• Title/Summary/Keyword: 유사법칙

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Hack's Law and the Geometric Properties of Catchment Plan-form (Hack의 법칙과 집수평면의 기하학적 특성)

  • Kim, Joo-Cheol;Lee, Sang-Jin
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.42 no.9
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    • pp.691-702
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    • 2009
  • This study makes a systematic approach to Hack's law considering self-affinity and self-similarity of natural basins as well as the elongation of corresponding catchment-plan forms. Catchment-plan forms extracted from DEM appear to be the population come from the interactions of 2 hypotheses on Hack's law. It is judged that the elongation measures based on inertia moments are more intuitive than the ones based on main channel lengths. The exponent of Hack's law, h, seems to be similar to the result of Gray's study (1961). However Hurst exponent, H, being 0.96 imply that catchment-plan forms considered in this study have isotropic increasing properties with scale. From this point of view it is inferred that the shapes of the basins in this study would be more affected from self-similarity of main channel lengths than self-affinity of catchment-plan forms.

Modified Similitude Law for Pseudodynamic Test on Small-scale Steel Models (철골 축소모헝의 유사동적실험을 위한 수정된 상사법칙)

  • Kim, Nam-Sik;Kwak, Young-Hak;Chang, Sung-Pil
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.7 no.6
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    • pp.49-57
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    • 2003
  • Although there are several experimental techniques to evaluate the seismic behavior and performance of civil structures, small-scale models in mast of physical tests, instead of prototypes or large-scale models, would be used due to a limitation on capacities of testing equipments. However, the inelastic seismic response prediction of small-scale models has some discrepancies inherently because the similitude law is generally derived in the elastic range. Thus, a special attention is required to regard the seismic behavior of small-scale models as one of prototypes. In this paper, differences between prototypes and small-scale models pseudodynamically tested on steel column specimens are investigated and an alternative to minimize them is suggested. In general, small-scale models could have the distorted stiffness induced from some experimental errors on test setup, steel fabrication and so on. Therefore, a modified similitude law considering both a scale factor for length and a stiffness ratio of small-scale model to prototype is proposed. Using the modified similitude law to compensate experimental errors, the pseudodynamic test results from modified small-scale model are much improved as compared with the results of prototype. According to the pseudodynamic test results of small-scale steel models, it can be concluded that the modified similitude law proposed could be effective in simulating the seismic response of prototype structures.

Suggestion of the Five Laws for Integral Studies (통합학문 5대 법칙의 제안)

  • Kim, Deok-Jin
    • Plant Journal
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    • v.14 no.1
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    • pp.34-41
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    • 2018
  • Current study is the era of fusion, and future study is the era of integration. The prerequisite of study integration is that all studies must be equal to each other, and only laws derived from natural laws can achieve the equivalence of integration. We suggest that the ability to make change is defined as energy. All things change, the change necessarily has directionality, therefore change and directionality apply equally to all studies. The zeroth law of integral studies is the law of existence, the first law is the law of change conservation, the second law is the law of increasing non-available change, the third law is the law of the guidelines, and the fourth law is the law of fusion. The above laws are very similar to the law of thermodynamics. The ultimate aim of the five integral laws is the realization of a community in which natural, human, and AI individuals cooperate and develop each other on the earth.

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Similitude Law on Small Scaled RC Model for Seismic Performance Evaluation Tests (내진성능평가실험을 위한 철근콘크리트 축소모형 상사법칙)

  • Lee, Do-Keun;Cho, Jae-Yeol
    • Proceedings of the Korea Concrete Institute Conference
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    • 2009.05a
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    • pp.455-456
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    • 2009
  • Although pseudo-dynamic test and shaking table test have been performed using small scale models to evaluate the seismic performance of RC structures, researches on similitude law are not sufficient. This study presents a reasonable similitude law for improvement of economical efficiency and reliability.

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복합재료 미시역학적 전산모형의 혼합 법칙을 통한 검증

  • Yang, Ye-Ji;Son, Myeong-Jin;Cheon, Jae-Hui;Sin, Ui-Seop
    • Proceeding of EDISON Challenge
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    • 2017.03a
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    • pp.236-240
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    • 2017
  • 다양한 분야에서 복합재료의 중요성이 강조되면서 각각의 재료 특성에 따른 물성을 미시역학적으로 구하는 것에 대한 다양한 방법이 제시되고 있다. 본 논문에서는 5개의 혼합 법칙을 선정하여 전산구조해석을 통한 유한요소해석을 비교 검증한다. 그 과정에서 산출된 결과를 통하여 복합재료의 탄성거동의 오차가 1% 미만인 것을 확인하였고, 프로그램의 해석이 적절하다는 것을 검증하였다. 또한 프로그램과 가장 유사한 혼합 법칙이 무엇인지 확인하고, 체적 비에 따른 오차를 비교하여 가장 적합한 체적 비를 선정하였다.

