• Title/Summary/Keyword: 변위계

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계류식 돌핀구조물에 대한 지반-말뚝계의 비선형 지반반력 해석 (Nonlinear Subgrade Reaction Analysis of the Soil-Pile System for Mooring Dolphin Structures)

  • 오세붕;이진학;이상순;김동수;정태영
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제15권2호
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    • pp.3-16
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    • 1999
  • 현재 국내에서는 부유식 구조물을 이용하여 소각로 및 담수화 공장을 해상에 축조하는 BMP(Barge Mounted Plant) 시스템에 관한 연구를 수행중에 있다(한국기계연구원 1997). 본 논문에서는 이러한 BMP의 계류 돌핀(mooring dolphin) 구조물하부의 말뚝기초의 거동을 모델하는 기법에 관하여 다루었다. 지반-말뚝계의 축하중 및 횡하중에 대한 거동은 지반을 비선형 스프링으로 모델하고 말뚝을 일축부재 및 보로 모델하여 유한차분적으로 해를 구하는 비선형 지반반력해석을 수행한다. 이러한 말뚝두부에서의 하중-변위관계로부터 지반-말뚝계의 등가강성을 산정할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 거제도 주변 해역을 대상으로 지반조사를 수행하였고 이를 토대로 지반의 깊이에 따른 축방향 및 횡방향 하중전이 관계를 도출하였다. 그리고 돌핀하부의 말뚝에 대하여 축하중 및 횡하중에 대한 지반반력해석을 수행하였다. 이러한 해석과정을 통하여 대상지역에 적합한 말뚝의 관입깊이 및 단면을 합리적으로 산정할 수 있었다. 결국 말뚝두부에서의 하중-변위관계로부터 지반-말뚝계의 강성을 모델함으로써, 지반조건을 고려하여 돌핀구조물의 동적해석을 합리적으로 수행할 수 있었다. 해석결과 지반-말뚝계의 강성을 고려할 경우에는 강체로 고려한 경우에 비하여 변위 진폭이 상당히 크게 나타났다. 그리고 돌핀의 케이싱 상부의 모멘트가 더 크게 나타나고 해저지표 말뚝두부에 전달되는 모멘트는 더 작게 나타남을 알 수 있었다.

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초기 변위를 가지고 연속 이동하는 스프링-질량계가 등분포종동력을 받는 단순지지보의 동특성에 미치는 영향 (Influence of Two Successively-moving Spring-mass Systems with Initial Displacement on Dynamic Behavior of a Simply-supported Beam Subjected to Uniformly Distributed Follower Forces)

  • 윤한익;강혁준;유진석
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제13권3호
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    • pp.202-209
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    • 2003
  • A simply supported beam subjected to a uniformly distributed tangential follower force and the two successively moving spring-mass systems upon it constitute this vibration system. The influences of the velocities of the moving spring-mass system, the distance between two successively moving spring-mass systems and the uniformly distributed tangential follower force have been studied on the dynamic behavior of a simply supported beam by numerical method. The uniformly distributed tangential follower force is considered within its critical value of a simply supported beam without two successively moving spring-mass systems, and three kinds of constant velocities and constant initial displacement of two successively moving spring-mass systems are also chosen. Their coupling effects on the transverse vibration of the simply supported beam are inspected too. In this study the simply supported beam is deflected with small vibration proportional to natural frequency of the moving spring-mass systems. According to the increasing of initial displacement of the moving spring-mass systems the amplitude of the small vibration of the simply supported beam is increased due to the spring force. The velocity of the moving spring-mass system more affect on the transverse deflection of simply supported beam than other factors of the system and the effect is dominant at high velocity of the moving spring-mass systems.

