• Computational Structural Engineering
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• v.11 no.1
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• pp.38-45
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• 1998

최근 국내외에서 활발히 개발되고 있는 지진격리 시스템은 원자력 발전소, 교량, 중요한 공공건물 등의 지진피해를 최소화하기 이하여 널리 적용되고 있다. 그리고 다른 방법에 비하여 경제성 및 효율성이 우수하기 때문에 관련 연구 및 응용이 활발히 진행되고 있다. 이에 따라 국내외에서 격리시스템의 비선형성과 구조물의 불연속성을 고려한 지진격리 구조물의 해석을 통한 거동을 규명하는 연구가 과거 수년간 활발히 진행되어 왔다. 당사(금호건설)는 상부하중 지지능력과 감쇠능력이 우수한 지진격리장치를 개발하였으며 지진격리장치를 설치한 교량의 지진해석을 수행하여 본 지진격리 시스템의 이론적 성능을 파악하였다. 본 수치해석은 CrayC94에 탑재된 비선형 해석에 뛰어난 것으로 알려진 ABAQU를 이용하였다. 본 지진격리 시스템은 적층고무받침(Laminated Rubber Bearing)과 PTFE 미끄럼받침으로 구성되어 있으며, 적층고무받침은 주로 복원력을 제공하며 PTFE 미끄럼받침은 상부하중을 지지하며 마찰감쇠를 제공하여 에너지를 소산하는 역할을 한다. 본 수치해석에서는 선형스프링과 마찰요소를 이용하여 각각을 모형화하였다. 개발된 지진격리 시스템이 주로 사용될 상판자중이 무거운 다경간 연속 PC Box Girder교를 모델교량으로 선택하여 해석을 수행하였으며 수치해석에 사용된 격리시스템의 사전에 수행된 동특성 실험결과를 활용하였다. 이러한 해석을 통하여 이론적 효율성을 파악할 수 있었다.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.33 no.5
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• pp.2125-2133
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• 2013

Recently, an interest on joint behavior between adjacent concrete slab tracks has increasing due to large application of such track system. Dowel bars are widely used to improve load transfer capacity across the joints. Dowel bars reduce the deflections and stresses by transferring the load between the slabs. This study proposes the lumped shear spring model to efficiently model dowel joints of adjacent slabs. This model includes bearing stiffness between dowel bar and concrete as well as dowel gap. Strength of the proposed spring model is evaluated based on Concrete Capacity Design method under the assumption of shear failure mode in the joints. Experiments are also performed up to failure to evaluate the accuracy of the proposed model. It has been observed that the proposed model is able to predict initial nonlinearity due to dowel gap, and capture material nonlinearity of the test slabs. Thus, it is recommended that the proposed model can be effectively applied to the dowel joints of concrete slab track.

• Composites Research
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• v.34 no.4
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• pp.226-232
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• 2021

In this paper, development of tape-springs made of composite materials was conducted for the deployment structures along with design, analysis, fabrication, and numerical and experimental investigation of mechanical behavior of the tape-springs. To this end, the tape-springs were manufactured according to three stacking patterns, and numerical and experimental investigation were conducted to determine whether or not they were damaged during bending with various selected composite materials. Finally, optimal stacking patterns that do not cause damage were selected during bending. With this information, the four-point bending test was conducted to obtain the moment-rotation curves. From results, it was confirmed that the nonlinear hysteresis phenomenon of the tape-springs was properly realized according to folding and unfolding. Therefore, it was confirmed that the composite material tape spring was properly developed.

• Proceedings of the ESK Conference
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• 1997.04a
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• pp.311-320
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• 1997

사회가 발달함에 따라 교통사고 등에 의한 외상 환자는 20 -30 년전에 비해 기하급수적으로 증가 하고 있으며 그러한 외상 중에 경추부 상해의 빈도는 매우 높다. 경추부 상해 원인을 규명하기 위한 임상학적 시도는 한계성을 지니고 있다. 본 논문에서는 실제 경추부 형상을 바탕으로 근육과 인대 등 을 비선형 스프링, 댐퍼 등으로 수치 모델링하여 후면 충돌시 경추부의 거동과 경추부에 미치는 상해를 구현하였다. 이를 이용하여 편타성 상해와 에어백으로 인한 경추부 골절의 생리학적 원인을 분석하고 자 한다.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.25 no.4
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• pp.347-354
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• 2012

The recovery force and displacement occur due to the phase transformation from the martensite phase to the austenite phase induced by the mechanical loading or thermal loading. These recovery force and displacement depend on an initial geometrical configuration of SMAs and loading conditions. Although the SMAs generally generates large recovery forces, the sufficient recovery displacement cannot be expected without a proper design strategy. The functionality of SMAs is limited due to the unbalance between the large recovery force and the small recovery displacement. This study suggests the double coil SMA spring in order to amplifying the recovery displacement induced by the phase transformation. By predicting the recovery displacement of doble coil SMA springs and one coil SMA springs induced by thermal loading, we show that the double coil SMA spring not only mitigate the unbalance of performance but also have a large recovery displacement for its recovery force than one coil SMA spring.

