• Title/Summary/Keyword: 선형구조분석

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Coupled Nonlinear Finite Element-Boundary Element Analysis of Nuclear Waste Storage Structures Considering Infinite Boundaries (비선형 유한요소-경계요소 조합에 의한 핵폐기구조체의 무한영역해석)

  • 김문겸;허택녕
    • Computational Structural Engineering
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    • v.6 no.4
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    • pp.89-98
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    • 1993
  • As the construction of nuclear power plants are increased, nuclear wastes disposal has been faced as a serious problem. If nuclear wastes are to be buried in the underground stratum, thermo-mechanical behavior of stratum must be analyzed, because high temperature distribution has a significant effect on tunnel and surrounding stratum. In this study, in order to analyze the structural behavior of the underground which is subject to concentrated heat sources, a coupling method of nonlinear finite elements and linear boundary elements is proposed. The nonlinear finite elements (NFE) are applied in the vicinity of nuclear depository where thermo-mechanical stress is concentrated. The boundary elements are also used in infinite domain where linear behavior is expected. Using the similar method as for the problem in mechanical field, the coupled nonlinear finite element-boundary element (NFEBE) is developed. It is found that NFEBE method is more efficient than NFE which considers nonlinearity in the whole domain for the nuclear wastes depository that is expected to exhibit local nonlinearity behavior. The effect of coefficients of the rock mass such as Poisson's ratio, elastic modulus, thermal diffusivity and thermal expansion coefficient is investigated through the developed method. As a result, it is revealed that the displacements around tunnel are largely dependent on the thermal expansion coefficients.

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On nonlinear fluid-structure-soil interaction (유체-구조물-지반 비선형 상호작용에 관한 고찰)

  • Lee, Woo-Dong;Hur, Dong-Soo
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2020.06a
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    • pp.86-86
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    • 2020
  • 수리구조물에 관한 기존 연구들은 대부분 기능성과 안정성 측면에서 본체에 작용하는 유체력에 대한 안정성에 주안점을 두고 있다. 수리구조물 상·하류의 수위차에 기인한 기초지반내의 흐름 및 간극수압 변화는 하천 구조물의 안정성을 연구하는데 매우 중요하다. 해양에서는 파랑하중에 의한 과잉간극수압이 액상화를 발생시켜 해안구조물의 안정에 큰 영향을 미치는 것으로 보고되며, 이에 관련 연구들이 활발하게 진행되고 있다. 반면, 하천구조물 주변 지반의 흐름 및 간극수압 뿐 아니라, 액상화에 관한 연구는 아직 미진한 실정이다. 본 연구에서는 수리구조물 주변의 유동 및 와동 현상 뿐 아니라, 수위차에 따른 지반 내부 유동장과 간극수압에 관한 특성을 분석하기 위해 유체-구조물-지반 비선형 상호작용을 고려할 수 있는 수치수조를 새롭게 제안하였다. 그리고 제안하는 수치수조의 타당성 및 유효성을 검증하기 위해 기존 실험값과 비교·검토를 수행하였고, 그 결과는 거의 유사한 경향을 나타내었다. 또한 이 수치수조에 다양한 입사조건(상·하류 수위차)에 적용하여 유체-구조물-지반의 비선형동적상호간섭 해석을 수행하였다. 최종적으로 수치수조에서 측정한 구조물 주변의 유동, 와동, 수위로부터 수리특성을 논의하였다. 게다가 지반내의 흐름과 간극수압을 측정하여 상·하류 수위차가 수리구조물의 안정성에 미치는 영향을 분석할 수 있었다.

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Analysis of Multi-Core mobile system structure and nonlinear characteristic (Multi-Core Mobile 시스템구조와 비선형 특성 분석)

  • Kim, Wan-tae;Park, Bee-ho;Cho, Sung-joon
    • Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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    • 2009.10a
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    • pp.959-962
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    • 2009
  • Recently, a multi-core system is studied for single terminal's operations on various service networks for mobile systems. Therefore, it is expected that mobile systems capable of supporting WCDMA, GSM, and WiBro would be developed. Mobile systems for supporting various service networks is able to be implemented on a single chipset via SoC(System on Chip) technology, thus a noble modem design proper for SoC technology is necessary. As those systems shall be operated at different frequency band with only a single terminal, a problem that a nonlinear characteristic according to the system and its frequency band is occurred. In this paper a noble modem design for multi-core systems is proposed and the nonlinear characteristics for those systems is analysed. The proposed modem design is based on OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) and MC-CDMA scheme. And nonlinear characteristic analysis is done by PSD measurement.

