• 제목/요약/키워드: 대형요소

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콘크리트 지반구조물의 비파괴검사를 위한 충격반향-표면파병행기법 : I. 수치해석적 연구 (IE-SASW Method for Nondestructive Testing of Geotechnical Concrete Structure : I. Numerical Studies)

  • 김동수;서원석;이광명
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제18권4호
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    • pp.257-270
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    • 2002
  • 콘크리트 지반구조물의 건전성 평가에 사용되는 충격반향기법에서는 콘크리트의 P파 속도가 부재의 길이 및 결함의 위치를 찾는데 있어서 매우 중요한 요소이다. 일반적으로 충격반향기법을 현장에 적용시에는 코어를 채취하거나 정확한 두께를 아는 위치에서 콘크리트의 P파 속도를 구한 후 이를 부재의 대표값으로 사용하여 부재의 두께 및 결함을 탐지한다. 그러나 경우에 따라서는 코어를 채취할 수 없고 대형 구조물의 경우 위치에 따라 콘크리트의 P파속도가 달라질 수 있다. 따라서 본 연구에서는 표면파기법을 이용하여 시험이 수행되는 위치에서 완전 비파괴적으로 P파 속도를 구하여 충격반향기법에 적용하고자 하였다. 이와 같이 제안된 충격반향-표면파 병행기법의 적용성 연구를 위해 먼저 유한요소법을 이용한 수치해석적 연구의 결과를 본 논문에, 모형부재 제작을 통한 실험연구의 결과를 다음 동반 논문에 소개하고자 한다. 수치해석 연구를 다루는 본 논문에서는, 표면파기법으로부터 P파 속도 추정의 검증을 위해 상용프로그램 ABAQUS를 이용한 슬래브 형태의 구조물의 모델링을 통하여 해석을 수행하였다. 또한 콘크리트 와 다른 매질로 이루어진 이질 매질층과 여러 가지 결함 형태를 포함하는 콘크리트 슬래브에 대한 충격반향기법에 대한 수치해석을 수행하여 기법의 적용성을 검증하였다.

대형트럭 승객거동과 상해치 해석을 위한 유한요소모델의 개발 (Development of a finite Element Model for Studying the Occupant Behavior and Injury Coefficients of a Large-sized Truck)

  • 오재윤;김학덕;송주현
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제26권8호
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    • pp.1577-1584
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    • 2002
  • This paper develops a finite element model for studying the occupant behavior and injury cofficients of a large-sized cab-over type truck. Since it does not have a room to absorb collision energy and deformation in front of the passenger compartment the deformation is directly transmitted to the passenger compartment. Moreover, since its steering column is attached on the frame, severe deformation of the frame directly affects on the steering wheel's movement. Therefore, if the occupant behavior and injury coefficients analysis is performed using a finite element model developed based on a sled test, it is very difficult to expect acquiring satisfactory results. Thus, the finite element model developing in this paper is based on the frontal crash test in order to overcome the inherent problems of the sled test based model commonly used in the passenger car. The occupant behavior and injury coefficients analysis is performed using PAM-CRASH installed in super-computer SP2. In order to validate the reliability of the developed finite element model, a frontal crash test is carried out according to a test method used fur developing truck occupant's secondary safety system in european community and japan. That is, test vehicle's collision direction is vertical to the rigid barrier and collision velocity is 45kph. Thus, measured vehicle pulses at the lower parts of the left and right B-pilla., dummy chest and head deceleration profiles, HIC(head injury criterial) and CA(chest acceleration) values, and dummy behavior from the frontal crash test are compared to the analysis results to validate reliability of the developed model.

지진하중을 받는 강뼈대구조물의 표준단면에 대한 다목적 최적설계 (Multi-Objective Optimization of Steel Frames For Standardized Steel Profiles Under Seismic Loads)

  • 조효남;민대홍;정봉교
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제14권6호
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    • pp.783-791
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    • 2002
  • 본 논문에서는 지진하중을 받는 강뼈대구조물의 표준단면에 대한 다목적 최적설계 정식화 방법을 제안하였다. 다목적 최적화 문제는 강재중량, 변형에너지, 안전성을 목적함수로 구성하였다. 표준단면제원을 이용한 다목적 최적설계 문제를 효율적으로 해결하기 위하여 전역기준법(Global Criterion Method)을 이용하였다. 실제적인 대형구조물의 다목적 최적설계 문제를 효율적으로 해결하기 위해 전체 구조계와 구조 요소계로 나누는 다단계 알고리즘을 적용하였고 자동미분을 이용하여 매개변수에 대한 민감도해석을 이용한 근사재해석 기법을 사용하였다. 또한 전체 구조계와 구조 요소계의 연결을 위해 표준단면을 이용하여 단면 2차 모멘트와 단면적, 단면상수와의 관계를 희귀분석 하였다. 수치해석 결과 안정성을 고려한 강 뼈대 구조물의 최적설계 방법은 기존의 방법보다 합리적인 설계를 유도할 것으로 기대된다.

