• 한국소음진동공학회논문집
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• 제25권2호
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• pp.108-115
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• 2015

Electro-mechanical actuator installed on aircraft consists of a decelerator which magnifies the torque in order to rotate an axis connected with aircraft control surface, a control section which controls the motor assembly through receiving orders from cockpit and a motor assembly which rotates the decelerator. Electro-mechanical actuator controls aircraft altitude, position, landing, takeoff, etc. It is an important part of a aircraft. Aircraft maneuvering causes vibrations to electro-mechanical actuator. Vibrations may result in structural fatigue. For that reason, it is necessary to analyze the system structural safety. In order to analyze the system structural safety. It is needed reasonable finite element model and structural response stress closed to real value. In this paper, analytic model is derived by using the simplified finite element model, and damping ratio which is closely related to response stress is derived by using modal test. So, we developed analytic model in less than 10 % error rate, compared with modal test. Vibration response stress close to real value was estimated from analytic model modified with modal experimental damping ratio. Estimation method for damping ratio with empirical formula was suggested partly. Finally, It was proved that electro-mechanical actuator had reasonable structure margin of safety at environmental random $3{\sigma}$ stress during life cycle.

• 한국압력기기공학회 논문집
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• 제15권2호
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• pp.19-30
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• 2019

In this study, to evaluate conservatism of various fatigue life evaluation procedures, fatigue tests were conducted using compact tension (CT) specimens with a round notch, made of A516 Gr.70 carbon steel and A240 TP304 stainless steel, under load-controlled cyclic condition. Experimental fatigue failure cycles were measured and compared with predicted fatigue lives using two different life evaluation methods; (1) Design-By-Analysis (DBA) procedure given in ASME B&PV Code, Sec. III, Div. 1, Subsec. NB-3200 and (2) structural stress-based approach provided in ASME B&PV Code, Sec. VIII, Div. 2, Part 5. To predict fatigue failure cycles, three-dimensional elastic finite element analysis was conducted. Fatigue lives were predicted by both design fatigue curve given in ASME B&PV Code, Sec. III, Div. 1, Appendices and best-fit fatigue curve suggested in NUREG/CR-6815 for the DBA procedure. Finally, fatigue lives evaluated by various methods were compared with test results, and then conservatism between each evaluation procedure was discussed.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제11권6호
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• pp.87-94
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• 2007

폐콘크리트로부터 생산된 순환골재의 사용은 환경보존과 자원의 재활용 관점에서 매우 유용하며, 순환골재 콘크리트에서 압축, 인장, 휨 및 부착강도, 탄성계수 등이 중요한 기계적 특성요소로 작용하게 된다. 특히 압축을 받는 순환골재 콘크리트의 응력-변형률 관계 및 파괴진전 양상 규명은 순환골재 콘크리트를 사용한 구조물 설계 및 수치해석 등 이론적 연구에서도 매우 중요한 의미를 가진다. 따라서 본 연구에서는 순환골재 콘크리트의 파괴진전특성을 규명하기 위하여 압축하중을 받는 콘크리트의 미세균열 등 손상특성을 검출하기 위하여 AE 기법을 사용하였다. 압축거동특성 및 AE 신호특성을 분석한 결과, 순환굵은골재 콘크리트의 균열 및 파괴거동은 천연 및 순환잔골재를 사용한 콘크리트와 상이한 것으로 나타났다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제8권3호
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• pp.1-9
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• 2008