퇴적암 지역에서의 교각 기초 하중을 받는 기존터널의 안정성에 대한 해석적 고찰 (Stability Analysis of Existing Tunnel in Stratified Sedimentary Rocks Subjected to Bridge Pier Load)

  • 김교원
    • 지질공학
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    • 제8권2호
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    • pp.153-161
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    • 1998
  • 경상계 퇴적암은 층리가 잘 발달하고 있어 강도 및 변위 특성은 이방성을 띄기 때문에 터널 등 지반 특성과 밀접하게 관계되는 건설공사 시에 지반의 이방성 특성을 고려한 설계가 필요하다. 경상계 퇴적암을 기반암으로 하여 건설 중인 대구 지하철 2호선은 운영 중에 지하철 노선 상부에 건설되는 것으로 계획된 동서고가도로의 하중을 추가로 받게 된다. 교각 기초에 작용하는 76.2 MN의 고가도로 하중이 하부의 지하철 터널에 미치는 영향을 수치해석으로 검토하였다. 검토결과 지하철 터널 주변 지반은 추가 하중으로 인하여 5∼6 MPa의 응력을 받게되며 콘크리트 라이닝은 8∼10mm의 추가 변위를 받게되어 라이닝의 손상 가능성이 큰 것으로 나타났다. 따라서, 지하철 운영시의 안전을 위하여 고가도로 교각 기초 부근의 터널은 지하철 공사 시에 적절히 보강되어야 할 것으로 판단된다.

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좌굴방지 가새가 설치된 건물의 지진응답 (Seismic Response of Structures with Buckling-Restrained Braces)

  • 김진구;최현훈
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제15권2호
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    • pp.197-207
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    • 2002
  • 본 연구에서는 죄굴이 방지된 비부착 가새가 설치된 철골조 건물의 에너지 소산능력과 지진응답에 대하여 연구하였다. 먼저 조화하중을 받는 단자유도계 구조물을 대상으로 변수분석을 수행하고 가새의 최적항복강도를 구하였다. 다자 유도계 골조구조물의 비선형 시간이력 해석을 통하여 다양한 크기와 강도를 가진 가새가 설치된 구조물의 지진응답을 분석하고, 가새의 적당한 층별 분배방법을 찾기 위하여 여러 가지 분배방법을 적용하였다. 해석결과에 따르면 일반적으로 가새의 강성이 증가함에 따라 구조물의 최대변위는 감소하였다. 그러나 구조물의 고유주기 및 하중에 따라 가새의 강성이 커짐에 따라 구조물의 최대 변위와 누적된 손상이 증가하는 것으로 나타났다.

웨이브 와셔 스프링의 비선형성에 관한 연구 (A Study on the non -linearity of wave washer spring)

  • 이수종;왕지석
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제21권3호
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    • pp.246-255
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    • 1997
  • The wave washer springs are expected to behave non-linearly between forces and displace¬ments due to contractions of the height and due to expansions in radial direction. To find out the non -linearity of wave washer springs, the three dimensional plate analysis theory using the finite element method is adopted in this paper. The wave washer springs are considered to be three dimensional plate structures rather than frame structures, because their thickness is normally much smaller than their width. The displacements of nodal points due to small increment of force are calculated by the finite element method and the calculated nodal displacements are added to X - Y Z coordinates of nodal points. The new stiffness matrix of the system using the new coordinates of nodal points is adopted to calculate the another nodal displacements, that is, the step by step method is used in this paper. The relations between the increments of forces and displacements in each step are recorded and plotted in chart. The experimental results are compared with the calculated chart and it is shown that there are good coincidences between measured values and calculated ones.

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Sodium Montrnorillonite로 개질한 아크릴계 IPMC의 물성과 전기 구동 특성 (Properties and Performance of Electroactive Acrylic Copolymer-Platinum Composite Modified with Sodium Montrnorillonite)

  • 정한무;김병춘;라영수
    • 폴리머
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    • 제29권4호
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    • pp.380-384
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    • 2005
  • Sodium montmoillonite 혹은 sodium montmorillonite가 삽입된 macromer의 존재 하에서 fluoroalkyl methacrylate와 아크릴산을 라디칼 공중합하여 불소화 아크릴계 이온성 고분자/sodium montmorillonite 복합재료를 제조하고, 이들의 X-선 회절 특성, 인장물성, 수분흡수율 등 물리적 성질을 조사하였다. 또, 이들을 이용하여 이온성 고분자-백금 복합재료(IPMC)를 제조하여 수 볼트의 외부 전위에 의한 전류 흐름 및 변위 거동을 측정한 결과, sodium montmorillonite가 이온의 이동을 방해하여 전류 및 변위량의 감소를 초래함을 관찰하였다.

