• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.20 no.2
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• pp.181-190
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• 2007

The linkage framework of surface geometric modeling based on the NURBS and shell finite element analysis is developed in this study. In the geometrically exact shell finite element analysis, the accuracy of the analysis strongly depends upon the accurate computation of the surface geometric quantities. Therefore if we obtain the necessary geometric quantities from the NVRBS surface equation, it's possible to construct the effective linkage framework of surface modeling in the CAD systems and shell finite element analysis using geometrically exact shell finite element. Besides, the linkage framework can be applied to the analysis of general and complex surfaces as well as simple surfaces. In this study, the shell surfaces are generated by interpolating given set of data points based on the NURBS surfaces. These data points usually can be obtained from surface scanning. But the representations of the generated NURBS surface are not same to one another. The accuracy depends on the chosen parameterization methods used in NURBS. Therefore, it is needed to select the suitable parameterization method according to the geometry of the surfaces. To verify the performance and accuracy of our developed linkage framework, we solve several well-known benchmark problems and assess the performance of the developed method.

• Journal of KSNVE
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• v.7 no.1
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• pp.6-12
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• 1997

물리계에서 일어나는 동적 현상들은 선형해석 만으로 설명하기에는 불충분한 점이 많이 있다. 이는 기계구조물과 같은 실제 계의 진동이 기하학적 비선형성, 강성 의 비선형성 또는 경계조건의 비선형성 등의 영향으로 비선형적인 거동을 하기 때문 이다. 비선형 진동을 하는 기계 계는 우리 주변에서 쉽게 찾아 볼 수 있는데, 그 예로써 진자운동을 포함하여 동흡진기, 회전체계, 공작기계의 절삭운동, 건마찰 (dry friction) 관련 기계장치, 치차 및 기차의 바퀴와 레일 간의 접촉에서 볼수 있는 구분적 선형(piecewise linear) 진동계, 충격 진동계 등을 들 수 있다. 비선형 진동 연구는 limit cycle, 준주기운동(quasiperiodic motion), 점프현상(jump phenomena) 등의 인식에서 시작되어, 과거에는 설명이 안되어 회피되 왔던 랜덤(random) 형태의 비주기운동에 대한 연구로 까지 발전하고 있다. 비선형 진동을 다루는데 있어서 정규모드(normal mode)를 이용하는 방법이 있다. 일반적으로 선형계는 선형 정규모드 (linear normal mode)가 존재하는 것과 같이 비선형계에도 이와 유사한 정규모드가 존재한다는 사실이 연구 보고된 바 있다. 비선형계에 존재하는 정규모드는 계의 매개 변수(system parameters)에 따라 그 안정성이 바뀔 수 있으며, 만일 안정한 정규모드 가 어떤 매개변수에서 그 안정성이 바뀐다면 선형이론으로는 설명될 수 없는 새로운 운동이 일어나고 이러한 운동을 분기모드(bifurcation mode)라고 한다. 안정한 정규 모드 및 분기모드를 포함하여 비선형계를 다류는 것을 "정규모드 동역학(normal mode dynamics)"이라고 한다. 정규모드 동역학은 앞에서 언급된 비선형 현상들의 원인규명, 예측, 안정성해석 및 강제진동 해석을 가능하게 한다. 또한 최근에 활발히 연구되고 있는 혼돈운동(chaotic motion)의 해석도 가능하다. 이 글에서는 비선형 진동해석을 위한 정규모드 동역학에 대한 연구동향 및 기본 이론을 살펴 보았고, 그 적용 예를 통하여 실험결과와 비교 고찰 함으로써 정규모드 동역학의 적용성을 서술하여 보았다. 선형이론으로 이해하기 어려운 현상들에 대하여는 비선형의 관점에서 새롭게 접근하 려는 노력이 필요하며 비선형 이론에 대한 연구가 지속적으로 진행되어야 한다. 진행되어야 한다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.9 no.4
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• pp.518-527
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• 1985