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Application of non-linear Seismic Isolators in Regular and Irregular Buildings (정형 및 비정형 건물에 대한 비선형 면진장치의 적용)

  • 김대곤;이동근;정재;남궁계홍
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.5 no.1
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    • pp.37-44
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    • 2001
  • 면진기술은 주로 저층 구조물의 내진설계에서 적용되는 방법으로 건물과 기초사이에 면진장치를 설치하여 상부로 전달되는 지진하중을 효과적으로 감소시킨다. 그러나 이 방법은 중.고층 구조물에 그대로 적용하기에는 여러 가지 기술적 문제가 따르므로, 구보물의 중간층 일부를 분리시켜 상부로 전달되는 지진력을 감소시킬 수 있을 것이다. 본 노문에서는 저층 뿐만 아니라, 중.고층 정형구조물의 주상복합건물과 같은 비정형 구조물에 대하여 구조물의 중간층 일부를 비선형 면진장치로 면진시키고 그 효과를 분석하였다. 이러한 중간층 면진 구조물의 경우, 고정기초 구조물에 비하여 적은 층간변위나 층전단력이 발생하였으며, 특히 주상복합건물에서 상당한 효과를 볼 수 있었다.

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Analysis of the Nonlinear Staged Construction in Tall Buildings Considering the Creep and Shrinkage (Creep과 Shrinkage를 고려한 초고층구조물 비선형 시공단계 해석)

  • Park, Tae-Jun;Park, Hak-Kil
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2010.04a
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    • pp.742-745
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    • 2010
  • 본 논문은 초고층구조물의 해석방법으로 탄성변형과 아울러 시간의존성을 가진 크리프와 건조수축에 의한 비탄성변형을 고려한 비선형 시공단계 해석법을 제시한다. 기존의 초고층구조물 해석에서 주로 행하는 기둥 축소량 해석은 실무자의 경험과 프로그램을 통한 간략화에 맞추어져 있다. 이는 실제 시공 시 발생하는 구조해석 요소들을 충분히 반영하지 못하여 계산 값과 실제 값 사이에 오차가 발생된다. 비선형 시공단계 해석은 실제 시공 때 발생되는 해석변수들을 고려한 단계별 해석의 수행이 가능하며, 시간의 의존성을 가진 creep과 shrinkage의 효과를 함께 고려하여 일괄해석의 문제점을 구조해석 단계에서 실제상황에 가까운 해석을 가능하게 할 수 있다. 이를 위해 시공단계해석이 가능한 범용 프로그램을 이용한 50층 규모의 3차원 골조 프레임 모델 예제 해석을 통하여 기존 해석법들과의 비교, 분석으로 시간의 의존성을 고려한 시공단계해석의 필요성을 제시한다. 본 논문에는 범용프로그램인 SAP2000(ver.14)와 CEB-FIP모델 코드를 사용 하였다.

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Probabilistic Nonlinear Analysis of Semi-Rigid Frames Considering Random Elastic Modulus (탄성계수 불확실성을 고려한 반강접 프레임 구조의 확률적 비선형 거동 해석)

  • Kim, Dae Young;Noh, Hyuk Chun
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.26 no.3
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    • pp.191-198
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    • 2013
  • In this paper, the effects of uncertain material constant on the nonlinear behavior of steel frames with semi-rigid joints are examined. As to the probabilistic model, a normal distribution is assumed to simulate the uncertain elastic modulus of steel material. A nonlinear structural analysis program, which can consider both semi-rigidity in joints of the steel frames and uncertainty in the material constant, is developed. Including the geometric, material and connection nonlinearites which are the parameters of nonlinear behavior of steel frames, probabilistic analysis is conducted based on the Monte-Carlo simulation. In the probabilistic analyses, we consider the three different cases for random variables. The deterministic analysis results are shown to be in good agreement with those of the previous research results in the literature. As to the probabilistic analyses, it is observed that the coefficient of variation(COV) of displacements increases as the loading increases, and that the values of COV are dependent on the structural features of the frames.

Parametric effects on geometrical nonlinear dynamic behaviors of laminated composite skew plates (적층된 복합소재 경사판의 기하학적 비선형 동적 거동에 미치는 매개변수 영향)

  • Lee, Sang-Youl
    • Composites Research
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    • v.25 no.6
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    • pp.217-223
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    • 2012
  • This study investigates a geometrical nonlinear dynamic behaviors of laminated skew plates made of advanced composite materials (ACM). Based on the first-order shear deformation plate theory (FSDT), the Newmark method and Newton-Raphson iteration are used for the nonlinear dynamic solution. The effects of cutout sizes, skew angles and lay up sequences on the nonlinear dynamic response for various parameters are studied using a nonlinear dynamic finite element program developed for this study. The several numerical results were in good agreement with those reported by other investigators for square composite plates with or without central cutouts, and the new results reported in this paper show the significant interactions between the cutout, skew angles and layup sequence in the laminate. Key observation points are discussed and a brief design guideline of skew laminates is given.

