• Composites Research
• /
• 제23권4호
• /
• pp.14-20
• /
• 2010

본 연구에서는 마이크로 유전자 알고리즘을 이용하여 외부 수압을 받는 필라멘트 와인딩 복합재 원통의 최적설계를 수행하였다. 목적함수는 파손하중과 좌굴하중을 동시에 고려하여 설계하중을 최대화하는 것이다. 좌굴 및 파손해석은 MSC.NASTRAN을 이용하였고, Carroll의 공개된 마이크로 유전자 알고리즘에 기초한 최적화작업을 수행하였다. 설계변수로는 헬리컬(helical) 와인딩 각도와 후프(hoop) 와인딩 층의 두께비가 고려되었다. 본 연구를 통해 마이크로 유전자 알고리즘을 이용하여 다양한 형상을 갖는 필라멘트 와인딩 복합재 원통의 좌굴 및 파손하중 최적화가 가능함을 확인하였고, 제안된 알고리즘이 일반 유전자 알고리즘과 비교해서도 높은 효율을 보였다.

• Composites Research
• /
• 제24권3호
• /
• pp.25-30
• /
• 2011

복합재료의 비파괴 검사 방법에 관한 연구는 복합재료의 신뢰성 및 안전성을 개선시키는데 매우 중요하다. AE기법은 소성변형, 섬유파손, 모재균열 또는 박리에 의해 생성되는 탄성파에서 감지되는 변형 에너지를 감지하여 결함을 평가하는 기법이다. 본 논문에서는 외부 수압을 받는 필라멘트 와인딩 복합재 원통과 샌드위치 원통의 수압시험이 수행되었고, PVDF센서로부터 측정된 AE 신호특성을 분석하였다. 또한, L-C 동조회로와 Band-pass filter 회로를 가진 AE 신호분석기를 설계, 제작 하였으며, 필라멘트 와인딩 원통과 샌드위치 원통에 대한 수압실험에서 제작된 AE 신호분석기의 균열 검출 능력을 평가하였다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제30권2호
• /
• pp.19-32
• /
• 2014

중동지역 Sabkha층 탄산질 모래는 패각류가 퇴적되어 생성되었으며, 내부간극을 포함한 다공질의 입자로 구성되어 있다. 일반적으로 흙은 항복하중에서 구조가 파괴되어 간극수압 및 침하량이 급격히 증가하게 된다. 그러나 석영질 모래와는 달리 탄산질 모래의 경우 항복하중에 따른 입자파쇄시 내부간극이 외부로 노출되어 간극수압이 감소 될 수 있다. 탄산질 모래에서 발생된 과잉간극 수압은 하중 재하시 상대밀도 증가로 인한 과잉간극수압과 입자파쇄에 따른 내부간극 노출로 인한 과잉간극수압, 파쇄입자의 재배열로 인한 과잉간극 수압의 합에 의해 결정되며, 내부간극의 노출량에 따라 음(-)의 값이 나타날 수 있다. 입자파쇄량이 크면 간극수압이 작게, 입자파쇄량이 작으면 간극수압이 크게 나타난다. 삼축압축시험 결과 음(-)의 간극수압이 나타난 구간은 외부간극 감소에 비해 입자파쇄가 우세한 영역이며, 현장 Sabkha층에서 확인된 입자파쇄 우세 영역의 크기는 1.50~3.46%의 값을 나타내었다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제35권3호
• /
• pp.196-203
• /
• 2007

외부 수압을 받는 복합재 원통의 좌굴 후 거동과 파손을 유한요소법과 시험으로 연구하였다. 좌굴 후 점진적 파손해석을 위해서는 비선형 유한요소해석 프로그램인 ACOS를 사용하였다. 유한요소해석의 타당성 검증을 위해 5개의 복합재 원통 모델을 제작하여 수압 시험을 수행하였다. 또한 상용 유한요소해석 프로그램인 MSC/NASTRAN과 MSC/MARC를 이용한 해석을 병행하여 ACOS에 의한 결과와 비교하였다. 세 개의 프로그램 중 ACOS가 실험과 가장 가까운 좌굴압력을 예측하였고, 한 경우를 제외하면, 실험값과는 약 12～26% 정도의 차이를 보였다. 해석에서는 원주방향으로 네 개의 웨이브를 가지는 전체 좌굴이 나타나지만, 실제 시험에서는 원통의 기하학적 초기결함으로 인해 국부좌굴이 발생하여 최종파손으로 연결되었다.

• 한국해안해양공학회지
• /
• 제14권1호
• /
• pp.19-33
• /
• 2002

경사식 방파제의 설계에 필요한 정보를 제공할 목적으로 수리특성들의 계산을 비교적 쉽게 수행하기 위한 수치해석기법의 수립을 시도하였다. 수치해석은 방파제 외부의 파동장과 내부 공극매체에서의 파동장을 결합시킴으로써 반사율, 전달율(월파전달율과 투과전달율) 그리고 개체내부의 간극수압을 계산하는 것이다. 외부 파동장은 장파가정의 근사 이론을, 내부 파동장은 경계요소법을 이용하여 해석하였다. 수치해석결과를 수리실험결과와 비교한 결과, 반사율과 전달율은 허용오차 범위내에서 비교적 잘 일치하는 것으로 나타났다. 또한, 간극수압은 정량적으로는 다소의 차이를 보이나 정성적으로는 대체적으로 유사한 성향을 보이는 것으로 나타났다. 정량적 차이를 극복하기 위하여 전사면에서의 비선형 파동장에 의한 동수압을 직접 계측하여 수치해석에 입력하는 방안을 제시하였다