이동하중을 받는 판형교의 동적 거동에 대한 실험적 연구 (Experimental Study on Dynamic Responses of Plate-Girder Bridges under Moving Loads)

  • 임성순
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제12권4호통권47호
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    • pp.407-416
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    • 2000
  • 본 연구는 실험적인 방법으로 이동하중을 받는 판형교의 동적 응답을 연구하였다. 판형교의 상부 슬래브는 판요소로, 거더는 보요소로 이상화였다. 이동하중과 판형교는 각각 소규모 차량모델과 교량모델로 제작하였다. 이동 하중을 받는 판형교의 동적 응답은 변형계, 변위계, 가속도계 및 변형도 측정기를 이용하여 측정하였고 측정한 자료로부터 얻은 최대동적응답을 유한요소법의 결과와 비교하였다. 실험적인 모형실험으로 판형교의 동적응답을 얻을 수 있음을 알 수 있다.

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확률유한요소법을 이용한 확률적 변위분석 (Probabilistic Displacement Analysis Using Stochastic Finite Element Method)

  • 나상민;문현구
    • 터널과지하공간
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    • 제13권5호
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    • pp.397-402
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    • 2003
  • 일반적으로 암반의 물성은 암반이 가지고 있는 불확실성이란 특성 때문에 하나의 대표치로 표현되는 것보다는 어느 정도의 분산성을 포함하는 값으로 표현되는 것이 타당하다. 이러한 특성은 지하구조물 설계에 중요한 부분이지만 아직까지 잘 정립되지 못한 부분이다. 확률유한요소법은 결정론적 유한요소법에 대비되는 말로써 구조계의 불확실성을 해석에 반영하기 위해 개발된 방법이다. 따라서, 이 방법을 이용하면 구조계의 응답 변화도를 얻을 수 있고 이를 통하여 확률적 안정성 분석이 이루어 질 수 있다. 본 연구에서는 암반물성(변형계수)을 평균과 표준편차로 정의되는 확률변수로 표현하여 정수압상태의 암반에 원형공동이 굴착될 경우 변위의 응답변화도를 분석하였다. 분석된 변위의 응답변화도는 변형계수의 표준편차에 따라 상당한 편차를 보이고 있어 신뢰성 있는 변형계수의 평균과 표준편차를 이용한 지하구조물의 확률적 안정성 분석이 이루어져야 할 필요성을 보여주고 있다.

우주용 구조 재료의 초정밀 열팽창계수 측정시스템 설계 (Design of High-precision CTE measurement System for the Structural Materials in Space Applications)

  • 김홍일;한재홍;양호순;조창래;조혁진;김홍배
    • 한국항공우주학회지
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    • 제36권9호
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    • pp.916-922
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    • 2008
  • 우주용 구조물에 사용되는 재료는 치수 안정성을 위해서 열팽창계수를 최소화하도록 설계, 제작되어야 한다. 이를 위하여 우주용 재료 시편의 정밀한 열팽창계수를 측정하여, 그 재료의 열 특성에 대한 정확한 데이터를 확보할 필요가 있다. 그리고 시편뿐만 아니라 실제 사용될 구조물의 열 변형을 우주 환경에서 직접 측정할 필요가 있다. 따라서 본 연구에서는 고진공에서 정밀한 변위 측정을 위하여 변위 측정 간섭계와 항우연의 보조 챔버를 활용한 열팽창계수 측정 시스템을 설계하였다. 또한 본 측정 시스템은 길이 500mm 정도의 긴 구조물의 열 변형