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On the Tail Series Laws of Large Numbers for Independent Random Elements in Banach Spaces (Banach 공간에서 독립인 확률요소들의 Tail 합에 대한 대수의 법칙에 대하여)

  • Nam Eun-Woo
    • The Journal of the Korea Contents Association
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    • v.6 no.5
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    • pp.29-34
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    • 2006
  • For the almost certainly convergent series $S_n=\sum_{i=1}^nV-i$ of independent random elements in Banach spaces, by investigating tail series laws of large numbers, the rate of convergence of the series $S_n$ to a random variable s is studied in this paper. More specifically, by studying the duality between the limiting behavior of the tail series $T_n=S-S_{n-1}=\sum_{i=n}^{\infty}V-i$ of random variables and that of Banach space valued random elements, an alternative way of proving a result of the previous work, which establishes the equivalence between the tail series weak law of large numbers and a limit law, is provided in a Banach space setting.

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A Study on Similitude Law for Evaluation of Seismic Performance (내진성능평가를 위한 상사법칙에 관한 연구)

  • Kim, Nam-Sik;Kwak, Young-Hak;Chang, Sung-Pil
    • Proceedings of the Earthquake Engineering Society of Korea Conference
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    • 2003.03a
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    • pp.208-215
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    • 2003
  • 지진하중에 대한 구조물의 동적 거동과 성능을 예측 평가하기 위하여 실험적 방법들이 흔히 사용되고 있으나, 실험장비의 제약과 구조물의 규모 등으로 대부분 축소모형실험에 의존하고 있다. 그러나 일반적인 상사법칙(similitude law)은 탄성범위에서 유도된 것으로 지진거동과 같은 비탄성 거동을 예측하는 경우에는 한계가 있다. 또한 탄성범위 내에서도 크기효과(size offset)가 발생하므로 축소모형의 실험결과를 원형 구조물에 직접 적용하는 것은 많은주의가 필요하다. 본 연구에서는 원형 구조물(prototype)과 축소모형(scaled model)을 모두 실험 대상으로 하여 실제 축소모형만을 실험하여 원형 구조물의 거동을 예측하는 경우의 문제점을 확인하고 그 해결방법을 모색하고자 한다. 실제로 축소모형실험에서는 원형 구조물의 경계조건을 정확히 재현하기 어려우며, 실험모형의 제작과정과 실험과정에서의 모든오차가강성의 변화로 반영되어 나타난다. 따라서 본 연구에서는 기하학적 상사율과 변화된 강성비(stiffness ratio)를 함께 고려하여 고유진동수의 오차를 보정하고 비탄성 거동중에도 직접적인 실험결과의 비교가 가능한 상사법칙을 제안하였다. 더불어 제안된 상사법칙을 적용한 유사동적실험 (pseudodynamic test)을 수행하여 실험오차보정(experimental error compensation)효과를 검증하였다.

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Applicability Evaluation of Using Logarithmic velocity law for Assessing Local Shear Stress in Straight and Meandering River Channel (직선 및 사행 하천에서의 대수법칙를 이용한 국부 소류력 산정 적용성 검토)