• 한국항공우주학회지
• /
• 제37권2호
• /
• pp.147-155
• /
• 2009

외부 수압을 받는 필라멘트 와인딩 후판 복합재 원통의 좌굴 및 파손을 유한요소법과 시험으로 연구하였다. 자체 개발 프로그램인 ACOS와 상업용 프로그램인 MSC.NASTRAN(선형)과 MSC.MARC(비선형)를 이용한 유한요소해석을 수행하였다. 복합재 원통 시편은 T700 카본-에폭시로 필라멘르 와인딩 기법에 의해 $[\pm30/90]_{FW}$, $[\pm45/90]_{FW}$, $[\pm60]_{FW}$, $[\pm60/90]_{FW}$의 각도로 제작하여 수압시험을 수행하였다. 사용한 세 가지 프로그램 중 ACOS가 시험값과 1.7~14.3%의 차이를 보이며 좌굴 압력을 가장 잘 예측하였다. 모든 경우에 좌굴 후 지지하중이 초기 좌굴하중보다 커지지 못하고 최종파손으로 연결되었다.

• 한국방재안전학회논문집
• /
• 제14권1호
• /
• pp.9-21
• /
• 2021

최근 신재생 에너지를 활용한 친환경 발전시설의 중요성이 대두되고 있으며 수력발전소는 매우 중요한 전력생산 및 공급원이다. 수력발전소는 일반적으로 대규모로 운용되고 다중 시설이 연계되어 있어 안전성 확보가 매우 중요하다. 본 연구에서는 이러한 수력플랜트 설비의 안전성을 평가하기 위해 시나리오 기반의 수충격에 따른 수압관로의 취약성 평가를 수행하였다. 자체 개발한 수충격 해석모델(TRANSHAM)과 기존 상용모델(SIMSEN)의 모의결과 및 모니터링 자료와의 비교를 통해 해석모델의 신뢰성을 검증하였고, 실제 운영중인 수력플랜트에 적용하여 발전설비 운영 중에 발생 가능한 수충격 시나리오를 구성하였다. 이를 바탕으로 시나리오 기반의 수압관로의 수충격 해석 및 취약성 평가를 수행하였다. 내·외부 로딩조건을 고려한 시나리오별 모의 결과, 발전설비 운영에 따라 수압관로의 취약성이 상이하게 나타났으며 내·외부 로딩조건의 조합에 따라 수압관로의 취약성에 큰 영향을 미치는 것으로 예측되었다. 본 연구에서 제시한 시나리오 기반의 해석기법은 향후 수충격에 따른 발전설비의 취약성을 평가하는데 정량적인 도구로 활용될 것으로 기대된다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제36권6호
• /
• pp.5-15
• /
• 2020

본 연구는 필댐에 설치된 간극수압과 댐의 저수위와의 상관관계를 통해 댐의 안정성 평가를 위한 간극수압계의 활용방안에 대해 다루고 있다. 이를 위해 필댐에 설치된 총 8개의 간극수압계에 대해서 주성분 분석을 수행한 결과, 3개의 군집으로 분류되었다. 이는 댐 제체 내에 형성되는 침윤선을 기준으로 내부, 외부, 상단으로 분류된 것으로 나타났다. 침윤선 내부에 위치한 A군집 내 간극수압계와 저수위와의 상관계수는 0.94~1.00로 강한 양의 선형관계를 나타냈다. 즉, 향후 A군집 내에 존재하는 간극수압계에 의해 해당 댐의 유지관리가 필요한 것을 의미한다. 또한, 저수위와 간극수압계에 대한 회귀분석을 수행한 결과, A군집의 결정계수가 0.89~0.99로 선형회귀 모형이 도출되었다. 따라서 저수위가 설명 변수로 고정될 때 간극수압의 예측이 가능하여 현재 계측된 값과의 비교를 통해 댐의 안전성 여부를 판단할 수 있는 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
• /
• 한국지반공학회 2008년도 추계 학술발표회
• /
• pp.814-819
• /
• 2008

본 연구에서는 기존의 배수필터를 개선함으로써 댐, 제방의 외부 유입 침투수를 차단할 수 있는 일방향 배수필터의 가능성을 확인하였다. 일방향 배수필터는 댐, 제방 내부의 침투수는 외부로 배출시키면서 외부의 유입 침투수는 차단하도록 여러 겹의 시트를 겹치도록 고안한 것으로, 본 연구에서는 일방향 배수필터의 가능성을 확인하고자 실내모형실험을 수행하였다. 실내모형실험을 진행하는 동안 계측되는 간극수압계를 이용하여 모형 댐, 제방의 거동을 확인하여 일방향 배수필터의 적용 가능여부를 확인하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 1995년도 제5회 학술강연회논문집
• /
• pp.159-167
• /
• 1995

본 연구는 유도탄 비행시험시에 연소관의 스커트와 날개 장착용 브라켓에 작용하는 공력하중과 연소관에 내압이 동시에 작용하는 추진기관에 대하여 구조 해석하였다. 추진기관의 스커트부 및 브라켓부의 공력하중은 3차원적으로 작용하기 때문에 대칭성을 이용한 $180^{\circ}C$3차원 구조 해석을 수행하여 비행시험, 수압시험, 지상시험 모드에 대하여 응력 수준을 비교하였다. 해석 결과 3가지 모드의 최대 등가응력은 거의 같으며, 비행시험시 공력하중이 앞마개부에 미치는 영향은 최대 등 가응력의 6%이내로 상당히 작았다. 수압시험 모드와 지상시험 모드의 실험치와 해석치를 비교한 결과 정확한 해석을 위해서는 점화기를 모델링과 점화기와 연소관, 브라켓과 연소관에 접촉요소의 적용, 3차원 비선형 해석등 보다 상세한 해석이 필요함을 알 수 있었다.