo Min;Yoon, Gil Ho
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.34 no.6
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    • pp.347-353
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    • 2021
  • In this study, we presented a novel size optimization framework to control the linear buckling temperature and several buckling modes of plates, by optimizing thickness values of composite structures for practical engineering applications. Predicting the buckling temperature and mode shape of structures is a vital research topic in engineering to achieve structural stability. However, optimizing designs of engineering structures through engineering intuition is challenging. To address this limitation, we proposed a method that combines finite element simulation and size optimization. Based on the idea that the structural buckling temperature and mode shape of a plate are affected by the thickness of the structure, the thickness values of the nodes of the target structure were set as the design variables in this optimization method; and the buckling temperature values, and buckling mode shapes were set as the objective functions. This size optimization method enabled the determination of optimal thickness distributions, to induce the desired buckling temperature values and mode shapes. The validity of the proposed method was verified in terms of their buckling temperature values and buckling mode shapes, using several numerical examples of rectangular composite structures.

Active Shape Control of Composite Beam Using Shape Memory Alloy Actuators (형상기억합금 작동기를 이용한 복합재 보의 능동 형상 제어)

  • Yang, Seung-Man;Roh, Jin-Ho;Han, Jae-Hung;Lee, In
    • Composites Research
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    • v.17 no.4
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    • pp.18-24
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    • 2004
  • In this paper, active shape control of composite structures actuated by shape memory alloy (SMA) wires is presented. The thermo-mechanical behaviors of SMA wires were experimentally measured. Hybrid composite structures were established by attaching SMA actuators on the surfaces of graphite/epoxy composite beams using bolt-joint connectors. SMA actuators were activated by phase transformation, which induced by temperature rising over austenite finish temperature. In this paper, electrical resistive heating was applied to the hybrid composite structures to activate the SMA actuators. For (aster and more accurate shape/deflection control of the hybrid composite structure, PID feedback controller was designed from numerical simulations and experimentally applied to the SMA actuators.

Study on the Dynamic Characteristics of a Floating Structure (플로팅 구조물의 동적특성에 관한 연구)

  • Park, Soo-Yong;Song, Hwa-Cheol;Kim, Eun-Hye;Jung, Keun-Hoo;Cho, Sung-Hoon;Kim, Se-Cheol
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2010.04a
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    • pp.106-109
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    • 2010
  • 구조시스템의 동적 특성은 구조 모델 업데이트, 구조 헬스 모니터링, 구조 제어 분야에서 기초자료로 활용되기 때문에 많은 연구자들의 관심을 받고 있다. 본 논문에서는 부유식구조물의 축소모형을 대상으로 진동실험을 수행하였으며, 계측한 실험데이터로부터 고유진동수와 모드형상을 추출하였다. 실험에서 구한 진동특성 결과는 유한요소 모델의 결과와 비교하였으며, 계측한 모드형상과 수치해석으로 계산된 모드형상의 상관관계를 수록하였다.

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A Comparison of the Form-Finding Method of Tensegrity Structures (텐세그리티 구조물의 형상탐색 기법 비교)

  • Lee, Seunghye;Lee, Jaehong
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.27 no.4
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    • pp.313-320
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    • 2014
  • A tensegrity structure consists of a set of continuous cables in tension and a set of discontinuous struts in compression. The tensegrity structure can be classified into self-stressed and pre-stressed pin-jointed structure. A key step in the design of tensegrity structures is the determination of their equilibrium configuration, known as form-finding. In this paper, three effective methods are presented for form-finding of tensegrity structures. After performing form-finding process, a set of force density and corresponding topology results can be obtained. Then the force density method combined with a genetic algorithm is adopted to uniquely define a single integral feasible set of force densities. Numerical examples are presented that demonstrate the excellent performance of the algorithms.

Shape Morphing Characteristics of Soft Auxetic Structures based on Shape Memory Alloy-PDMS Composites (형상기억합금-PDMS 복합재 기반 소프트 오그제틱 구조의 형상 모핑 특성)

  • Eun-Seo Jung;Jaehwan Kim
    • Composites Research
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    • v.37 no.4
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    • pp.310-315
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    • 2024
  • An auxetic structure with negative Poisson's ratio exhibits distinctive mechanical properties in contrast to conventional structures, garnering interest in various fields. However, current research has predominantly focused on the design and optimization of auxetic structures, with limited exploration of their practical applications. In this study, we utilized 3D printing technology to fabricate a soft auxetic structure with triangular shaped perforations, examining the mechanical properties based on geometric structure. Additionally, by inserting shape memory alloys into the fabricated soft auxetic structure, we achieved active two-dimensional deformations and confirmed its selective object permeability. This technology holds the potential to have far-reaching implications across a broad spectrum of industries.

