• 제목/요약/키워드: 유효응력해석

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액상화 해석을 위한 수정교란상태개념 모델 개발 (Development of Modified Disturbed State Concept Model for Liquefaction Analysis)

  • 박근보;최재순;박인준;김기풍;김수일
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제24권3호
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    • pp.35-51
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    • 2008
  • 본 논문에서는 액상화 해석에 관한 DSC 모델을 실험 및 해석적 관점에서 그 적용성을 평가하였다. 포화 사질토의 동적거동을 보다 정확히 예측하기 위해 DSC 모델을 유효응력 경로와 과잉간극수압 발현에 기초하여 수정하였다. 액상화에 대한 동적거동 및 DSC 모델에 대한 매개변수 산정을 위해 정적배수삼축시험과 반복 비배수삼축시험을 상대밀도와 구속응력에 따라 수행하였다. 유효응력 경로와 과잉간극수압의 항으로 액상화 상태를 분류하고 수정된 DSC 모델을 적용시켜 액상화 해석을 수행하였다. 제안된 방법을 토대로 DSC 모델과 제안된 DSC 모델에 대한 액상화 해석을 상대밀도와 구속응력에 따라 비교하였다. 비교 결과 수정 모델은 액상화 시작점 및 동적 거동을 보다 정밀하게 평가하였고, 입력변수의 수가 감소하고 산정방법이 간편해졌다.

경사진 상자형 기둥의 압괴에너지 해석 (On the Dissipation Energy of a Tapered Box Column)

  • 정준모;이재욱;홍승준;김영훈
    • 대한조선학회논문집
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    • 제32권4호
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    • pp.97-104
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    • 1995
  • 본 논문에서는 직각 상자형 기둥과 경사진 상자형 기둥이 축방향 압축 하중을 받을 경우에 대한 압괴강도 및 흡수에너지의 해석을 수행하였다. 경사진 상자형 기둥의 해석시 단계별로 세분된 등가의 직각 상자형 기둥으로 해석할 수 있는 식을 제안하였다. 재료의 항복응력, 최종 인장응력 및 이들의 평균응력들에 대한 각 구조물의 계산 결과와 기존의 실험 결과를 비교하여 그 결과들의 유효성을 제시하였다.

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효율적이고 신뢰성있는 자연요소 균열해석을 위한 균열선단 그리드 세분화기법 (A Near-tip Grid Refinement for the Effective and Reliable Crack Analysis by Natural Element Method)

  • 조진래
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제32권3호
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    • pp.183-190
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    • 2019
  • 본 논문은 균열선단 그리드 세분화기법을 소개하고 자연요소법을 이용한 균열해석에 이 기법을 적용함으로서 그 유효성을 고찰하였다. 유한요소법에 있어서의 국부적 h-세분화와 같이 높은 응력 특이성을 보이는 균열선단 주위를 따라 자연요소법 그리드를 국부적으로 세분화하였다. 본 논문에서 소개되는 그리드 세분화기법은 2단계로 구성되며, 1단계에서는 그리드 점들이 추가되고 2단계에서는 균열선단 절점을 공유하는 델라우니 삼각형들이 나뉘게 된다. 제안하는 그리드 세분화기법의 타당성과 균열해석에서의 유효성을 입증하기 위해 대칭 엣지 균열을 갖는 평면 변형률 상태의 사각 평판을 해석하였다. 수치해석 결과의 상대비교를 위해 균일한 자연요소 그리드를 이용한 균열해석도 수행하였으며, 균열선단이 세분화된 그리드는 균일한 그리드와는 달리 이론해와 조밀한 그리드와 유사한 균열선단 응력분포를 나타내었다. 또한, 총 그리드 절점수에 대한 해석결과의 전역 상대오차에서도 세분화된 그리드가 균일한 그리드에 비해 높은 수렴율 나타내었다.

발파하중이 인접 댐에 미치는 진동영향에 대한 연계해석적 검토 (Coupled analysis for the influence of blasting-induced vibration on adjacent dam)

  • 박인준;김성인;남기천;곽창원
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제6권1호
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    • pp.41-50
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    • 2004
  • 본 논문에서는 기존댐 인접지에 터널구조물을 건설하기 위한 발파시, 폭괴하중으로 인한 지반진통이 댐 제체와 간극수암에 마치는 영향을 고찰하였다. 댐의 안정성 검토는 발파시 발생하는 코어부의 최대입자속도 (Peak Particle Velocity)를 계산하여 수행하였다. 간극수와 지반진동간의 상호 연계해석을 위하여 댐 제체에 대한 정상상태 흐름해석을 수행하여 간극수압 분포를 파악하고, 유발된 과잉간극수암 및 유효응력분포로 발파하중이 인접지반에 미치는 영향을 분석하였다. 또한 발파와 같은 급속하중 재하 후 과잉간극수압의 증가 및 소산현상 해석을 위하여 Finn & Byrne Model을 적용하여 하중재하 전후의 유효응력 변화양상을 검토하였다.

