• Title/Summary/Keyword: 손상모사

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Numerical Simulation of Contact Duration in the Tapping Test of the Composite Structure (복합재료 구조물의 태핑 검사시 접촉시간의 수치 모사)

  • 황준석;김승조
    • Proceedings of the Korean Society For Composite Materials Conference
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    • 2001.05a
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    • pp.215-218
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    • 2001
  • 태핑 검사법을 이용한 복합재료 구조물의 손상검사 과정을 수치해석을 이용하여 모사하였다. 타격체에 의한 태핑을 모사하기 위해 동적접촉 알고리듬을 이용한 유한요소법을 이용하였다. 손상의 유무를 판별하는데 사용되는 척도로서 타격체와 구조물의 접촉하중의 시간이력을 계산하였다. 손상이 없는 복합재료 평판과 층간 분리 손상이 있는 복합재료 평판에 대한 해석을 통하여 접촉특성의 변화를 고찰하였다. 또한 태핑 검사법의 민감도에 대한 해석도 수행하였다.

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Detection of Damage at the Ends of Members using Finite Model Updating and Semi Rigid Connection Model (모델개선기법과 반강접 접합부 모델을 이용한 부재단부 손상탐지)

  • Yu, Eun-Jong;Kim, Seung-Nam;Lee, Hyun-Kook;Choi, Hang
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2010.04a
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    • pp.692-695
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    • 2010
  • 일반적으로 모델개선에서는 부재단위의 강성을 파악하기 때문에 구조물의 취약부인 부재단부의 손상이 집중될 경우 손상의 형태를 세밀히 파악하기 어려우며 손상된 구조물의 거동을 정확하게 모사하기 어려운 단점이 있었다. 이를 해결하기 위해서는 부재 단부에 발생한 손상을 고려할 수 있는 좀 더 정밀한 해석 모델을 통한 모델개선이 필요하다. 본 연구에서는 부재 단부에 반강접 접합을 가지는 해석모델을 사용해 모델 개선을 실시하고 이를 통해 접합부의 손상 평가와 손상 구조물의 거동을 파악하였다. 제안된 방법을 5층 1경간의 RC 벽식 실험체의 손상탐지에 적용하였으며 그 결과 부재단위 모델을 사용할 때보다 더욱 정확하게 구조물의 손상을 평가하고 거동을 모사할 수 있었다.

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원자력재료의 건전성 평가를 위한 전산모사

  • Lee, Gyeong-Geun;Jang, Geun-Ok;Gwon, Jun-Hyeon
    • Journal of the KSME
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    • v.55 no.10
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    • pp.40-44
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    • 2015
  • 이 글에서는 원자력구조재료에서 발생하는 조사손상에 대하여 간략히 기술하고, 조사손상실험의 대안으로 고려되고 있는 전산모사 기법에 대하여 그 종류와 특징을 개괄적으로 서술하였다.

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Finite Element Based Multi-Scale Ductile Failure Simulation of Full-Scale Pipes with a Circumferential Crack in a Low Carbon Steel (유한요소기반 다중스케일 연성파손모사 기법을 이용한 원주방향 균열이 존재하는 탄소강 실배관의 파손예측 및 검증)

  • Han, Jae-Jun;Bae, Kyung-Dong;Kim, Yun-Jae;Kim, Jong-Hyun;Kim, Nak-Hyun
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.38 no.7
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    • pp.727-734
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    • 2014
  • This paper describes multi-scale based ductile fracture simulation using finite element (FE) damage analysis. The maximum and crack initiation loads of cracked components were predicted using proposed virtual testing method. To apply the local approach criteria for ductile fracture, stress-modified fracture strain model was adopted as the damage criteria with modified calibration technique that only requires tensile and fracture toughness test data. Element-size-dependent critical damage model is also introduced to apply the proposed ductile fracture simulation to large-scale components. The results of the simulation were compared with those of the tests on SA333 Gr. 6 full-scale pipes at $288^{\circ}C$, performed by the Battelle Memorial Institute.

Damage detection of a frame structure using FE Model Updating (유한요소모델개선기법을 이용한 골조구조물의 손상탐지)

  • Yu, Eun-Jong;Kim, Seung-Nam;Lee, Hyun-Kook;Choi, Hang
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2009.04a
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    • pp.213-216
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    • 2009
  • 유한요소모델개선기법은 계측된 동특성을 모사하는 구조해석모델을 구하는 방법으로서 손상탐지 및 구조건전도감시를 위해 효과적으로 이용될 수 있다. 유한요소모델개선기법에는 다양한 종류의 동특성데이터가 사용될 수 있는데, 본 연구에서는 고유진동수와 모드형상을 사용한 경우와 고유진동수와 주파수응답함수를 사용한 경우를 각각 사용해 실험실 규모의 구조물의 손상 위치 및 손상정도를 추정하였다. 4층 철골조의 골조구조물로서 진동대를 이용하여 원구조물에 백색잡음 가진실험을 실시한 후 손상의 모사를 위해 1층 부분의 보 부재를 작은 단면의 부재로 교체하고 동일한 실험을 반복하였다. 보 부재 교체 전 후에 계측된 데이터와 두 종류의 모델개선기법을 각각 적용하여 손상탐지를 실시한 후 그 정확도를 분석하였다.