A Study on the Motion Responses about Shape Variety of Semi-submersible Rig (반잠수식 Rig의 형상 변화에 따른 운동 성능에 관하여)

  • 박노식;이옥규
    • Proceedings of the Korea Committee for Ocean Resources and Engineering Conference
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    • 2001.10a
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    • pp.180-184
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    • 2001
  • 본 연구에서는 반잠수식 Rig의 형상에 따른 최적 형상을 검토하기 위하여 최근 건조되고 있는 4-Column과 2-Lowhull 을 가진 원통형 Column과 4각 Column형을 공시모형으로 택하여 규칙파중 두 구조물에 작용하는 유체력과 유체력에 의한 운동 응답을 계산, 형상에 따른 유체 역학적 특성과 동요 진폭의 관계를 검토하였다. 수치계산은 3차원 특이점 분포법을 이용하여 정상상태에 대하여 실행하였다. 구조물의 형상과 역학적인 간섭의 영향을 이용, 보다 성능이 우수한 형상을 얻을 수 있음을 확인하였다.

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형상모델링 시스템을 이용해 생성된 유한요소 메쉬의 가시화

  • 조준면;한순흥
    • Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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    • 1995.04a
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    • pp.565-570
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    • 1995
  • 자동화 시스템이 형상모델링 시스템을 기반으로 구축된다면 형상모델링 시스템의 자료구조 및 제공되는 기능에 의존하게 된다. 따라서 형상모델링 시스템의 자료구조로 부터 각 시스템이 필요로하는 정보를 추출 하는 인터페이스 모듈 개발이 중요하다. 본 논문에서는 개방형 형상모델러를 기반으로, 설계 자동화의 대상이 되고 있는 유한 요소 모델링 방법에대해 살펴보고, 이 결과를 가시화 도구 PEX1ib와 X- window/Motif를 이용하여 가시화 하는 시스템에 대해 기술한다. 개방형 형상모델러로는 미국 Spatial Technology사의 ACIS를 이용하였다.

A Study on the Nonlinear Instability Behavior of Hybrid Structures(I) - Characteristic of Static In-Plane Torsional Buckling by Initial Shape Imperfection- (Hybrid 구조물의 비선형 불안정 거동에 관한 연구(I) -초기형상 불완전에 의한 정적 면내비틀림 좌굴 특성-)

  • Kim, Seung Deog;Son, Su Deok;Kim, Hyung Seok;Kang, Moon Myung
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
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    • v.13 no.5
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    • pp.587-597
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    • 2001
  • The structural system that discreterized continuous shells is frequently used to make dome-type structures and these structures show the unstable phenomena by snap-through or bifurcation when a load level reaches certain critical value. The characteristic structural behaviour of a cable dome shows a strong nonlinearity and very sensitive according to the initial imperfection. In this study the shape finding problem by applying initial tension stress is investigated and using this the unstable phenomena of perfectly shaped and initially imperfected shape model by external forces are examined to grasp the unstable behavior of cable dome using the Geiger-type model.

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Self Healing Bolted Joints System Using Shape Memory Alloy Washer (형상기억합금 와셔를 이용한 볼트접합부 자가치유 시스템)

  • Chang, Ha-Joo;Park, Seung-Hee;Lee, Chang-Gil;Kim, Tae-Heon;Nam, Min-Jun
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2011.04a
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    • pp.315-318
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    • 2011
  • 본 논문에서는 구조물 연결부의 실시간 손상 검색을 통해 이상이 감지되었을 경우 자가치유까지 가능한 지능형 볼트접합부 시스템에 관한 실험적 연구결과가 제시되었다. 지능형 센서인 PZT센서의 전기-역학적 커플링 특성을 이용한 전기역학적 임피던스 기반의 구조물 건전성 평가 방법이 사용되었다. 전기역학적 임피던스의 측정을 통한 계측값을 베이스라인 값과 비교하는 손상 평가를 통해 구조물 볼트접합부의 볼트풀림 손상을 진단하고, 손상은 손상지수 RMSD를 통하여 정량화되었다. 볼트접합부의 손상이 감지되었을 경우 형상기억합금(SMA) 와셔에 부착되어있는 히팅 필름에 전원을 가함으로써 형상기억합금에 열을 가하고, 가열된 형상기억합금 와셔는 축방향으로 팽창을 함으로써 잃었던 볼트의 토크력을 회복시켜주었다. 실험 결과, 제안된 전기역학적 임피던스 기반의 구조물 건전성 평가기법과 형상기억합금 와셔 기반의 볼트접합부 자가치유 시스템의 성능 평가와 검증이 이루어졌다.

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