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철골-콘크리트 합성기둥의 후좌굴 거동에 관한 해석 연구 (Finite Element Post-buckling Analysis of Steel-Concrete Composite Column)

  • 오명호;김명한;김상대
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제19권6호
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    • pp.725-735
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    • 2007
  • 이 연구에서는 두께가 얇은 강판을 가진 철골-콘크리트 합성기둥에서 강판의 국부 좌굴 강도 및 국부 좌굴 후 강도에 대한 해석적인 연구를 수행하였다. 콘크리트 충전에 의하여 합성기둥에서 판의 국부 좌굴 성능이 향상되는 것을 경계 조건을 조정하여 해석에 반영하였고, 탄성 좌굴 해석을 통해 한계 폭-두께비를 제안하였다. 또한 초기 처짐 및 잔류 응력을 해석에 반영하여, 다양한 폭-두께비에 해당하는 평판의 비선형 유한 요소 해석을 통해 초기 국부 좌굴 강도 및 좌굴 후 강도를 산정하였다. 이러한 비선형 해석 결과를 이용하여 판의 유효 폭을 산정하였고, 유효 폭을 이용한 철골-콘크리트 합성기둥의 최대 압축 내력식을 제안하였다. 제안식에 의한 계산된 값과 기존의 실험결과를 비교함으로서 제안식의 타당성을 검증하였다.

2상계 스테인리스강 용접부의 피로크랙전파 특성 (III) (Fatigue Crack Propagation Characteristics of Duplex-Stainless Steel Weldment (III))

  • 이택순;권종완
    • 대한기계학회논문집
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    • 제13권5호
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    • pp.901-910
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    • 1989
  • 본 연구에서는 2상계 스테인리스강의 모재 및 용접부에 대하여 대기중의 피로시험과 인공해수중의 부식피로 시험을 모재부와 용접부의 .alpha.,.gamma.상의 상비율 변화에 따른 조직의 변화 및 용접잔유응력의 영향이 크랙전파에 미치는 영향을 검토하였다. 응력-스트레인의 히스테리스곡선에서 균열닫힘 거동을 실측하고 이들의 결과로 부터 유효응력확대계수와 균열전파속도와 관계를 정리하여 이들의 문제를 해석하였다.

셀 형상비에 따른 강.콘크리트 복합구조체의 구조적 거동 및 성능 (The Structural Behavior and Performance by Span-to-Depth Ratio in Composite Structure of Sandwish System)

  • 정연주;정광회;김병석
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제14권2호
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    • pp.181-192
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    • 2001
  • 이 논문은 샌드위치식 강-콘크리트 복합구조체에서 상하 강판과 격벽으로 구성되는 셀의 형상비가 거동과 성능에 미치는 영향을 다루었다. 이 구조체에서 셀 형상비는 하중전달 메카니즘과 하중분배능력을 변화시킨다. 따라서 셀 형상비에 따라 부재의 응력수준과 하중저항능력이 변화한다. 이 연구에서는 셀 형상비가 이 구조체의 거동과 성능에 미치는 영향을 규명하기 위해, 두 종류의 샌드위치식 복합구조체에 대해 다양한 셀 형상비를 설정하여 비선형 구조해석을 수행하였다. 해석결과로부터 셀 형상비에 따른 하중전달 메카니즘과 부채 응력에서의 차이점을 도출하였으며, 이들 차이점을 바탕으로 셀 형상비가 전단성능, 휨성능, 하중저항성능에 미치는 영향을 분석하였고, 파괴모드와 연성에 미치는 영향에 대해서도 간략히 언급하였다. 연구결과, 셀 형상비가 증가함에 따라 하부 강판과 콘크리트의 응력수준이 낮아지는 결과를 나타내었다. 이것은 각 부재의 유효휨강성과 유효전단강성 증가를 나타내며, 따라서 구조체의 하중저항성능도 향상되는 것으로 판단된다. 특히 셀 형상비의 증가에 따른 성능향상에서 전단성능이 휨성능에 비해 더 큰 효과를 나타내며, 이러한 차이는 파괴모드와 연성에도 영향을 미칠 것으로 판단된다. 즉, 셀 형상비가 증가함에 따라 구조물의 거동 및 파괴모드는 점차적으로 전단에서 휨으로 변화하고, 이에 따라 구조물의 연성도 점차적으로 향상될 것으로 판단된다.

