• Title/Summary/Keyword: 변위확대구조

Search Result 47, Processing Time 0.022 seconds

Ultimate Strength Testing of 3-D Steel Frame Subjected to Non-Proportional Loads (순차하중을 재하한 3차원 강뼈대 구조물의 극한강도 실험)

  • Kim, Seung Eock;Kang, Kyung Won
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
    • /
    • v.14 no.1
    • /
    • pp.59-67
    • /
    • 2002
  • The ultimate strength testing of a two-story, single-bay, and sway allowed space steel frame was performed. Considering a majority of large-scale frame tests in the past, only two-dimensional frames were experimentally studied. Therefore, three-dimensional experiment is needed to extend the knowledge of this field. The steel frame subjected to non-proportional vertical and horizontal load was tested. The load-displacement curve of the test frame is provided. The experiment results are useful for verification of the three-dimensional numerical analysis. The results obtained from 3D non-linear analysis using ABAQUS were compared with experimental data.

Analysis on the Rigid Connections of the Drilled Shaft with the Cap for Multiple Pile Foundations (현장타설말뚝을 적용한 다주식 기초에서 말뚝과 캡의 강결합에 대한 분석)

  • Cho, Sung-Min
    • Journal of the Korean Geotechnical Society
    • /
    • v.24 no.7
    • /
    • pp.61-73
    • /
    • 2008
  • Piles of a bridge pier are connected with the column through the pile cap (footing). Behavior of the pile foundation can be different according to the connection method between piles and the pile cap. Connection methods between pile heads and the pile cap are divided into two groups : rigid connections and hinge connections. Domestic design code has been specified to use rigid connection method for the highway bridge. In the rigid connection method, maximum bending moment of a pile occurs at the pile head and this helps the pile to prevent the excessive displacement. Rigid methods are also good to improve the seismic performance. However, some specifications prescribe that conservative results through investigations of both the fixed-head condition and the free-head condition should be reflected in the design. This statement may induce an over-estimated design for the bridge which has high-quality structures with casing covered drilled shafts and the PC-house contained pile cap. Because the assumption of free-head conditions (hinge connections) is unreal for the elevated pile cap system with multiple piles of the long span sea-crossing bridges. On the other hand, elastic displacement method to evaluate the pile reactions under the pile cap is not suitable for this type of bridges due to impractical assumptions. So, full modeling techniques which analyze the superstructure and the substructure simultaneously should be performed. Loads and stress state of the large diameter drilled shaft and the pile cap for Incheon Bridge which will be the longest bridge of Korea were investigated through the full modeling for rigid connection conditions.

Electrical properties of multilayer actuator and linear ultrasonic motor using low temperature PZW-PMN-PZT ceramics (저온소결 PZW-PMN-PZT 세라믹을 이용한 적층액츄에이터 및 선형초음파 모터의 전긱적 특성)

  • Lee, Il-Ha;Yoo, Ju-Hyun;Hong, Jae-Il;Jeong, Yeong-Ho;Yoon, Hyun-Sang
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
    • /
    • 2008.11a
    • /
    • pp.206-206
    • /
    • 2008
  • 압전소자를 이용한 초음파 모터는 전자기적 원리로 동작하는 기존의 모터에 비해 구조가 간단하고 소형, 경량화가 가능하며 저속에서 큰 토크가 가능하고 ${\mu}m$단위 까지 정밀제어가 가능하다는 장점 등으로 인해 그 응용분야가 점차 확대되고 있다. 초음파 모터의 원리는 수평과 수직방향에서 변위가 타원형 운동을 형성하는 것이다. 따라서 선택한 타원운동의 방식에 의해서 모터의 형상이 달라진다. 초음파 모터는 액츄에이터를 사용하여 만들기 때문에 액츄에이터의 특성은 모터의 타원변위나 토크에 영향을 미친다. 단판형 액츄에이터에 비하여 적층 액츄에이터는 입력 임피던스를 낮추어 낮은 구동전압에서 구동이 가능하며 큰 변위와 토크를 발생하기 때문에 진동자의 수명 향상과 구동전압을 낮추기에 적합하다. 적층 액츄에이터는 변위량이나 응력 등을 개선하기 위해서 전기기계 결합계수(kp) 및 압전 d상수가 큰 재료가 요구되며, 고전압에서 장시간 구동 시 마찰에 의한 열손실을 감소시키기 위해 높은 기계적 품질계수(Qm)를 가져야한다. 적층 시 내부전극으로 사용하는 Pd, Pt가 함유된 전극은 가격이 비싸 제조비용을 상승시킨다. 상대적으로 값싼 Ag전극을 사용하면 비용절감을 할 수 있지만 융점이 낮아서 저온소결이 불가피하다. 따라서, 특성이 우수한 적층 액츄에이터를 제조하기 위해서 저손실, 저온소결 할 수 있는 액츄에이터 재료가 필요한 실정이다. L1-B4 혈 선혈 초음파 모터는 L1모드와 B4모드의 공진 주파수가 일치하여야 큰 변위를 얻을 수 있는데 이전의 논문에서 Atila를 이용한 시뮬레이션 결과를 분석한 봐 있다. 적층 액츄에이터의 층수를 5,7,9,11,13,15층으로 하여 L1-B4모드에서의 공진주파수를 비교한 결과 13 층일 때 두 모드가 비슷한 공진주파수를 보였고, 티원변위궤적도 다른 층수에 비해 크게 나타났다. 본 연구에서는 시뮬레이션 결과 가장 좋은 특성을 보인 13층 액츄에이터로 선형 초음파 모터를 제작하였다. 또한, 액츄에이터는 압전 및 유전특성이 우수한 저온소결 PZW-PMN-PZT세라믹을 이용하여 제작하였고, 내부전극으로 Ag전극을 사용하였다. 제작된 13 층 선형초음파모터를 가지고 프리로드 및 전압에 따른 속도를 조사하였고, 시뮬레이션 결과와 비교해 보았다.

