• Title/Summary/Keyword: 응력추정

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국부적 강성 증가를 고려한 지오그리드-보강기층 모델링

  • 변용훈
    • Magazine of the Korean Society of Agricultural Engineers
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    • v.66 no.1
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    • pp.35-41
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    • 2024
  • 측면구속은 지오그리드에서 골재 입자의 상호결합과 관련된 주요 보강 메커니즘으로 알려져 있다. 본 연구에서는 실내실험을 통해 얻은 지오그리드-골재 상호결합에 의한 국부적 강성증가에 대한 결과를 토대로, 지오그리드로 보강된 기층을 포함한 포장구조체의 탄성 반응 특성을 파악하고자 하였다. 기존의 실험적 연구에서는 지오그리드 배치된 시편 중간 높이로부터 거리가 멀어질수록 전단파 측정에서 추정된 전단탄성계수가 감소한다는 것을 보여주었다. 또한, 삼각형 지오그리드 근처의 강성 증가가 사각형 지오그리드 근처보다 크게 나타났다. 이러한 전단탄성계수 주상도를 기반으로, 수치해석적 연구에서는 기층의 4 개 하부층에 대한 탄성계수 값을 다르게 할당되었다. 층상 탄성해석 프로그램을 사용한 수치해석적 연구는 아스팔트층 하단에서 두 지오그리드 보강 포장시나리오의 수평방향 인장 응력과 변형이 미보강된 시나리오에 비해 감소했음을 보여주었다. 기층 중간깊이에서는 지오그리드 보강 포장시나리오의 압축응력이 미보강된 시나리오에 비해 보다 크게 나타났으며, 지오그리드 보강구간의 인장변형은 미보강된 구간보다 작게 나타났다. 삼각형 및 사각형 지오그리드의 사용은 기층 중간깊이에서 미보강된 시나리오에 비해 수직압축응력을 증가시키고 수직압축변형을 감소시켰다. 노상 상단에서는 지오그리드 보강 포장 구간의 수직 응력과 변형이 미보강된 구간보다 작았는데, 이는 노상의 침하 가능성이 낮다는 것을 보여주었다. 따라서, 지오그리드와 골재 간 미세역학적 상호결합을 기반으로 한 거시적 모델링 방법은 지오그리드로 보강된 아스팔트포장시스템의 역학적 분석에 효과적으로 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

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Global Ocean Tide Simulator Programme (전구해양 조석시뮬레이터 계획)

  • 최병호
    • Proceedings of the Korean Society of Coastal and Ocean Engineers Conference
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    • 2002.08a
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    • pp.162-176
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    • 2002
  • 태음-태양-지구 체계의 상호인력에 의해 발생하는 해양조석은 해수면의 주기적인 승강운동으로서 고체 지구상에서는 지구의 응력 및 중력장의 교란을 야기하는 변동하중을 의미한다. 해양조석에 대한 연구는 심해 및 천해역에서 정확한 조석예보를 위해서 뿐만 아니라 신뢰성 있는 해면변위(sea surface topography)를 추정하기 위해 중요하다. (중략)

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Adaptation of Modal Parameter and Elastic Modulus Estimation Method for PSC Bridge Based on Ambient Vibration (상시 진동 계측을 기반으로 한 PSC 교량의 모드계수 및 탄성계수 추정기법 적용)