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전산 시뮬레이션 기반의 위상최적설계에 의한 경량 밸브디스크의 구조적 안전성 (Structural Safety of Lightweight Valve Disc by Topology Optimization Design based on Computational Simulation)

  • 김태형
    • 에너지공학
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    • 제29권3호
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    • pp.25-33
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    • 2020
  • 본 연구에서는 유동해석 및 구조해석을 수행하여 위상최적화에 의해 설계된 버터플라이 밸브 디스크의 구조적 안전성을 살펴보았다. 유동해석을 수행하여 유량계수의 변화와 공동현상을 예측하였으며, 구조해석 후 강도 및 강성의 유효성을 확인하였다. 유동해석 후 열림각이 커질수록 유량계수가 비선형적으로 증가하다가 완만한 경사를 보였고, 열림각이 12o 일 때 공동화 현상을 예측할 수 있었다. 구조해석 후 경량 디스크의 유효응력이 재료의 항복강도보다 작았으며, 최대변형량도 선행연구의 보수적 변형량보다 작았다. 궁극적으로 전산해석에 기초한 경량 밸브 디스크의 구조적 안전성이 유효함을 확인하였다.

수정된 2차손상텐서를 이용한 손상된 구조체의 거동해석 (Global Behavior Analyses of Structures with Damages Using a Modified Second Order Damage Tensor)

  • 이상호;이형기;허용학
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제13권2호
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    • pp.257-270
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    • 2000
  • 본 연구는 결함을 지닌 구조체의 거시적인 역학적 거동을 손상역학이론에 근거하여 해석할 수 있는 손상모델을 개발하고 이를 손상을 입은 구조체에 적용하여 손상된 구조체의 전체거동을 해석적으로 규명하는데 그 목적이 있다. 이를 위하여 수정된 2차손상텐서를 이용하였으며, 유효응력을 통해서 산정된 손상응력을 절점에 작용하는 추가의 하중 항으로 고려할 수 있고 균열면의 성질을 반영할 수 있는 유한요소해석 알고리즘을 개발하였다. 개발된 알고리즘은 실험치 및 횡등방성 이론에 의한 이론치와의 비교·검증을 통하여 그 신뢰성을 검토하였다. 선형탄성 가정 하에서 균열을 지닌 구조체에 개발된 알고리즘을 적용하여 해석한 결과, 균열의 방향과 균열군에 따른 손상된 구조체의 거동을 정량적으로 추정할 수 있었다. 개발된 모델을 균열이 존재하는 암반의 굴착문제와 파쇄대를 지니고 있는 지하구조체 문제에 적용해 본 결과, 손상으로 인해 야기되는 구조체의 전체 거동상의 차이를 규명할 수 있었다.

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일본 한신 대지진에 있어서의 포트 아일랜드의 지진응답해석(II) (Earthquake Response Analysis at port Island during the 1995 Hyogoken-nanbu Earthquake(Japan) (II))

  • Hwang, Seong-Chun;Yoshida, Nozomu;Park, Sung-Jin;Oh, Byung-Hyun
    • 한국지진공학회:학술대회논문집
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    • 한국지진공학회 2000년도 추계 학술발표회 논문집 Proceedings of EESK Conference-Fall 2000
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    • pp.116-123
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    • 2000
  • 본 논문은 1995년 일본 남부 효고켄 남부 지진 (코베 대지진)에 의해 코베시에 위치하는 인공섬인 포트 아일랜등서 발생한 액상화 현상을 해석적 기법을 동원하여 액상화 현상의 저감 효과 혹은 방지를 위하여 실시되어져 오고 있는 여러 공법들의 타당성을 수치해석적인 입장에서 검증한 것이다. 따라서, 본 논문에서는 코베시에 의해 획득되어진 연직 방향의 지진 기록에 의해 포트 아일랜드 시공 당시 구역별로 다른 지반 개량 공법을 실시했고, 혹은 실시하지 않는 구역에 대해서 1차원 및 2차원 전응력 그리고 유효 응력 해석 기법을 동원하여 일련의 해석을 실시하였고 그 결과를 다각적인 방향에서 제시하였다.

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