• 대한토목학회논문집
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• 제5권2호
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• pp.1-9
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• 1985

본 논문에서는 해저석유개발에 사용되는 고정해양구조물의 불규칙파랑하중에 대한 해적기법으로 주파수영역해법과 시간영역해법에 대하여 연구하였다. 주파수영역해법에서는 파동의 비선형 점성저항력을 선형화한 후 파고스펙트럼으로부터 구조물의 응답스펙트럼을 구하였으며, 시간영역해법에서는 불규칙파의 유동속도와 가속도의 시계열을 파고스펙트럼으로부터 Monte Carlo 기법으로 시뮬레이션한 후 이를 이용하여 구조물의 거동을 해석하였다. 수심이 다른 지점에 설치된 2개의 구조물을 예로 택하여, 여러 가지 파고조건에 대한 구조물의 예상최대변위를 구한 후, 두 해법에 의한 결과를 비교분석하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제9권4호
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• pp.51-61
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• 1989

비선형 거동을 일으키는 구조물의 불규칙 진동해석이나 운동방정식이 매개여기와 비제차 여기를 포함하는 능동장비의 동적해석에는 불규칙 진동분야에서 보편적으로 사용되는 스펙트럼해법의 적용이 불가능하다. 만약 불규칙 입력하중을 인공적으로 시뮬레이션 할 수 있다면 이러한 문제들은 운동방정식에 직접적분법을 적용하여 동적응답을 얻을 수 있다. 본 논문에서는 FFT기법을 이용하여 비정상 불규칙 지반가속도를 시뮬레이션하는 효과적이고 실제적인 방법을 제시하며, 이렇게 얻은 인공지진을 응용하는 문제로서 지진하충을 받는 회전축-베어링계의 동적응답을 시뮬레이션하였다. 또한 시뮬레이션기법의 적용성 및 실용성을 검토하기 위한 민감도에 대한 연구도 제시하였다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제11권2호
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• pp.81-94
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• 2007

지진시 발생하는 지반 액상화 현상은 지진피해예측시 가장 중용하게 평가해야 하는 항목으로 실내에서 액상화 현상을 시뮬레이션하는 경우, 불규칙성의 지진을 제어하기 어려운 이유로 등가반복형태의 정현파 또는 쐐기파를 이용하는 것이 통상적이었다. 그러나, 90년대 이후 컴퓨터의 발달과 함께한 신호처리 및 제어기술의 급속한 발전은 동역학분야에서의 실험연구에 큰 도움을 주었으며 지반진동분야의 경우, 진동대 및 원심모형기와 같은 대형지진모의시험에서 실지진하중을 이용한 연구사례들이 증가되고 있는 실정이다. 국내에서도 실지진하중재하가 가능한 요소시험결과에 대한 연구사례가 발표되는 등 이에 관한 연구가 활발하게 진행되고 있으며 특히, 실지진하중 시험결과로부터 실지진하중하에서의 과잉간극수압의 변화가 정현하중시험에서의 결과와 큰 차이를 보이고 있다는 분석결과가 발표되어 현재까지 지반동역학분야에서 지진하중의 불규칙성을 크게 고려하지 않았던 통상적 가정사항들이 문제점으로 대두되어 관심을 집중시키고 있다. 본 연구에서는 등가의 정현파 및 쐐기파와 증가형태의 쐐기파, 그리고 실지진파 등 다양한 진동하중을 재하할 수 있는 삼축압축시험기를 이용하여 기존의 유효응력개념에서 사용하는 과잉간극수압관련 매개변수인 소성일, 전단소성 변형률 상각궤도, 그리고 액상화 상태전환선의 기울기를 비교분석하였으며 하중변화에 따른 토립자의 변형과 간극수압의 변화를 상세분석하였다. 연구결과, 토립자의 변형, 간극수의 동적흐름, 동적흐름 속도수두의 압력수두로의 전환, 그리고 과잉간극수압의 증가로 표현되는 새로운 개념의 액상화 발생이론을 제안하였으며 그 타당성 검토를 위해 과잉간극수압과 동적흐름의 압력수두(흐름속도의 제곱값)와의 상관관계를 비교하였다.