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Abnormal Response Analysis of a Cable-Stayed Bridge using Gradual Bilinear Method (Gradual Bilinear Method를 이용한 사장교의 케이블 손상응답 해석)

  • Kim, Byeong-Cheol;Park, Ki-Tae;Kim, Tae-Heon;Hwang, Ji-Hyun
    • Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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    • v.18 no.6
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    • pp.60-71
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    • 2014
  • Cable-stayed bridge, which is one of the representative long-spanned bridge, needs prompt maintenances when a stay cable is damaged because it may cause structural failure of the entire bridge. Many researches are being conducted to develop abnormal behavior detection algorithms for the purpose of shortening the reaction time after the occurrence of structural damage. To improve the accuracy of the damage detection algorithm, ample observation data from various kinds of damage responses is needed. However, it is difficult to measure an abnormal response by damaging an existing bridge, numerical simulation can be an effective alternative. In most previous studies, which simulate the damage responses of a cable-stayed bridge, the damages has been considered as a load variation without regard to its stiffness variation. The analyses of using these simplification could not calculate exact responses of damaged structure, though it may reserve a sufficient accuracy for the purpose of bridge design. This study suggests Gradual Bilinear Method (GBM) which simulate the damage responses of cable-stayed bridge considering the stiffness and mass variation, and develops an analysis program. The developed program is verified from the responses of a simple model. The responses of a existing cable-stayed bridge model are analyzed with respect to the fracture delay time and damage ratio. The results of this study can be used to develop and verify the highly accurate abnormal behavior detection algorithm for safety management of architecture/large structures.

축소모형을 이용한 플로팅 구조물의 손상탐지

  • Park, Su-Yong;Jeon, Yong-Hwan
    • Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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    • 2011.11a
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    • pp.125-127
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    • 2011
  • 구조물의 동적특성인 모드형상을 통해 국부적인 손상을 탐지하는 손상평가 기법은 많은 연구자에 의해 발전되고 있다. 하지만 플로팅 구조물에 대한 손상탐지 기법은 그 사례를 찾아보기 힘들다. 본 논문에서는 플로팅 구조물의 축소모형을 제작하고, 손상을 모사하여 손상전과 손상 후 구조물의 모드형상에서 얻을 수 있는 모달 변위로 나타낸 손상지수를 통해 플로팅 구조물의 손상을 탐지 하였다.

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축소모형 플로팅 구조물의 손상탐지

  • Park, Su-Yong;Kim, Han-Saem
    • Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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    • 2012.10a
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    • pp.279-281
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    • 2012
  • 구조물의 동적특성인 모드형상을 통해 국부적인 손상을 탐지하는 손상평가 기법은 많은 연구자에 의해 발전되고 있다. 하지만 플로팅 구조물에 대한 손상탐지 기법은 그 사례를 찾아보기 힘들다. 본 논문에서는 콘크리트재질의 플로팅 구조물의 축소모형을 제작하고 손상을 모사하여 손상 전, 후 구조물의 모드형상에서 얻을 수 있는 모달 변위로 나타낸 손상지수를 통해 플로팅 구조물의 손상을 탐지하였다.

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Application of Nonlocal Anisotropic Damage Model for the Reinforced Concrete Structures (철근콘크리트 구조물에 대한 비국소 이방성 손상모델의 적용)

  • Woo, Sang Kyun;Kwon, Yong Gil;Han, Sang Hoon
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.30 no.3A
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    • pp.309-316
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    • 2010
  • This paper proposed a nonlocal anisotropic damage model to simulate the behavior of plain and reinforced concrete structures that are predominantly tensile and compressive load. This model based on continuum damage mechanics, used a symmetric second-order tensor as the damage variable. For quasi-brittle materials, such as concrete, the damage patterns were different in tension and in compression. These two damage states were modeled by damage evolution laws ensuring a damage tensor rate proportional to the total strain tensor in terms of principal components. To investigate the effectiveness of proposed model, the double edge notched specimen experimented by nooru-mohamed and reinforced concrete bending beam were analyzed using the implementation of the proposed model. As the results for the simulation, the nonlocal anisotropic damage model with an adequate control of rupture correctly represented the crack propagation for mixed mode fracture. In the structural failure of reinforced concrete bending beam, the proposed model can be showed up to a very high damage level and yielding of the reinforcements.

Damage Evaluation of Offshore Jacket Structure (해양플랜트 자켓 구조물의 손상평가)

  • Park, Soo-Yong;Kim, Eun-Hye;Jeon, Yong-Hwan;Kim, Han-Sam
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2011.04a
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    • pp.195-198
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    • 2011
  • 석유 및 천연가스 생산에 사용되는 고정식 해양플랜트에는 자켓 구조물이 가장 많이 사용되고 있다. 생산에 사용되는 자켓 구조물은 풍하중이나 파랑하중에 의해 인명의 피해 없이 변위 및 응력에 대해 안전해야 한다. 그러나 1940년대 후반부터 사용되어 온 자켓 구조물은 피로하중, 노후화로 인해 내구성에 문제가 생기고 있다. 본 논문에서는 자켓 구조물의 안전성을 검토하기 위해 모드형상을 이용하여 자켓 구조물의 손상 위치를 탐색하는 방법을 제시한다. 제시한 손상탐지기법의 효용성을 입증하기 위해 자켓 구조물의 유한요소모델에 임의의 손상을 모사하였다. 유한요소모델의 손상 전 모드형상과 손상 후 모드형상의 모달 변형에너지의 변화를 이용하여 손상 지수를 유도하고 유도한 손상지수를 사용하여 손상이 있는 부재와 손상이 없는 부재를 분류하였다. 연구 결과 손상지수가 '0'인 부재를 제외한 나머지 부재 모두 본 연구에서 제시한 손상탐지기법으로 손상 부재를 판별할 수 있었다.

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