2005년 설마천 시험유역의 관측 자료를 이용한 물수지 분석 (Water Balance Analysis using Observation Data of the Seolma-Cheon Experimental Catchment of the 2005 Year)

  • 김동필;정성원;김성훈
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2006년도 학술발표회 논문집
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    • pp.688-692
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    • 2006
  • 산지 소하천 유역을 대상으로 물순환 과정을 규명하기란 대단히 어려운 실정이다. 1차적으로는 수문자료의 부재가 제일 크며, 자료가 있다 하더라도 홍수기 중심 및 단기간 자료의 축적에 불과하다. 이중 설마천 시험유역은 한국건설기술연구원의 11년간 운영경험을 바탕으로 비교적 장기간의 수문자료를 축적하고 있다. 최근 6년간은 신뢰할 만한 양질의 수문자료를 구축하였으며, 현재는 신뢰도의 완성을 높이는 연구가 활발히 진행 중에 있다. 설마천 시험유역의 유역의 물순환 구조는 자연계의 유입과 유출이 지배적이며, 이들의 수문성분을 규명하기 위해서는 각각의 수문성분들의 관측 및 해석이 필요하며, 각 수문성분들의 물수지 분석을 통하여 정량적인 합의 결과를 가시적으로 확보함이 매우 중요하다. 신뢰도와 정확성에 근거한 관측자료를 이용한 물수지 분석결과는 수문성분들의 총체적 표현이라 할 수 있는 모형(model)의 중요 입력자료이며, 모형의 분석결과를 검증할 수 있는 중요한 기준이 된다. 모형의 결과와의 비교 검토를 통해 산지 소하천 유역의 물순환 관계를 규명하는 기반을 확보하게 될 것이다. 본 연구에서는 신뢰성 있는 수문관측 자료를 이용하여 물수지 분석을 수행하였다. 물수지 분석의 대상유역인 설마천 시험유역의 신뢰할 만한 관측자료에는 강우량, 유출량, 지하수이용량이며, 증발산량 산정을 위한 기상관측 및 대형증발계를 통한 실제 증발량 관측은 이루어지나 유역을 대표하는 증발산량의 관측이 연속적으로 이루어지지 못하는 실정이다. 그러나, 설마천 시험유역은 소규모이며, 대체로 동질성 있는 유역이라고 가정하여 1개 기상관측소에서 운영하는 기상자료를 이용하여 증발산량을 산정하고 물수지에 적용하였다. 또한, 그 동안 관측하지 못했던 지하수위 관측을 실시함으로써 정확한 물순환 해석을 할 수 있는 기반을 확보 하였으며, 가용한 장 단기간의 관측자료와 물수지 분석 연산식의 추정치를 바탕으로 관측자료에 의한 물수지 분석을 수행하였다. 분석 결과로 산지 소하천 유역인 설마천 시험유역의 각 수문요소의 물이동간의 정량적인 값을 알 수가 있었으며, 앞으로 추가적이고 지속적인 수문모니터링이 운영되고 물순환 해석 모형에 의한 검증이 수행된다면 정량적인 물순환 관계를 규명할 수 있을 뿐만 아니라 이와 관련된 수문요소기술을 확보할 수 있을 것이다.