A Causation Study for car crashes at Rural 4-legged Signalized Intersections Using Nonlinear Regression and Structural Equation Methods (비선형 회귀분석과 구조방정식을 이용한 지방부 4지 신호교차로의 사고요인분석)

  • Oh, Ju Taek;Kweon, Ihl;Hwang, Jeong Won
    • Journal of Korean Society of Transportation
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    • v.31 no.1
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    • pp.65-76
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    • 2013
  • Traffic accidents at signalized intersections have been increased annually so that it is required to examine the causation to reduce the accidents. However, the current existing accident models were developed mainly by using non-linear regression models such as Poisson methods. These non-linear regression methods lack to reveal the complicated causation for traffic accidents, though they are the right choice to study randomness and non-linearity of accidents. Therefore, it is required to utilize another statistical method to make up for the lack of the non-linear regression methods. This study developed accident prediction models for 4 legged signalized intersections with Poisson methods and compared them with structural equation models. This study used structural equation methods to reveal the complicated causation of traffic accidents, because the structural equation method has merits to explain more causational factors for accidents than others.

Compensation of Laser Diode Nonlinearity in the Optical SCM System for CDMA RF Signal Transmission (CDMA RF 신호 전송용 광 SCM 트래시버에서 레이저 다이오드의 비선형 왜곡 보상)

  • 최영우;유진태;이길성;박진우
    • The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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    • v.25 no.12A
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    • pp.1766-1773
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    • 2000
  • 이동통신망에서 RF 신호를 송수신하는 기지국(base station)과 이동 통신 신호의 교환 전송을 담당하는 중앙국(central station)을 광섬유로 연결하여 구성하는 SCM (Subcarrier Multiplexing) 전송 시스템은 미래의 음성, 영상, 데이터 서비스 등의 이동통신 시스템에 적용할 수 있기 때문에 최근 관심사가 커지고 있다. 이동통신망을 위한 SCM 광전송 시스템의 유용성에도 불구하고, CDMA RF 신호를 전송하는 과정에서 많은 물리적인 제약이 있다. 특히, 많은 가입자의 CDMA RF 신호가 하나의 레이저 다이오드(LD: Laser Diode)를 구동시킬 때, RF 신호의 합이 레이저 다이오드의 선형영역을 벗어나면 클리핑(clipping)이나 비선형 왜곡이 발생하여 시스템의 성능을 저하시키게 된다. 본 논문에서는 CDMA RF 신호의 SCM 광전송 성능분석을 통해 레이저 다이오드에 의해 발생하는 비선형 왜곡의 영향을 분석하고, 분석 결과로부터 레이저 다이오드에 의한 비선형 효과를 최소화 할 수 있는 비선형 왜곡 보상구조를 제안하였다. 또한 제안된 레이저 다이오드 비선형 보상기의 성능을 시뮬레이션과 실험을 통해 얻어진 BER로부터 측정하였다.

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Nonlinear Analysis of Steel-concrete Composite Girder Using Interface Element (경계면 요소를 사용한 강·콘크리트 혼합 거더의 비선형 거동 해석)

  • Kwon, Hee-Jung;Kim, Moon Kyum;Cho, Kyung Hwan;Won, Jong Hwa
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.29 no.4A
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    • pp.281-290
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    • 2009
  • In this study, an analysis technique of hybrid girder considering nonlinearity of steel-concrete contact surface is presented. Steel-concrete hybrid girder shows partial-interaction behavior due to the deformation of shear connectors, slip and detachment at the interface, and cracks under the applied loads. Therefore, the partial-interaction approach becomes more reasonable. Contact surface is modeled by interface element and analyzed nonlinearly because of cost of time and effort to detailed model and analysis. Steel and Concrete are modeled considering non-linearity of materials. Material property of contact surface is obtained from push-out test and input to interface element. For the constitutive models, Drucker-Prager and smeared cracking model are used for concrete in compression and tension, respectively, and a von-Mises model is used for steel. This analysis technique is verified by comparing it with test results. Using verified analysis technique, various analyses are performed with different parameters such as nonlinear material property of interface element and prestress. The results are compared with linear analysis result and analysis result with the assumption of full-interaction.