• Journal of KSNVE
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• v.9 no.2
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• pp.317-323
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• 1999

Dynamic characteristics of catenary that supplies electrical power to high-speed trains are investigated. A simple catenary is composed of the contact and messenger wires connected by droppers possessing bi-directional stiffness properties. For slender, repeating structures such as catenary, both the wave propagation and vibration properties need to be understood. The influence of parameters that determine catenary dynamics are investiaged through numerical simulations involving finite element models. The effects of the tension and flexural rigidity of the contact wire is first investigated. The effects of dropper characteristics are then investigated. For linear droppers wave propagation as well as modal properties are determined. For large catenary motion, droppers can be modeled as bi-directional elements possessing low stiffness in compression and high stiffness in tension. For this case, impulse response is computed and compared with the cases of linear droppers. It is found that the catenary dynamics are primarily determined by contact wire tension and dropper properties, with large responses observed in 5∼40 Hz frequency range. In particular, the dropper stiffness and spacing are found to have dominant influence on the response frequency and the wave transmission characteristics.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.38 no.12
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• pp.1345-1350
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• 2014

This paper presented analysis methods for adapting E-glass fiber/epoxy composite (GFRP) materials to an automotive leaf spring. It focused on the static behaviors of the leaf spring due to the material composition and its fiber orientation. The material properties of the GFRP composite were directly measured based on the ASTM standard test. A reverse implementation was performed to obtain the complete set of in-situ fiber and matrix properties from the ply test results. Next, the spring rates of the composite leaf spring were examined according to the variation of material parameters such as the fiber angles and resin contents of the composite material. Finally, progressive failure analysis was conducted to identify the initial failure load by means of an elastic stress analysis and specific damage criteria. As a result, it was found that damage first occurred along the edge of the leaf spring owing to the shear stresses.

• Proceedings of the Korean Society Of Semiconductor Equipment Technology
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• 2007.06a
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• pp.132-138
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• 2007

최근 반도체 및 디스플레이 산업 등에서 초정밀 가공, 측정 등이 필요함에 따라, 외란과 내부 진동을 차단하는 방진 시스템에 대한 연구가 활성화 되고 있다. 기존에 소개된 여러 방진 시스템 중에서 가장 많이 연구되는 공기스프링은 압축 공기를 이용하여 큰 하중을 지지할 수 있으면서 상대적으로 낮은 강성으로 낮은 고유진동수를 유지할 수 있다. 본 연구는 기존의 레벨링밸브를 이용한 수동 방진 시스템을 분석하여 이를 개선하고 디스플레이장비용 능동 방진 시스템을 설계하였다. 공기의 비선형 특성에 기인하는 복잡한 비선형 시스템 제어에 PID 제어기 보다 유리한 퍼지 제어기를 설계하였고, 실험과 해석을 비교하였다.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1990.10a
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• pp.143-147
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• 1990

자동차는 주행시에 노면가진으로 인하여 진동을 받게 되는 데 이러한 진동 은 운전자의 승차감을 저하시킬 뿐만 아니라 화물과 차량 부품을 파손시키 는 원인이 되기도 한다. 노면가진력은 주로 현가장치를 통하여 차량에 전달 되어 차량의 진동을 유발하게 되므로 승차감을 향상시키려면 노면가진을 효 과적으로 차단할 수 있도록 현가장치를 설계하여야 한다. 이를 위하여 본 논 문에서는 차량을 현가장치의 형식에 따라 3가지 종류로 구분한 다음 각각을 12자유도로 모델링하여 노면이 불규칙(random)한 도로를 주행할 때의 승용 차의 진동을 해석하고, 현가스프링의 강성과 쇼크 압소바의 감쇠 값이 자체 수직 가속도 유효치(rms value)와 현가장치 유효행정(rms stroke length)에 미치는 영향을 분석하였다. 차량의 운동방정식은 현가장치의 비선형 특성을 고려하였기 때문에 미소 각 운동의 가정에도 불구하고 비선형 방정식이 된 다. 운동 방정식의 해는 4차 Runge-Kutta 적분법을 사용하여 수치해석으로 구하였다.

• Proceedings of the KSME Conference
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• 2000.11a
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• pp.413-419
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• 2000

An efficient method for calculating the nonlinear stiffness of the Progressive Multi-Leaf Spring is developed and evaluated. It utilizes the interaction between the main and help spring that induces the nonlinearity. The main and the help springs are modeled as multi-leaf cantilever beams, and, then, they are integrated as one by connecting the two models for each side of the Progressive Multi-Leaf Spring at the center-bolt. The results from the developed model are evaluated by use of the commercial FEA program, ABAQUS. The nonlinear spring coefficients calculated by FEM analysis yield the numbers very close to the numbers calculated for the spring coefficients by used of the developed method. From the comparative evaluations, the developed method is accurate enough and very efficient in calculation time for evaluating the nonlinear spring property of the Progressive Multi-Leaf Spring.