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문자그래픽 시각인지도 분석에 따른 HDTV시청환경 개선 연구 (Improving Watching HDTV Environment by Analyzing Visual Perception of Character Graphics)

  • 이국세;문남미
    • 한국HCI학회:학술대회논문집
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    • 한국HCI학회 2009년도 학술대회
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    • pp.583-589
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    • 2009
  • HDTV의 새로운 기술은 맑고 뚜렷한 방송영상과 다중음향 사운드를 제공하며 방송의 기대수준을 높이는데 기여하고 있으며, 이러한 HDTV의 고품격화는 기존의 TV에 비해 4배나 높은 해상도와 16:9 와이드 화면 제공이 큰 역할을 했다고 해도 과언이 아닐 것이다. 이 같은 방송시청의 환경변화는 특히 문자그래픽(Character Graphic)이 단지 영상 메시지를 '전달'하기 위해 쓰였던 보조적 수단이 아니라 프로그램의 가치를 높여주는 시각적인 요소로 자리잡게 하였다. 따라서 TV화면의 대형화와 영상의 고품질화에 적합한 글자표현을 위해 문자의 글꼴, 크기, 색상, 이동속도 등 문자의 속성에도 다양한 변화가 필요한 실정에 이르렀다. 본 논문에서는 방송제작과정의 역할에 따라 전문가 그룹을 세 그룹(아트 디렉터, CG 디자이너, 제작 및 송출기술)으로 나누어 두 차례 실시한 델파이 조사를 통해 방송시청의 환경변화에 따른 문자그래픽의 시각적 요소 및 시각 인지도를 분석하였고, 이에 따라 OSMU 환경에 따른 매체로의 변형이 가능한 문자그래픽의 제작기준과 개선방향을 제안한다.

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벽식아파트 리모델링시 내력벽 제거에 따른 응력변화 분석 (Analysis of Stress Variation According to Removal of Shear Wall At the Remodeling of Shear Wall Type Apartment)

  • 이재철;정종현;임남기
    • 한국건설관리학회논문집
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    • 제6권3호
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    • pp.72-80
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    • 2005
  • 최근 재건축에 대한 규제가 강화됨에 따라 리모델링에 대한 관심이 높아지고 있는 추세이며, 기존 아파트의 경우에도 발코니 확장 등을 목적으로 내력벽을 철거하는 등 아파트 평면에 대한 변경사례가 증가하고 있다. 그러나 이와 같은 평면변경에는 구조안전에 대한 검토가 반드시 수반되어야 함에도 불구하고 이에 대한 인식은 크게 부족하며, 리모델링과 관련한 기존의 연구도 대부분 경제성 향상 측면에 초점을 맞추고 있어 구조적 안전성 측면에서의 연구는 부족한 실정이다. 이에 본 연구에서는 최근 진행되고 있는 리모델링 사례 및 국내 대형 건설사들의 아파트 평면분석을 통해 아파트 평면변경에 수반되는 평면변경요소를 추출하고 이의 적용에 따른 구조요소별 응력변화 영향을 분석하였다. 분석 결과, 벽체축력은 독립 벽체를 제거하였을 때, 슬래브 모멘트는 ㄱ자형 벽체를 맞닿은 수직벽체와 함께 제거하였을 때 가장 불리한 결과를 초래하는 것으로 나타났다. 본 연구의 결과는 리모델링이나 발코니 확장 등 평면변경을 목적으로 벽체를 제거함으로 인해 유발되는 벽체와 슬래브의 응력변화를 예측하고 평가하는데 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

낙하 충격 해석을 위한 명시법 과도응답의 가우스커널 평활화 기법 (Gaussian Kernel Smoothing of Explicit Transient Responses for Drop-Impact Analysis)

  • 박문식;강봉수
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제35권3호
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    • pp.289-297
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    • 2011
  • 명시적 유한요소법은 비선형성이 많은 대형 문제를 푸는 데는 꼭 필요하지만 종종 그 결과의 해석에 있어서는 어려움이 수반된다. 특별한 경우, 가속도의 과도응답은 극심한 불연속, 과도한 노이즈 또는 앨리어싱이 발생하여 평가가 불가능할 때도 있다. 본 논문에서는 유한요소법의 명시적분에 의한 과도응답 및 응답스펙트럼의 새로운 후처리기법을 제안한다. 해석기에 의한 가속도 거동의 수치적인 에러를 제거하고 물리적인 가속도를 추출하기 위하여 가우스커널을 이용하는 평활화법을 제안하였다. 이 평활화는 신호처리 필터링 기법과 같이 복잡한 주파수에 대한 고려가 없이도 속도에 대한 결과와 응답스펙트럼을 참조함으로써 행해진다. 특히 가우스커널 평활화는 가속도의 피크 값을 잘 나타내면서도 평활도가 우수하였다. 제안된 평활화법에 의하여 부드러운 가속도는 물론 이를 이용하여 설계에서 필요한 층 응답스펙트럼을 구할 수 있다.