  • PDF

Utilization Technique of Ceramic for Automotive Sensors (자동차 센서로서의 세라믹 이용기술)

  • 홍진성;김종재;강응천
    • Journal of the korean Society of Automotive Engineers
    • /
    • v.18 no.6
    • /
    • pp.40-45
    • /
    • 1996
  • 전자제어를 이용한 자동차의 제어란 인간의 감각 기관과 같은 센싱부, 두뇌와 같은 전자제어 유니트부, 명령을 수행하는 액츄에이터로 구성되어 있다. 그 중 센서는 각가지 물리량 및 화학량을 전자제어 유니트가 이해할 수 있는 전기적인 양으로 변환하여 전달하는 부품이라고 할 수 있으며 매우 다양한 원리와 구조로 이루어져 있다. 그 중에서 자동차에서 일어나는 가장 일반적인 물리량인 가속도, 압력, 충격, 변위, 온도 등을 센싱할 수 있는 재료인 세라믹 재료는 자동차의 전자화에 따라서 그 적용범위가 크게 확대되어 왔다고 할 수 있다. 세라믹이란 단결정의 무질서 집합체이며, 가장 일반적인 것은 원료 분말을 조합해서 그 성형체를 고열로 소성함으로서 만들어진다. 세라믹은 절연성, 유연성, 압전성, 초전성, 반도체적 특성 등 센서와 관련된 많은 유용한 전자적 기능들을 보유하고 있어 세라믹이 아니고는 실현할 수 없는 기능들도 많이 생겨나게 되었다. 본 기고에서는 세라믹의 자동차 센서에의 응용에서 가장 일반적으로 사용되고 있는 압전 효과를 이용한 센서 재료와 서미스터를 이용한 온도센서 재료에 대해서 소개하고자 한다.

  • PDF

Design and Performance Test of Rubber Engine Mount for Isolation Large Structures (방진고무를 이용한 대용량 엔진마운트의 제작 및 성능시험)

  • 유춘화;김충식;박상규
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
    • /
    • 1993.10a
    • /
    • pp.93-97
    • /
    • 1993
  • 방진고무는 진동을 방지하여 다른 구조물의 진동전달 차단은 물론, 장비의 수명연장 및 효율을 증가시키기 위한 목적으로 사용되는데 이러한 방진고무 의 동적특성을 일반화하는 것은 어렵기 때문에 방진고무 시편의 동특성 해 석시험 결과치를 기준으로 원하는 성능에 부합하도록 방진고무의 재질을 선 정하고 사양에 의한 엔진마운트를 설계 제작하여야 한다. 이번에 제작한 UEM 엔진마운트는 해상용, 육상용 설비에 적용 가능하며, 특히 해상용에 적 용하고 외부 환경에 의한 부식으로부터 방진고무 및 기자재를 보호하기 위 하여 하우징을 특수재질로 제작하였고, 수직.수평력을 고려하여 큰 하중에 견딜 수 있도록 원추형 형상설계와 강성을 보강하였다. 특히, 원추형 형상으 로 제작하여 하중을 일정하게 분산시키고, 사용 가능한 선형영역을 확대 시 켰으며, Buffer(Steel Bar)를 이용하여 높은 파고 등에 의한 외부 충격량에 따른 큰 변위의 발생으로부터 설비를 보호할 수 있다. 본 논문에서는 물리적 특성이 같은 방진고무를 사용하고, 적층 수만 다르도록 두가지 모델 UEM-155와 UEM-255를 설계 제작하여 수직.수평방향의 정적시험, 동적시 험, 현장 장착시험 등을 수행함으로써 기업에서 요구한 사양에 적합한가를 고찰하였다.