  • Kim, Jong Min;Kim, Dong Su;Son, Geun Soo
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2015.05a
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    • pp.172-172
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    • 2015
  • 하천에서 발생하는 소류력은 하상 변동을 발생시키기 때문에 주변 구조물이나 하천의 흐름특성 등을 변화시키게 되며, 유사이송, 침식 및 퇴적, 유동해석 등에 매우 중요한 하천 계수이다. 하천에서 소류력의 직접 측정은 매우 어려워 직접 측정 대신 하천경사 및 동수반경을 기반한 단면 평균소류력 산정 공식을 일반적으로 이용한다. 그러나, 이러한 방식은 상세한 유사이송, 세굴 등의 해석에는 한계가 있기 때문에 국부적인 소류력이 필요하다. 실내 실험에서는 프레스톤게이지를 활용한 직접 측정이나, 난류측정을 통한 레이놀즈 분포를 외삽하여 단면에서 국부적인 소류력을 측정하는 방식이 사용되어 왔다. 반면, 실제 하천에서는 국부 소류력 직접측정 및 난류 산정이 거의 불가능하거나 비효율적이므로 대안으로 하천의 연직유속분포에 대수분포를 적용하여 소류력을 추정하는 간접적인 방법이 제시되어 왔다. 일부 실내실험에서 대수법칙을 통한 소류력 산정 방식은 직접 측정을 통해 검증한 바가 있으나 실제 하천은 난류의 공간 시간적 스케일이 실내 규모와 상이하여 국부 소류력에 영향을 미칠 수 있어 이러한 검증결과를 현장 적용하기에는 한계가 있다. 본 연구에서는 실제 규모 하천에서 대수법칙을 활용한 국부 소류력 산정 결과와 레이놀즈 응력의 연직분포 측정을 통해 산정한 값과 비교하여 대수법칙 활용 소류력 산정 방식의 적용성을 검토하였다. 실험은 중소규모의 하천을 재현한 한국건설기술연구원 안동하천실험센터 직선(A1) 및 사행(A2) 하천의 유속측정을 수행하였으며, 유속 측정에는 정밀도가 높으나 실내에서 주로 사용된 초음파지점유속계(Micro ADV)를 현장에 설치하여 사용하였다. ADV의 관측 시간은 90초이며, 직선수로에서는 횡방향으로 25 cm 간격, 수심방향으로는 5 ~ 10 cm 간격으로 측정하였고, 사행수로는 횡방향으로 50 cm 간격, 수심방향 5 ~ 10 cm 간격으로 측정을 수행하였다. 실험결과 대수법칙과 레이놀즈 분포로부터 산정된 국부 소류력은 사행과 직선 모두 상당한 이격을 보였다.

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Numerical Study on the Validity of Scaling Law for the Heat and Fluid Flow of Compartment Fires (구획화재 열유동에 대한 축소법칙의 유효성에 관한 수치해석 연구)

  • Ko, Gwon-Hyun
    • Proceedings of the Korea Institute of Fire Science and Engineering Conference
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    • 2011.11a
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    • pp.159-162
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    • 2011
  • 본 연구에서는 환기 특성에 근거한 축소법칙의 유효성을 평가하기 위해 실규모 및 2/5 축소 구획에 대한 화재를 FDS를 이용하여 모사하고 기존의 실험 결과 및 해석 결과 상호간에 비교 분석을 수행하였다. 실규모 및 축소 모형에 대한 해석 결과를 비교할 때 구획 내부 유동 형태 등에 있어서 다소간의 차이를 보였으나 화염의 분출 거동 및 열유동 분포 등의 거시적인 특성에 대해서는 유사한 결과를 보여주었다.

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An Equivalent Multi-Phase Similitude Law for Pseudodynamic Test on Small-scale RC Models : Verification Tests (RC 축소모형의 유사동적실험을 위한 Equivalent Multi-Phase Similitude Law : 검증실험)

  • Kim, Nam-Sik;Lee, Ji-Ho;Chang, Sung-Pil
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.8 no.5 s.39
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    • pp.35-43
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    • 2004
  • Small-scale models have been frequently used for seismic performance tests because of limited testing facilities and economic reasons. However, there are not enough studies on similitude law for analogizing prototype structures accurately with small-scale models, although conventional similitude law based on geometry is not well consistent in the inelastic seismic behavior. When fabricating prototype and small-scale model of reinforced concrete structures by using the same material, added mass is demanded from a volumetric change and scale factor could be limited due to aggregate size. Therefore, it is desirable that different material is used for small-scale models. Thus, a modified similitude law could be derived depending on geometric scale factor, equivalent modulus ratio and ultimate strain ratio. In this study, compressive strength tests are conducted to analyze the equivalent modulus ratio of micro-concrete to normal-concrete. Then, equivalent modulus ratios are divided into multi-phase damage levels, which are basically dependent on ultimate strain level. Therefore, an algorithm adaptable to the pseudodynamic test, considering equivalent multi-phase similitude law based on seismic damage levels, is developed. Test specimens, consisted of prototype structures and 1/5 scaled models as a reinforced concrete column, were designed and fabricated based on the equivalent modulus ratios already defined. Finally quasistatic and pseudodynamic tests on the specimens are carried out using constant and variable modulus ratios, and correlation between prototype and small-scale model is investigated based on their test results. It is confirmed that the equivalent multi-phase similitude law proposed in this study could be suitable for seismic performance tests on small-scale models.