콘크리트충전 각형기둥-H형강보 접합부의 변형능력에 관한 실험적 연구 (Experimental Investigation on Deformation Capacity of CFT Column to H-Steel Beam Connections)

  • 김영주;채영석;신경재;오영석;문태섭
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제16권1호통권68호
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    • pp.113-121
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    • 2004
  • T-스티프너로 보강한 모멘트 접합부의 실대형 실험이 수행되었다. 극심한 반복하중하에서 접합부의 변형모멘트 저항능력을 높이기 위해서 T-스티프너의 수직 및 수평요소로 보강하였다. 본 연구에서는 모두 5개의 실험체에 대한 실험을 수행하였는데, 접합부를 구성함에 있어서 CFT기둥 (${\boxe}-500{\times}500{\times}12$)과 H형강보 ($H-506{\times}201{\times}11{\times}19$)를 사용하였다. 접합부의 변형능력을 향상시키기 위해 RBS 상세(Dog-bone)와 수평요소 홀(HEH) 상세를 조합했다. 실험결과 RBS와 HEH 상세를 가진 실험체는, VE가 취성파단한 실험체를 제외하면, 모두 우수한 내진성능을 보였다. 또한, 모든 접합부의 최대내력은, 보의 실제의 항복하중을 사용한 값으로 구한 전소성모멘트를 적어도 15%에서 많게는 36%정도로 상회하였다.

전력소요 통합검증을 위한 국방 R&D사업 우선순위 선정에 관한 연구 (Study on the Priority of Defense R&D Project for Verifying Weapon Systems Requirement)

  • 이호진;안남수
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권5호
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    • pp.153-159
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    • 2018
  • 최근 들어 국방 분야 무기 시스템의 연구개발은 점차 대형화, 복잡화 그리고 장기화하고 있으며, 그에 따라 예산 및 개발 기간도 증가추세이다. 이러한 문제를 개선하기 위해 국방 분야에서는 민간분야의 예비 타당성 제도를 벤치마킹하여 전력소요검증위원회를 설치 운영하여 소요의 적절성, 사업의 추진 필요성 및 우선순위 등을 검증하는 업무를 수행하고 있다. 이에 본 연구는 무기체계 개발의 효과적인 개발 우선순위를 결정하기 위한 방법론을 제안하고자 있다. 첫 번째로 국방 분야의 연구개발을 평가하기 위한 평가 요소들을 기존 연구결과 및 국내 실정을 고려하여 선정하였으며, AHP 기법을 사용하여 기술적인 위험 및 수익성 차원에서 평가 요소들의 가중치 값을 구하였다. 또한, 연구개발 사업인 32개 무기체계에 방법론을 적용하고 결과를 위험성과 수익성 차원의 4가지 분류로 분석해 보았다. 결론적으로 기존 방법론에서는 간과할 수 있었던 수익성 차원의 분석이 가능해 짐에 따라 위험성이 높더라도 수익성이 높은 사업에 대한 재검토가 가능해졌으며 전략적인 국방연구개발 예산의 배분이 가능해졌다.

등가 종 모델을 이용한 맥놀이 주기 조절법 (Beat Period Tuning Method Using an Equivalent Bell Model)

  • 김석현;이중혁
    • 한국음향학회지
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    • 제31권8호
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    • pp.561-568
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    • 2012
  • 본 연구는 등가 종 모델을 이용하여 한국종의 맥놀이 주기를 조절하는 방법을 제시한다. 한국종이 갖고 있는 미세한 비대칭성은 하나의 원주 모드를 미세한 주파수의 차이를 갖는 모드 쌍으로 분리시키는데, 이 모드 쌍의 상호간섭에 의해서 진동과 음향의 맥놀이가 발생한다. 등가 종은 축대칭 종에 등가 집중질량을 부착시킨 미소 비대칭 구조물로, 실제 종의 모드 쌍과 동일한 모드 특성을 갖는다. 등가 종 모델은 회전 쉘 이론을 근거로, 유한요소해석을 통해서 구성된다. 맥놀이 특성을 변화시키기 위하여 국부적으로 요소 두께를 감소시킬 때, 등가 종을 이용하여 맥놀이 주기를 예측한다. 예측 결과는 시험 종에 대한 실험을 통해 그 타당성을 확인한다. 본 방법은 대형 종의 맥놀이 주기 조절에 소요되는 시간을 크게 줄일 수 있을 것이다.