대류-대류의 복합 열전달 문제를 유한차분법을 사용하여 수치적으로 연구하였다. 아래로부터 가열되는 직사각형 공동 내에서의 자연 대류와 공동 위쪽의 외부 난류 경계층 유동이 복합된 경우의 열전당 현상을 고려하였다. 두개의 서로 다른 모우드의 대류가 온도 분포가 미리 알려져 있지 않은 얇은 수평평판에 의해 분리되어져 있다는 점이 본 논문의 특이점이다. 수치적 해석은 Reynolds 수와 Grashof 수 및 공동의 기하학적 종횡비의 매개 변수적 효과가 발견되도록 행하여 졌다. 외부 난류 경계층 유동의 강도에 따라 공동 내에서의 유동 형태가 변할 수 있음을 알았다. 즉 내부 부력 세포의 회전 방향은 외부 유동의 존재에 의해 특성적으로 정해지며 공동 내의 유동 세포의 수는 Grashof 수가 증가 할수록 많아진다.

• Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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• v.4 no.4
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• pp.117-123
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• 2000

열차와 교량의 3차원 모델링을 사용한 고속철도 교량의 동적해석이 수행되었다. 철도교의 모델인은 판요소와 3차원 뼈대요소로 모델링되었다. 상판과 주형 사이의 offset은 기하학적인 구속조건을 사용하여 고려하였다. 본 연구에서 사용된 고속철도는 2량의 동력차와 2량의 모터차와 16량의 객차로 구성되어 있다. 관절형 대차로 연결되어 전체 열차계의 운동방정식은 Lagrange 방정식을 이용하여 유도되었으며, 차제와 대차 그리고 자축의 3차원인 운동을 고려하였다. 이동 열차에 의한 교량의 응답은 predictor-corrector 반복법에 의한 Newmark-$\beta$ 법에 의해서 그 해가 구해진다. 매개변수해석에 의해서 열차의 이상화방법, 열차의 제동, 철도교량의 주행면 조도에 의한 영향이 고찰되었다.

• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• v.15 no.6
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• pp.3-16
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• 1999

This paper presents the results of sensitivity analysis based on an example study to verify a newly developed reliability-based model for rock slopes considering uncertainties of discontinuities and failure modes-plane, wedge, and toppling. The parameters that are needed for sensitivity analysis are the variability of discontinuity properties (orientation and strength of discontinuities), the loading conditions, and the rock slope geometry. The variability in orientation and friction angle of discontinuities, which can not be considered in the deterministic analysis, has a great influence on the rock slope stability, The stability of rock slopes including failure modes is more influenced by the selection of dip direction of cutting rock face than any other design variables, The example study shows that the developed reliability-based analysis model can reasonably assess the stability of rock slope.

• Journal of the Korean Society of Surveying, Geodesy, Photogrammetry and Cartography
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• v.17 no.1
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• pp.33-39
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• 1999

In order to calculate geoidal height refered to Bessel ellipsoid, methods to translate geoidal heights from a certain coordinate system to an arbitrary system with the corresponding ellipsoid are studied. and geoidal heights refered to Bessel ellipsoid were computed from EGM96 Model refered to GRS80 using iteration method pro-posed in this paper. Transformation parameters between WGS84 and Bessel were calculated using geoidal heights computed from iteration method. The result of coordinate transformation(standard deviation) were 0.009 second in latitude and 0.006 in longitude and 0.393m in orthometric height.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.10 no.6
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• pp.929-936
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• 1986

Free vibration characteristics of laminated orthotropic circular cylindrical shells with clamped free boundary condition are investigated. The solution is obtained through a direct solution procedure with axial mode displacements represented as simple Fourier series expressions. On the basis of the thin shell theories of Sanders, Love, Loo, Morley and Donnell, the 4*$ frequency determinant is derived and is expressed in a unified form. Various numerical examples determining the natural frequencies of circular cylindrical shells with isotropic material and also with layers of orthotropic elastic material arbitraily laminated either symmetrically or anti-symmetrically about the shell middle surface. The results obtained compared very well with some available experimental and numerical results.