  • Lee, Sung-Jin;Kim, Saang-Bum;Choi, Kyu-Yong;Lee, Tae-Young
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 2007.11a
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    • pp.574-577
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    • 2007
  • 본 논문에서는 실 시공 중인 PSC 교량에 대하여 풍하중에 의한 상시 진동 계측 자료을 기반으로, 교량의 동특성(고유진동수, 모드형상)을 추정하였으며, 이를 바탕으로 대상 교량의 탄성계수를 추정하여 정적 계측을 통한 탄성계수 결과와 비교하였다. 본 논문에서 사용한 동특성 추정 기법은, 대표적인 주파수 영역 해석 방법인 Frequency Domain Decomposition(FDD) 방법과 시간영역 해석 방법인 Stochastic Subspace Identification(SSI) 방법을 이용하였다. 탄성계수 추정은 유한요소모델과 계측 결과를 이용하여 두 개의 결과 차이가 수렴하도록 하는 반복 계산을 통해 탄성계수를 추정하였다. 우선, 탄성계수 추정 기법의 검증을 위해, 수치 해석을 통하여 그 기법을 검증하였으며, 해석 결과 정확한 탄성계수값을 추정하였으며, 이를 통해 본 논문에서 적용한 탄성계수 추정법에 대한 신뢰도를 확인하였다. 이를 바탕으로 사용된 추정 기법을 실 교량에 적용하기 위해 실제 상시 진동 계측 값을 바탕으로 실교량의 동특성 및 탄성계수를 추정하였다. FDD 및 SSI 기법을 통한 모드 해석 결과, 두 기법 모두 유사한 결과를 나타내어 FDD 및 SSI 두 방법에 대한 결과의 신뢰도를 확인 할 수 있었다. 추정 탄성계수 값은 거더 단면내 설치한 응력계 및 변형률계를 통한 계측 결과값의 범위 내에 있음을 확인하였다. 따라서 본 논문에서 적용한 교량의 상시 진동 데이터를 바탕으로 한동특성 및 탄성계수 추정법이 구조물의 대략적인 탄성계수 및 이에 따른 구조물의 전체적인 건전도를 파악하는데 도움이 되리라 생각된다.

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An Efficient Algorithm in Spectral Fatigue Analysis of Ship Structures (선체의 스펙트럼 피로해석에 대한 효율적인 계산방법)

  • Jeung-Je Kim;Bum-Sang Yoon;Park-Dal-Chi Yang
    • Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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    • v.30 no.4
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    • pp.93-101
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    • 1993
  • This paper deals tilth an efficient algorithm in spectral fatigue analysis of ship structures. The concept of stress influence coefficients is suggested in order to obtain stress transfer functions efficiently which are the structural responses for unit load components. Strip method is applied to obtain the motion response and pressure distributions exerted on the hull. Since a number of the structural analysis should be performed for the various wave frequencies and heading angles in the spectral analysis, the algorithm developed in this study improves the efficiency of the analysis. Finally, the calculation example with application to this concept is shown in this paper.

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Development of Analytical Simulation Model for Fatigue Crack Propagation : Crack Closure Behavior Modeling (균열개폐구 거동을 고려한 피로균열전파 해석 모델의 개발 : 균열 개폐구 거동의 모형화)

  • C.W. Kim;I.S. Nho;H.H. Van;B.C. Shin
    • Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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    • v.38 no.3
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    • pp.74-83
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    • 2001
  • After the concept of fracture mechanics was applied to fatigue crack propagation by Paris. Paris' law is widely used to predict fatigue crack growth behavior. Since Elber proposed the effective stress intensity factor(SIF) and showed a good agreement with experimental results using the proposed SIF, emphasis in crack propagation studies has been placed on measuring the effective stress range ratio. This paper proposes a numerical model to simulate the crack closure and propagation behaviour under various loading spectrum. The validity of the proposed model is checked by comparing with the Toyosada numerical solutions on the crack propagation behaviour. Important insights developed are summarized.

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The Effect of Diaphragm inside Trough Rib on Fatigue Behavior of Trough Rib and Cross Beam Connections in Orthotropic Steel Decks (강바닥판 종리브와 횡리브 교차부의 피로거동에 대한 종리브내 다이아프램의 영향)