• 기계저널
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• 제36권9호
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• pp.855-866
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• 1996

승요차 앞자축에 장착되어 회전하면서 동력을 전달하는 드라이브축은 운행중에 주로 비틀림하중을 받는다. 따라서 동 부품의 피로해석 및 설계를 위해서는 실제 운행중에 받는 서비스토크의 크기, 주파수 등에 관한 데이터가 필요하다. 차량에 탑재된 엔진의 토크와 회전수 등의 규격으로부터 드라이브축에 부가되는 최대 토크 값을 예측할 수 있으나, 자동차 운행주에는 승차인원, 도로조건, 운전자의 운전습관 등 여러가지 외적인 영향으로 인하여 서비스토크가 불규칙하게 변할 것으로 예상되므로 서비스토크를 정확히 예측하기는 어려운 실정이다. 또한, 최근의 자동차 구조부품에 대한 설계개념이 무한수명 설계에서 경량화 설계로 변화되고 있으며, 따라서 자동차 드라이브축도 실제 운용하중을 바탕으로 한 정확한 수명예측 및 강도설계가 요구되고 있다. 본 연구에서는 4륜구동형 승용차용 드라이브축에 대해 실제 운용하중에서의 피로수명을 예측하기 위해 1)텔리메트리를 이용하여 토크를 측정하고, 2) 일정진촉하중하에서의 드라이브축의 비틀림 피로시험을 수행하고, 3) 일정진폭하중하에서의 드라이브축의 비틀림 피로시험을 수행하고, 4) 축류 소재의 피로특성 데이터를 구성하여 5) 자체 개발한 프로그램으로 피로수명을 예측하고자 한다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제22권1호
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• pp.45-52
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• 2009

본 논문에서는 파랑하중과 지진하중 하에서의 방파제 설계와 관련한 해석에 대한 하나의 설계지침을 제시하였다. 이를 위해서 파랑하중 중 쇄파대내에서 일어날 수 있는 충격파랑하중을 정량적으로 하나의 모델에 대해 제안된 식에 의해 산출 해 보았다. 널리 사용되는 모리슨 방정식에 의한 파력과 쇄파력으로 야기되는 충격하중을 산술적으로 합하는 방식으로 계산해보았다. 결과적으로 충격하중이 크지 않아, 일반적으로 쇄파파력산정에 있어서 오차범위가 큰 불규칙파의 쇄파대내의 파력공식인 고다식을 사용하는 것은 큰 문제가 없다는 가정을 할 수 있었다. 이에 파랑하중의 경우 항만구조물에 사용되는 고다식을 이용하여 방파제 구조물의 거동을 해석해 보았다. 지진하중의 경우 단주기, 장주기, 인공지진파에 의한 수치해석을 수행하여 방파제의 거동을 해석하였다. 방파제의 설계에 있어서 중요한 것은 설치해역에 적합한 방파제를 선택하는 문제이며 다음으로는 파랑하중과 지진하중의 중요도를 판단하는 것이라 판단된다. 모델을 선정하여 계산해본 결과 파랑하중에 의한 구조물의 거동과 지진하중에 의한 거동이 같은 정도의 구조적인 변화를 나타내는 것으로 판단되어 방파제 설계 시 두 하중을 같은 비중으로 다루어야 할 것으로 판단되어 진다. 방파제 설계의 주요 항목으로 파랑하중과 지진하중이 동시에 중요하다는 점을 제시하였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1993년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.365-369
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• 1993

The reliability assessment of a simple porbabilistic fatigue analysis under random loading is proposed. Using the crack closure concept, the crack opening stress is assumed to be constant during random loading. The available loading history and test data are used for the comparison with the results of the reliability assessment of probabilistic fatigue analysis.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제20권4호
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• pp.133-141
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• 2012