섬유강화 복합재료(Fiber Reinforced Polymers, FRP)는 우주, 항공, 국방 분야에서 주로 활용되어져왔고, 현재는 선박, 자동차, 화학공정, 건축자재, 스포츠 용품 등 다양한 분야의 산업 전반까지에 널리 활용되어지고 있다. 이들 복합재료를 기반시설물에 대한 구조적 재료로 사용함에 있어서 가장 유념해야 할 것은 복합재료의 높은 인화성과 낮은 열 저항성이다. 따라서 고온환경 하에 복합재료의 재료적 성질변화에 대한 연구가 필요한데 본 연구에서는 주변온도와 수지(resin)재료 변화에 따른 복합재료 물성치 및 거동변화를 알아보기 위하여 약 30분 동안 상온부터 250까지의 온도조건에서 복합재료의 인장시험 규격인 ASTM D3039/D3039M의 절차에 따라 인장시험을 수행하였다. 본 연구결과 고온인장시험을 통하여 복합재료의 역학적 성질이 온도의 증가에 따라 점진적으로 감소하였는데 이는 주로 매트릭스의 열분해 및 연소과정으로 인한 분해과정에 기인한다. 또한 구조물의 거동변화에 있어서 수지(resin)에 따른 물성치 변화 특성은 구조물의 처짐 거동에 있어 상대적으로 큰 변화를 보여주었다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제22권1호
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• pp.34-46
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• 2010

2007년 4계절 동안 5회에 걸쳐 해운대 해수욕장으로부터 약 1.6 km 떨어진 수심 20 m 해역에서 층별 관측한 조류자료를 이 기간 동안 가장 가까운 지점에서 획득한 육상풍 및 해상풍 자료와 각각 비교 검토하였다. 그 결과, 각 계절별 풍향은 육상풍과 해상풍이 서로 유사하였으나, 풍속은 해상풍이 육상풍에 비해 3배 이상 강하였다. 또한, 해상풍은 늦여름부터 가을에 걸쳐 표층 조류에 상당한 영향을 미치는 것으로 밝혀졌다. 한편, 바람이 수층의 흐름에 미치는 한계를 나타내는 에크만층의 두께는 평균 31.8 m로 나타나, 측류 위치의 전 수층이 바람의 영향을 받는 것으로 판단되었다. 따라서, 해운대 해수욕장의 모래 유실 방지 대책을 위한 조류 해석에 있어서 풍응력의 고려가 필요할 것으로 생각된다.

• 한국항공우주학회지
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• 제33권1호
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• pp.26-32
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• 2005

본 연구에서는 반응표면법에 다항함수, 지수함수, 로그함수등을 적용한 다양한 회귀함수를 이용하여 최적화를 수행하였다. 이를 검증하기 위해 트러스 구조와 하니콤 복합재 플랫폼에 대하여 응력 및 고유진동수를 고려하여 최적설계를 수행하였다. 근사함수를 효과적이고 용이하게 하는 방법을 실험계획법이라 하는데 중심합성법, 요인설계법, 회전계획법, 심플렉스법 등이 있으며, 본 연구에서는 중심합성법을 이용하여 반응표면을 생성하였다. 이를 위하여 구조해석 코드로 MSC/NASTRAN을 사용하였으며 최적설계 프로그램은 중심합성법을 기반으로 하여 다양한 회귀모델에 의한 반응표면을 적용하여 작성하였다. 또한 이 결과를 기존의 도함수를 이용한 최적화 기법이나 유전자알고리즘을 이용한 최적화 결과와 비교하여 반응표면법의 설계상의 장점 및 반응표면 생성 시 다양한 회귀모델에의 사용에 대한 신뢰성을 확인하였다.

• 화약ㆍ발파
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• 제22권4호
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• pp.7-15
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• 2004

본 연구에서는 PFC3D를 사용한 폭원모델링 기법을 제안하고, 제안된 기법을 시멘트 모르타르와 같은 연약재료의 발파에 적용하여 그 적용성을 시험해 보았다. PFC3D는 개별요소법(DEM)을 기반으로 하고 있어 응력파의 전파와 재료의 동적 파괴현상을 모사하는데 적합한 코드로 분류된다. 폭원모델링 과정에서는 공내입자들의 반경을 팽창/수축시키는 기법을 통해 공벽입자들에 접촉력의 형태로 폭발압력을 부여하는 방법을 사용하였으며, 입력하중에 따라 공벽에서 유발되는 접촉력을 계산단계마다 측정 및 보정함으로써 폭발압력의 크기를 제어할 수 있도록 하였다. 시멘트 모르타르 블록의 발파모델링 과정에서는 기존의 외력을 이용하는 방법과 본 연구에서 제안하고 있는 접촉력을 이용하는 기법을 각기 적용함으로써 연약재료의 파괴과정을 정성적으로 비교하여 보았다. 해석결과, 제안된 폭원모델링 기법을 적용한다면 암석이나 콘크리트와 같은 공학재료들이 발파과정에서 보이는 파괴거동을 수치적으로 보다 유사하게 모사 할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제13권4호통권56호
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• pp.107-115
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• 2009

