• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.17 no.6
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• pp.750-758
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• 2016

In general, a system can be stable when it is designed with a rigid material. However, the use of a rigid system can be limited, such as grasping a glass or using a small surgical instrument. To resolve this limitation, a variable stiffness mechanism was developed using a flexible material. Previous research verified the variable stiffness mechanism where flexible segments and rigid segments were connected alternately in series. However, research into the design parameters of the variable stiffness structure is needed to satisfy the desired stiffness. Therefore, a variable stiffness structure was tested by varying the design parameters to confirm the trend of the stiffness variation. When the radius of the structure becomes larger, the stiffness increases. The stiffness increased with decreasing length of the flexible segments. Under the same design parameters, the length of the flexible segments had a greater effect on the stiffness than the length of the rigid segments. In addition, the stiffness was estimated using the pseudo rigid body model and was compared with the experimental results. This parametric study can be used as a design guideline for designing the variable stiffness mechanism to satisfy the desired stiffness.

• Composites Research
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• v.17 no.5
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• pp.25-38
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• 2004

In this study, the stiffness of spatially reinforced composites (SRC) are predicted by using superposition of a rod and matrix stiffnesses in an arbitrary direction. To confirm the predicted values, the material properties of SRC are measured. The predicted values from the volume average of stiffness matrix are consistent with the tested values in a rod direction, but are inconsistent in an off-rod direction while reverse is true fur the volume average of compliance matrix. Therefore, the harmony function from superposition of stiffness and compliance matrix is introduced. The predicted values from the harmony function are consistent with the tested values in both the rod and the off-rod directions.

• Geotechnical Engineering
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• v.7 no.4
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• pp.15-24
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• 1991

This paper reports the application study of the concrete bedding reinforcement under a buried conduit with flexible joints subjected to differential settlement via a finite elemen modeling. The reinforcement of concrete bedding helps to minimize the differential settlement between the adjoining conduit segments. Three different field conditions have been considered. The settlement pattern and deformation slope have been evaluated for each boundary condition. The analysis results are compared for both non-reinforced and reinforced cases to measure the effectiveness of concrete bedding reinforcement for restraining deformation of a conduit with flexible joints.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1995.10a
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• pp.208-216
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• 1995

대형선박, 항공기, 초고층 건축물 등은 얇은 박판 형태의 보로 이상화하여 구조 및 진동해석을 수행할 수 있다. 이러한 형태로 이상화한 구조물은 비틀림 강도면에서 매우 취약함을 보이고, 굽힘-비틀림 진동은 단면형상에 따라 연성도가 심화된다. 상하 굽힘 진동은 탄성거동 영역에서 도심과 전단중심이 일치하는 대칭 진동(Symmetric vibration) 현상을 보인다. 그러나, 수평 굽힘 진동은 도심과 전단중심의 차이가 커질수록 즉, 연성도가 높아질수록 비틀림 진동과 복합되어 복잡한 비대칭 진동(Antisymmetric vibration) 현상을 나타낸다. 본 논문에서는 연성효과에 의한 수평 굽힘 진동과 비틀림 진동 현상에 대한 연구를 수행하였고, 진동계산을 위해서 전달행렬법(Transfer Matrix Method)을 사용하였다. 수치계산은 첫번째로, 도심과 전단중심의 차이가 매우 작아 연성도를 무시할 수 있을 정도의 구조물에 대해서 일반적인 수평 굽힘 진동 현상과 비틀림 진동 현상을 연구하였다. 두번째로, 연성도가 매우 심할 경우에 굽힘-비틀림 연성 진동 현상을 Timoshenko 보의 이론과 Vlasov 보의이로네 따라 각각 계산을 수행하였다. 마지막으로, 첫번째와 두번째 구조를 결합한 경우에 대해서 굽힘-비틀림 연성 진동 현상을 연구하였다. 이 경우에 두 구조물의 결합부에서 비틀림 강성과 Warping 강성의 심한 변화로 인한 불연속 경계면이 발생하게 되고 이때의 진동해석을 위해서 보 이론에 기초를 두고 상당히 높은 정확도를 제공하는 Haslum[2] 등과 Pedersen[3]이 제시한 이론을 이용하였다.

• Journal of KSNVE
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• v.8 no.6
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• pp.1172-1180
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• 1998

Elastic wave scattering from an acoustically rigid or soft object is studied and compared with the acoustic wave scattering. The behavior of phases as well as magnitudes of partial waves and their total summation of scattered wave are numerically analyzed and discussed. The effect of mode conversion, which occurs between longitudinal and transversal waves in elastic wave scattering. on the magnitudes and phases of scattered waves is identified.

• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• v.24 no.8
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• pp.35-41
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• 2008

Laminar-shear-boxes are widely used to simulate free-field seismic ground response by using a l-g shaking table or geo centrifuge in geotechnical earthquake engineering. This study numerically modeled and compared the ground responses in the free field, rigid box, and laminar shear box by using a 3-D FEM program. It is found from the numerical simulations that the laminar shear box can simulate the free field ground movement more precisely than the rigid box. However, the laminar shear box underestimated the surface acceleration of the free field ground. It also showed low-frequency characteristics probably because the stiffness and inertia effect of surrounding ground are neglected.

• Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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• v.36 no.2
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• pp.105-113
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• 1999

This paper resents a prediction method of natural frequencies of coupled horizontal and torsional vibration of hull girder based on design sensitivity analysis in case of the changes of system parameters. The sensitivity analysis is formulated applying the direct differentiation method and transfer matrix method. In the analysis, warping, shear deformation due to torsion and the continuity condition at the connected part of open and closed hull section are considered. Using the presented method. The affection for natural frequencies by the change of system parameters, especially cargo and added mass and their centers, is numerically investigated for a real large container carrier.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.250-250
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• 2022

호안은 유수로부터 제방과 하안을 보호하는 구조물로 태풍 또는 집중호우로 인한 홍수로부터의 안정성이 확보되어야 한다. 일반적으로 호안공법은 강성호안과 연성호안으로 구분되는데 호안재료로써의 기준과 설치 및 유지상태 기준에 따라 다르게 해석되고 있는 것이 현실이다. 최근에는 호안공법의 재료의 연결성에 따라 강성호안과 연성호안을 구분짓는다고 언급되기도 한다. 본 연구에서는 친환경 석재를 사용하고 재료와 기반재의 체결을 통해 연결성을 확보하고 굴요성을 갖게 하는 연성호안공법에 대해 실규모 실험을 계획하였다. 수리 안정성 검토를 위한 실규모 실험은 안동 하천실험센터에서 수행하였다. 실험에 사용된 수로는 8°의 경사를 갖는 급경사수로에서 수행하였으며, 수로의 제원은 폭 3m, 길이 30m 의 직사각형 형태의 직선수로로 이루어져 있다. 시험체는 실규모로 제작되며 실험수로 내 2m × 10m 의 제원을 갖는 공간에 제작된 호안공을 크레인을 이용하여 실험수로에 설치하였다. 수리 안정성 실험은 실험대상유량을 단계별로 나누어 점차적으로 증가시키고, 시험체의 이탈, 파괴 등의 큰 변화가 발생(미국 재료시험학회 연결형 콘크리트 블록 시험방법, ASTM D 7277)하였을 경우 실험을 종료하도록 계획하였다. 수리량 측정항목은 유속, 수위 등이 있으며, 호안공 의 물리적 변화는 3D스캐너를 이용하여 설치 전·후 변위를 검토하였다. 총 3회에 걸쳐 실험을 수행하였으며 실험조건에 따라 일부 시험체에서 돌출 또는 침하현상이 발생하기도 하였으나 호안의 손상이나 이탈, 연성기반재의 찢어짐 등 안정정을 저해하는 호안공 시험체의 변화는 발생하지 않는 것으로 확인되었다. 실험결과 실험수로에서 발생가능한 최대유량인 4.6cms 조건에서 본 호안공법은 약 337.7N/m² 의 소류력을 확보하는 것으로 확인되었다.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1995.10a
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• pp.312-317
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• 1995

씨일의 표면마찰계수 특성이 씨일의 동특성에 미치는 영향을 알아보기 위하여 씨일내의 유속이 증가함에 따라서 마찰계수가 급상승하는 허니콤 씨일을 대상으로 이론적 해석을 하였다. 그 결과 마찰계수의 급상승 현상은 마찰계수의 급상승 현상이 없는 경우에 비하여 강성계수의 감소를 야기하고 회전축-베어링계의 불안정성과 관계가 있는 연성 강성계수의 큰 감소를 보였다. 또한 회전축-베어링계의 안정성을 도모하는 감쇠 계수의 증가를 야기함으로써 회전기계의 운전점이 마찰계수의 급상승 범위에 있다면 시스템의 안정성면에서 매우 유리할 것으로 사료된다. 마찰계수의 급상승 현상을 보이는 허니콤 씨일의 동특성에 대한 이론적 해석 결과, 강성계수는 매우 작게 예측되었으나 연성강성계수와 감쇠계수는 비교적 실험결과와 근사함을 보였다.

• Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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• v.6 no.2
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• pp.9-19
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• 2002

Steel piers and concrete-filled steel(CFS) piers, in spite of reasonable strength, high ductility, small section, and fast construction, have not been considered as one of alternatives to RC piers even in the highly populated urban area where aseismic safety, limited space and fast construction are indispensably required. This paper, the first of two companion papers for the seismic performance of steel and CFS piers, tests steel and CFS piers under quasi-static cyclic loading to estimate their ductility and strength. Additional details such as rebars and base ribs are added to increase the ductility of a concrete-filled steel pier with minimum additional cost. Also, simplified numerical analyses using nonlinear spring and shell elements are examined for the estimation of the ductility and strength of concrete-filled steel piers and a steel pier. The result shows that concrete-filled steel peirs have higher energy absorption, i.e., ductility and strength than those of steel pier and increasing bonding between in-filled concrete and lower diaphragm, and the improved details of stress concentrated region would be important for the ductility and strength of a pier. Numerical results show that simplified modeling with nonlinear springs and shells has potential to be effective modeling technique to estimate the seismic performance of a concrete-filled steel pier.