This study investigates structural and fatigue analyses of bike brake. Maximum equivalent stress of the model of mountain bike is 4 times as much as the model of general bike at static analysis. In cases of mountain and general bikes, maximum damage frequency at load of 'SAE bracket history' with the severest change of load becomes as much as 16 times than the most stable load of 'Sample history' among the nonuniform fatigue loads. In case of mountain bike, the possibility of maximum damage becomes 3% at the load of 'Sample history' with the average stress of 0 to $-3{\times}10^4$MPa and the amplitude stress of 0 to $10^4$MPa. In case of general bike, the possibility of maximum damage becomes 3% at the load of 'Sample history' with the average stress of 0 to $-0.8{\times}10^4$MPa and the amplitude stress of 0 to $0.2{\times}10^4$MPa. This stress state can be shown as 5 to 6 times more than the damage possibility of 'SAE bracket history' or 'SAE transmission'. The analysis result of this study can be effectively utilized for the safe design of bike brake.

• 전산구조공학
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• 제4권3호
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• pp.117-127
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• 1991

해양가이드-타워에 관하여 폭풍 발생시, 계류장치 고정말뚝의 파괴를 주안점으로 한 신뢰도해석 방법에 대하여 연구하였다. 말뚝의 파괴는 최대하중에 대한 것과 반복하중에 대한 것의 두가지 조건을 고려하였다. 최대하중으로 인한 파괴확률은 최초발생확률의 산정방법을 사용하였다. 반면, 반복하중으로 인한 파괴확률은 점토층에 타설된 말뚝에 대한 피로곡선을 바탕으로하여 구하였다. 불규칙파랑에 대한 구조물의 동적해석은 비선형문제의 선형화를 통한 주파수영역 해석으로부터 효율적으로 수행되었다. 수치해석결과, 말뚝지지력의 평균 안전도가 낮고 이의 분산계수가 클수록, 반복하중으로 인한 파괴확률이 최대하중으로 인한 파괴확률과 같은 수준으로 커짐을 알 수 있었다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제29권1호
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• pp.49-60
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• 2017

부유식 구조물의 계류선의 설계는 강도뿐만 아니라 피로수명 측면에서도 검토가 반드시 요구된다. 일반적으로 계류선의 피로 설계에는 동적 응력을 야기하는 하중이 지배적인 영향을 미치게 된다. 즉, 파랑이 주요 설계 하중으로 고려가 된다. 본 연구에서는 불규칙 파랑에 대한 해중 터널 계류선의 피로 손상 특성에 대해 분석한다. 시간 이력 유체-구조 동역학 해석을 통해 특정 환경 하중에 대한 해중터널의 동적 운동 및 계류선에 발생하는 장력과 응력을 계산하고, Rainflow 집계법 및 Palmgren-Miner의 법칙 그리고 DNV 기준에서 제시하는 해양구조물 설계를 위한 S-N 곡선을 고려하여 단기 피로 손상을 추정한다. 해중 터널의 계류 형식과 유사한 계류 형식을 갖는 인장각 플랫폼의 텐던 설계를 참고하여 100년 재현 주기 파랑이 48시간 지속되는 조건을 가정하여 이 환경 하중에 의한 피로 손상도를 추정한다. 본 해석 절차를 따르며, 함체의 흘수와 계류선의 간격 및 초기 기울임 각도가 피로 손상도에 미치는 영향을 분석한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제5권4호
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• pp.286-291
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• 2004

실무 현장에서 피로 파괴가 잘 일어나고 있는 상황이다. 그런데 그 하중도 불규칙적으로 일어나고 있어 예측이 불가능하여 언제 파괴가 일어나는지를 잘 알 수가 없는 상황이다. 본 연구에서는 그러한 불규칙적인 피로 하중을 시뮬레이션 하여 그 재료의 안정성과 수명 관계를 Ansys workbench 프로그램을 이용하여 이론적으로 해석하여 보았다. 이러한 결과들을 실제 구조물에서 응용하면 그 파손 방지 및 내구성을 예측하는데 활용이 크다고 본다.