  • PDF

A Study on the Analysis Parameter Used in Improved EFG Crack Analysis Technique Based on Error Estimate (오차분석을 통한 개선된 EFG 균열해석기법의 해석계수 영향평가)

  • 이상호;윤영철
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
    • /
    • v.15 no.4
    • /
    • pp.703-713
    • /
    • 2002
  • Recently, an improved EFG(Element-Free Galerkin) crack analysis technique, which includes a discontinuous approximation and a singular basis function on the auxiliary supports, was developed. The technique is able to accurately analyze the crack propagation problem without any modification of the analysis model; however, it shows some dependency on the analysis parameters used. In this study, the effect of analysis parameters such as the size of compact support, dilation parameter, the smoothness of shape function around the crack tip, and the number of node using auxiliary supports on the accuracy of solution has been investigated. Through a patch test with a crack, relative L₂ error norm of stresses and the stress intensity factor were computed and compared for various analysis parameters and the results were presented as guidelines for adequate choice of analysis parameters.

A Study on the Determination of Stress Intensity Factors in Orthotropic Plane Elastic Bodies (직교이방성 평면탄성체의 응력확대계수 결정에 관한 연구)

  • Jin, Chi Sub;Lee, Hong Ju
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
    • /
    • v.13 no.5
    • /
    • pp.19-27
    • /
    • 1993
  • Recent work in the mechanics of fracture points out the desirability of a knowledge of the elastic energy release rate, the crack extension force, and the character of the stress field surrounding a crack tip in analyzing the strength of cracked bodies. The objective of this work is to provide a discussion of the energy rates, stress fields and the like of various cases for anisotropic elastic bodies which might be of interest. Reinforced concrete, wood, laminates, and some special types of elastic bodies with controlled grain orientation are often orthotropic. In this paper, determination of the stress intensity factors(SIFs) of orthotropic plane elastic body using crack tip singular element and fine mesh in near the crack tip is performed. A numerical method in this paper was used by displacement correlation method. A numerical example problem of an orthotropic cantilevered single edge cracked elastic body subjected to shear loading was analyzed, and the results of this paper are in good agreement with those of the others.

  • PDF

An Experimental Study on the Flexural Behavior of Composite Steel Deck Slab with Bored Openings (천공 개구부가 있는 합성슬래브의 휨거동에 관한 실험적 연구)

  • Eom, Chul Hwan;Kim, Hee Cheul;Park, Jin Young
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
    • /
    • v.18 no.5
    • /
    • pp.607-614
    • /
    • 2006
  • The composite metal deck plate system has been widely used of late for office structures. However, composite floor decks are bored imprudently for installation in building equipment. In this study, experimental investigations of bored composite steel deck slabs were performed to evaluate the flexural capacity of each specimen. The variables set were the shapes and positions of the openings in the composite slabs. The results were analyzed in the form of load-displacement graphs and with respect to the ductility and energy dissipation capacity ofeach specimen to evaluate its structural capacity.

New Equivalent Static Analysis Method of Dynamic Behavior during Progressive Collapse (연쇄붕괴의 동적거동을 고려한 새로운 등가정적해석 기법)

  • Kim, Chee-Kyeong;Lee, Jae-Cheol
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
    • /
    • v.20 no.3
    • /
    • pp.239-246
    • /
    • 2007
  • In this paper a new equivalent static analysis method of dynamic behavior during progressive collapse is presented. The proposed analysis method uses the equivalent nodal load for the element stiffness which represents the dynamic behavior influence caused by the deletion of elements during progressive collapse analysis. The proposed analysis method improves the efficiency of progressive collapse analysis haying the iterative characteristic because the inverse of the structural stiffness matrix is roused in the reanalysis. By comparing the results obtained by this analysis method with those of GSA code analysis and time history analysis, it is shown that the results obtained by this analysis method more closely approach to those of time history analysis than by GSA code analysis.

Evaluation of Static Strength of Mixed Stud Shear Connection in Double Composite Bridges (이중합성 교량의 복합스터드 전단연결부의 정적강도 평가)

  • Kim, Hyun Ho;Shim, Chang Su;Yun, Kwang Jung;Lee, Pil Goo
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
    • /
    • v.17 no.5 s.78
    • /
    • pp.549-559
    • /
    • 2005
  • A railway bridge with a double composite section is proposed to enhance the structural performance of existing two-girder bridges because the governing design parameter of railway bridges is the flexural stiffness. The concrete deck in negative moment regions is neglected in the design of continuous composite bridges assuming the concrete slab has no resistance to tension. Therefore, the flexural stiffness of the composite section in the negative moment region is reduced resulting in the increase of the depth of the steel section. In order to resolve this disadvantage, several methods are suggested and the double composite section is one of the excellent solutions for extending the span length and increasing the flexural stiffness. In this study, push-out tests on lying studs and mixed stud shear connection with lying and vertical studs were performed to investigate the behavior of the shear connection in the double composite section. Static strength of the shear connection was evaluated through the test results and numerical analyses.