• 제목/요약/키워드: 등가하중법

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온도변화에 의한 콘크리트 포장도로의 구조 거동 연구 (Structural Behavior of Concrete Pavement Due to Temperature Variations)

  • 조병완
    • 전산구조공학
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    • 제4권2호
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    • pp.95-102
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    • 1991
  • 콘크리트 포장도로의 일부구간에서 보이고 있는 심각한 균열파괴현상은 주하중인 차량하중외에 환경요소인 온도변화의 영향으로, 콘크리트 슬래브 상, 하면의 온도차이에 따라 위, 아래방향으로 오목하게 휘면서, 기초지반과 떨어지는 슬래브의 중앙 또는 줄눈부에 차량하중이 재하되어 발생된다. 이로 인하여 콘크리트슬래브에 종적, 횡적 균열이 발생하여 Faulting, Ravelling, Spalling, Scaling..등 파괴 현상이 심화되고 있다. 따라서 본 연구에서는 유한요소법을 이용한 강성행렬과 온도변화, 건조수축등으로 인한 등가절점하중을 유도하여 전국 여러지방의 온도변화 특성에 따른 역학적 거동현상을 연구하였다.

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초기응력이 있는 탄성체의 선형 및 비선형해석 -플레이트 스트립을 중심으로 (Linear and Nonlinear Analysis of Initially Stressed Elastic Solid)

  • 권영두;최진민
    • 대한기계학회논문집
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    • 제12권4호
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    • pp.642-651
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    • 1988
  • 본 연구에서는 정적 혹은 동적인 하중을 받는 탄성체의 변위, 응력 등을 구할 수 있는 유한요소해석을 하였다. 이 경우에 얻어지는 대수적인 운동방정식은 비선형 적이지만 증분응력이 미소한 경우에는 선형화될 수 있다.따라서 유한요소식의 해법 도 선형적인 경우와 비선형적인 경우로 나누어 생각한다.선형문제에 대한 해법으로 는 (1) 정하중:Gauss소거법, (2) 동하중:모우드에 대한 해석 또는 Newmark의 직접적분 법을 사용했고, 비선형적인 문제에 대한 해법으로는 (1) 정하중:Newton-Raphson반복법, (2) 동하중 :Newton-Raphson 반복법에 의거한 Newmark의 직접적분법을 사용하였다. 비선형적인 문제의 풀이시에는 Newton-Raphson방법으로 반복하여 계산하면서 외력과 등가절점하중의 평형이 이루어지도록 하므로 상당히 많은 양의 계산이 필요한데, 이때 서로 종류가 다른 강성매트릭스의 수치적분시 각기 다른 차수의 Gauss-Legendre 적분 을 시도하여, 발생된 오차 및 계산시간의 변동 등을 고찰하므로써 계산량의 감소방안 을 찾아 보았다. 또한 초기응력이 균일한 경우, 선형해와 비선형해를 비교함으로써 증분응력의 영향을 무시하는 선형해석의 적용타당성을 검토하였다.

점성감쇠기를 이용한 비대칭.비탄성구조물의 내진보강 (Seismic Retrofit of Asymmetric.Elasto-Plastic Structure Using Viscous Dampers)

  • 김진구;방성혁
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제6권3호
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    • pp.87-93
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    • 2002
  • 본 연구에서는 평면 비대칭건물의 비탄성 변위를 주어진 목표까지 제한하기 위하여 필요한 추가적인 감쇠량을 구하는 방법에 관하여 연구하였다. 이를 위하여 먼저 비대칭구조물의 항복 후 거동을 분석하고 구조물에 발생하는 연성도 요구량을 이용하여 필요한 등가 감쇠비를 유도하였다. 이러한 방법을 지진하중을 받는 5층 비대칭구조물에 적용하였다. 시간이력해석 결과와의 비교에 따르면 제안된 방법에 따라 점성감쇠기를 설치한 경우 주어진 지진하중에 대하여 약변 및 강변 모두 만족할만한 거동을 보이는 것으로 나타났다.

고유변형도 기반 열변형부의 후속 하중에 기인한 용접 후 변형 해석 (Analysis of Post Weld Deformation at HAZ by External Forces Based on Inherent Strain)

  • 김종태;하윤석;장창두
    • 대한조선학회논문집
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    • 제43권2호
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    • pp.220-227
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    • 2006
  • In case of welding, the inherent strains are generated, because a structure experiences the plastic yielding. The inherent strain is defined as the irrecoverable strain after removing structural restraints and loading. For the analysis method of welding distortion, equivalent loading method based on inherent strain is in general use due to its efficiency and effectiveness. However, it is generally difficult to know the final strain of the welded structure if additional loadings were applied after welding. for this reason, this study introduced the concept of the hardening and added the hardening term to the equivalent loading method based on inherent strain. Therefore, the purposes of this study are to develop the inherent strain formula considering the hardening effect and to calculate residual Stresses Using Proposed inherent Strain. Also, this Study Verified the availability Of proposed inherent strain method by loading-unloading experiment on welded plate.