  • Choi, Dong Ho;Choi, Hang Yong;Choi, Jun Hyeok
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
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    • v.12 no.3 s.46
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    • pp.239-250
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    • 2000
  • This study investigates the mechanical behavior on trough rib to crossbeam joint in orthotropic steel plate decks, specially emphasizing on the effect of diaphragm inside trough rib on the fatigue behavior of slit by static and fatigue tests. In particular, the effects of diaphragm on in-plane stress and out-of-plane stress, stress concentration, propagation of fatigue cracks at the silt are studied. With the result of experiment and numerical analysis, we have estimated the fatigue strength using the nominal stress and hot-sport stress. The details with diaphragm have occurred about 50% stress reduction at trough rib part of trough rib to crossbeam joint than the detail without diaphragm, however, the lower parts of crossbeam have occurred much more stress. Initial crack size or slit have an considerable influence on the propagation of fatigue cracks due to V-notch. The fatigue strength category of the details without diaphragm has higher value than fatigue limit, whereas that of the details with diaphragm is estimated lower than fatigue limit.

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An optimization strategy in wind-driven circulation with uncertain forcing problem off the southeastern coastal waters of Korea (한국 남동해역 취송순환문제에서 바람응력에 대한 최적화 연구)

  • Kim Jong-Kyu;Kim Heon-Tae
    • Journal of the Korean Society for Marine Environment & Energy
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    • v.4 no.2
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    • pp.35-42
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    • 2001
  • We demonstrated the importance of initial estimates of model parameters and the utility of an optimization approach of the uncertain forcing of wind-driven circulation off the southeastern coastal waters of Korea. The wind stress represents the upper boundary condition in this model and enters in the model equation as a forcing term in the numerical formalism. The wind field contributes to maintain the almost time-independent distribution of the upper layer thickness feature in a north-south direction and negative wind stress curl to maintain the formation of warm eddy off the southeastern coastal waters of Korea. Elucidated is the variational characteristics of the East Korean Warm Current due to the variations of the zonally averaged wind stress (southward transport) from the seasonal variations of the meridional transport by the Ekman transport.

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Improving Fatigue Strength of Weld Joints by Blast Cleaning used in Painting Steel Bridge (강교 도장용 블라스트 표면처리에 의한 용접이음의 피로강도 향상)

  • Kim, In-Tae;Jung, Young-Soo;Lee, Dong-Uk
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
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    • v.23 no.2
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    • pp.137-146
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    • 2011
  • In the fabrication of steel bridges, blast cleaning prior to painting is carried out on the steel members to clean the forged surface and to increase the adhesive property of the applied painting systems. The effect of blast cleaning on the fatigue strength improvement of the weld joints, however, is not clear. In this study, Almen strips and steel specimens were blast-treated, conforming to ten types of blast-cleaning conditions deducted from the blast-cleaning conditions of seven steel structure fabrication companies. The arc height, roughness, hardness, and compressive residual stress were measured before and after the implementation of the ten blast-cleaning methods, and the relationship between the blast conditions and the measured values was studied. The geometry of the weld toe and the compressive residual stress near the weld toe were also measured before and after the blast cleaning of the butt-welded joints, and fatigue tests were carried out on the butt weld joints. The test results showed that blast cleaning significantly increases the fatigue strength and limit.

Analysis of Stress Distribution of a Curved Beam Using Photoelasticity (광탄성법을 이용한 곡선보 평판의 응력분포 해석)

  • Baek, Tae-Hyun;Kim, Myung-Soo;Kim, Soo-Il
    • Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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    • v.19 no.3
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    • pp.200-206
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    • 1999
  • This paper describes the stress analysis of a curved beam by using photoelasticity. In order to measure accurate isochromatic fringe orders at certain locations. fringes are doubled and sharpened by digital image processing. After fringe multiplication and sharpening. fringe orders can be read as a quarter order interval (N=0, 1/4, 2/4, 3/4,...). The results obtained from photoelastic experiment are compared with those calculated by using theory. Two results are agreed well even though there are some scatter bands with maximum 8 percent for the results of photoelastic measurements and theoretical calculation. Difference may be occurred due to the slight misalignment of the direction to which axial load is applied in photoelastic experiment. It is confirmed that accurate measurement of stress distribution can be possible by using the techniques of fringe multiplication and sharpening in photoelasticity.

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