• Journal of the Korean Society of Surveying, Geodesy, Photogrammetry and Cartography
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• v.16 no.2
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• pp.213-223
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• 1998

This paper deals with the geoid modelling in and around Korean peninsula referred to Bessel ellipsoid. Several useful data were used to compute precise geoidal heights referred to GRS80 by remove and restore technique and FFT technique was used to evaluate Stokes' integral. All grid point elevations extracted from GTOPO 30 and Bessel coordinates of all grid point were computed through coordinates transformation by applying three transformation parameters. Finally, geoidal heights referred to Bessel ellipsoid were calculated by geometric method. As the results of this study, a precise gravimetric geoid model referred to GRS80 (KOGGDM33) and geoid model referred to Bessel ellipsoid(KOBGDM33) in and around Korean peninsula were developed. KOBGDM33 shows the gradual distribution of geoidal heights from -91.8 m in Yongampo to -39.0 m in the straits of Korea.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.205-205
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• 2022

본 연구에서는 심해 선형파 조건에서 수중 투과성 방파제 주변의 유속장에 대해 nonhomogeneous Riemann-Hilbert problem을 이용한 해석해 및 수치해를 도출하고, 이를 반사계수와 투과계수를 산정하는 데에 활용한다. 여러 개의 얇은 투과성 판이 일렬로 배열되어 수중에 고정되어있고 규칙파가 작용하는 경우, Riemann-Hilbert problem을 정의할 수 있다. 본 연구에서는 얇은 판으로 이루어진 수중 방파제에 대한 homogeneous Riemann-Hilbert problem을 푸는 것을 넘어, 투과성 판으로 이루어진 수중 방파제에 대해 nonhomogeneous Riemann-Hilbert problem을 정의하고, 이에 대해 무한경계조건과 판 근처에서의 유속장 경계조건을 이용해 해석해를 유도하였다. 투과성 방파제의 경우 permeable boundary를 가지므로 제시한 상황은 기하학적 비선형성을 지닌다. 이에 대해 투수성을 기초로 미소 매개변수를 정의하고, 섭동법(perturbation method)을 이용해 유속장에 대한 leading order solution과 first order solution을 도출하였다. Leading order solution은 Evans (1970) 등의 선행연구에서 제시한 해와의 비교를 통해 그 타당성을 검증하였고, First order solution을 이용해 반사계수와 투과계수를 산정하여 방파제의 투수성이 유속장에 미치는 영향을 고려하였다. 아울러 수치해를 도출하여 해석해의 결과와 비교 및 분석하였다. 본 연구에서 제시한 해석해는 방파제에 가해지는 힘을 산정하는 등 다양한 방향으로 활용 가능하며, 향후 수치해나 실험값을 비교, 검증하기 위한 기초 자료로써 활용될 수 있다.

• Journal of the Society of Disaster Information
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• v.18 no.4
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• pp.899-907
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• 2022

Purpose: Although many studies on seismic fragility analysis of general bridges have been conducted using machine learning methods, studies on curved bridge structures are insignificant. Therefore, the purpose of this study is to analyze the seismic fragility of bridges with I-shaped curved girders based on the machine learning method considering the material property and geometric uncertainties. Method: Material properties and pier height were considered as uncertainty parameters. Parameters were sampled using the Latin hypercube technique and time history analysis was performed considering the seismic uncertainty. Machine learning data was created by applying artificial neural network and response surface analysis method to the original data. Finally, earthquake fragility analysis was performed using original data and learning data. Result: Parameters were sampled using the Latin hypercube technique, and a total of 160 time history analyzes were performed considering the uncertainty of the earthquake. The analysis result and the predicted value obtained through machine learning were compared, and the coefficient of determination was compared to compare the similarity between the two values. The coefficient of determination of the response surface method was 0.737, which was relatively similar to the observed value. The seismic fragility curve also showed that the predicted value through the response surface method was similar to the observed value. Conclusion: In this study, when the observed value through the finite element analysis and the predicted value through the machine learning method were compared, it was found that the response surface method predicted a result similar to the observed value. However, both machine learning methods were found to underestimate the observed values.