원자력 발전소용 벨로우즈 글로브 밸브에 대한 구조 건전성 평가 (The Evaluation of the Structural Integrity of Bellows Globe Valve for Nuclear Power)

  • 정철섭
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제7권6호
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    • pp.1034-1039
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    • 2006
  • 본 논문은 내진등급 IIA 글로브 밸브의 지진하중에 대한 구조 건전성을 평가하였다. 밸브 구조물을 3차원 모델링하여 유한요소법을 사용하여 모달 해석 및 등가 정적 응력해석을 수행하였다. 모달 해석 결과 구조물은 충분히 강건하므로 지진 가속도 값을 사용한 등가 정적 응력해석이 가능하였다. 정적 응력 해석에서 구한 응력을 조합하여 원자력 규격집에 근거한 허용기준에 따라 밸브의 구조 건전성을 평가하였다. 지진하중에서 발생한 응력값이 허용값 아래에 분포하므로 글로브 밸브 구조물은 구조적 건전성을 유지할 수 있다고 평가할 수 있다.

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선상가열시 강의 상변태를 고려한 개선된 고유변형도 기반의 등가하중법 (Developed Inherent Strain Method Considering Phase Transformation of Mild Steel in Line Heating)

  • 하윤석;장창두
    • 대한조선학회논문집
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    • 제41권6호
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    • pp.65-74
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    • 2004
  • The inherent strain method is known to be very efficient in predicting the deformation of steel plate by line heating. However, in the actual line heating process in shipyard, the rapid quenching changes the phase of steel. In this study, In order to consider additional effects under phase transformation, inherent strain regions were assumed to expand. Also, when calculating inherent strain, material properties of steel in heating and cooling are applied differently considering phase transformation. In this process, a new method which can reflect thermal volume expansion of martensite is suggested.8y the suggested method, it was possible to predict the plate deformations by line heating more precisely.

등가하중법을 이용한 강구조물 용접변형 해석 (Analysis of Welding Deformation by Equivalent Load Method on Steel Structures)

  • 박정웅;이재원;이해우
    • Journal of Welding and Joining
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    • 제20권3호
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    • pp.129-137
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    • 2002
  • This study presents a new method to derive the constraint coefficient from the degree of angular deformation caused by welding, as measured experimentally by varying the shape of welded joints and the magnitude of constraints and from analysis results given by the elastic FEM method. The equivalent load was then calculated with this constraint coefficient. The validity of the numerical analysis involved in this new method was confirmed by its agreement with the experimental results. As for the effects of the constraints based on the shape of the welded joints in the case of Butt welding when the constraint coefficients are not considered, the deformed quantity produced by analysis is larger that produced by experiment and consequently is largely affected by the constraints. However, in the case of Fillet welding, the deformed quantity is seldom affected regardless of constraint coefficient considerations.

등가하중법을 이용한 강구조물 용접변형 해석 (Analysis of Welding Deformation By Equivalent Load Method on Steel Structures)

  • 박정용;이재원;박길현
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2002년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.93-98
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    • 2002
  • This study presents a new method to derive the constraint coefficient from the degree of angular deformation caused by welding, as measured experimentally by varying the shape of welded joints and the magnitude of constraints and from analysis results given by the elastic FEM method. The equivalent load was then calculated with this constraint coefficient. The validity of the numerical analysis involved in this new method was confirmed by its agreement with the experimental results. As for the effects of the constraints based on the shape of the welded joints in the case of Butt welding when the constraint coefficients are not considered, the deformed quantity produced by analysis is larger that produced by experiment and consequently is largely affected by the constraints.

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리벳 시편의 초기결함과 응력배열을 고려한 다중균열진전해석 (A Multiple Crack Propagation Analysis considering Initial Flaw and Stress Order in Riveted Specimens)

  • 김정훈;지광습;김민성;공정식
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2010년도 정기 학술대회
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    • pp.326-329
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    • 2010
  • 항공기는 전체 수명동안 무수한 반복하중에 노출되기 때문에, 동체에 피로로 인한 다중균열이 불가피하게 발생하게 된다. 이 다중균열은 기체의 강성을 저하시킬 뿐 만 아니라, 종국적으로는 해당 기체구조의 파단을 야기할 수 있다. 초기 결함과 운용 중에 작용되는 응력 스펙트럼은 구조물의 피로수명에 영향을 끼치며 고려해야 한다. 본 논문에서는 초기결함 특성을 파악하기 위한 등가초기결함크기 분포를 산출하고 리벳 시편의 다중균열모델에 대해서 초기결함과 응력배열을 고려한 해석을 수행하였다.

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비선형 변위모드법을 적용한 복합구조물의 내진성능평가 (Evaluation of Seismic Performance of Mixed Building Structures by using the Nonlinear Displacement Mode Method)

  • 김부식;송호산
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제7권6호
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    • pp.71-80
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    • 2003
  • 구조물의 내진 성능을 정확히 평가하기 위해서는 비선형 시각 이력 해석이 필요하지만 실용성과 단순성 측면에서 약산법이 대안이 될 수 있으며, 다층 구조물을 등가 단자유도계로 치환할 때 다층 구조물의 모드벡터는 구조물이 탄성 또는 탄소성 상태에 상관없이 탄성 상태에서의 모드 형상으로 가정되지만, 항복이 발생한 후 증가하는 하중단계에서 구조물은 비탄성으로 되기 때문에 변위 모드 특성들도 변화된다. 본 논문은 항복 이후의 구조물의 모드 변화를 고려한 비선형 변위모드를 이용하여 다자유도계를 등가 단자유도계로 변환하는 방법을 제시하였으며, 변환된 등가 단자유도계의 변위응답을 근거로 추정한 복합 구조물의 최상층 변위와 실제 지진교란을 받는 복합 구조물의 비선형 동적해석에 의한 최상층 변위를 비교함으로서 복합구조물의 지진응답예측을 위한 비선형 변위모드법의 적용성과 신뢰성을 검토하였다.