70~80년대에 다수의 고속도로 건설과 함께 축적된 고속도로 터널에 대한 설계 및 시공기술에 비하여 철도터널의 설계는 최근들어 활발하게 이루어지고 있는 상황이다. 따라서 고속도로 터널과 철도 터널의 비교시에는 다소간의 시간적인 차이가 있는 것이 사실이다. 본 논문에서는 서로 비슷한 굴착단면적을 갖고 있으나 단면형상에서 차이를 나타내는 고속도로 2차로 자연환기터널과 선로중심간격 4.3m의 복선철도 터널에 대해 동일한 조건하에서 지보재를 설치하지 않은 경우와 지보재를 설치한 경우에 대해 수치해석을 수행하여 단면형상 차이에 따른 터널 주변암반에 발생하는 주응력크기 및 축차응력 비교를 통한 터널의 안정성을 비교 분석하였다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제12권1호
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• pp.63-72
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• 2013

필댐의 안정성은 댐 축조시 주재료로 활용되는 조립재료인 암석존(rock zone)의 공학적 거동에 의존하므로 조립재료인 rockfill 재료의 전단강도 뿐만 아니라 하중-변형 특성(stress-strain characteristics)을 보다 정확히 이해하여야 한다. 또한, 댐 제체의 거동을 예측하고 수치해석적으로 분석하기 위해서는 조립재료의 거동을 모사하기에 적합한 구성모델을 활용하기 위한 물성값 분석 및 모델 파라미터의 캘리브레이션 연구가 필요하다. 본 논문에서는 부항댐 제체 재료에 대한 대형삼축압축 실험결과를 분석하고 이를 기반으로 조립재료에 대한 구성모델 파라미터들을 분석하였다. 부항댐 제체 재료를 고밀도와 저밀도로 구분하여 시료를 제작하고 다양한 구속압으로 수행된 실험결과와 캘리브레이션 된 구성모델 시물레이션 결과를 상호 비교한 결과 MD 모델이 조립재료의 응력-변형률 거동을 효과적으로 모사할 수 있음을 파악하였다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제12권1호
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• pp.101-107
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• 2013

최근 들어 토목 구조물에도 친환경성과 경제성이 강조되고 있으며 콘크리트 블록대신 soilbag을 전면벽으로 이용하는 절토사면 보강공법이 활용되고 있다. 그러나 친환경적이고 경제적인 재료라 하더라도 안정성이 보장되지 않으면 구조물로써의 가치를 지닐 수 없다. Soilbag 옹벽의 안전성 검토를 위해 기존의 옹벽 설계프로그램인 MSEW를 사용하여 연결부에서의 인발저항, 파단, 인장응력과 내적, 외적 안전율을 산정하고 블록식 보강토 옹벽의 안전율 산정결과와 비교하였다. 연결부의 안전성을 평가할 수 있는 연결강도 감소계수를 차등 적용시켜 연결강도가 감소함에 따라 옹벽의 안전율을 검토하였고 soilbag 보강토 옹벽에서는 soilbag과 지오그리드 보강재의 연결재가 이동이 가능하기 때문에 전면구배의 변경이 자유로우므로 soilbag의 구배에 따른 안전율 변화도 확인하였다. 해석결과로부터 soilbag을 이용한 보강토 옹벽의 연결부 강도에 대한 안전율 및 내적, 외적안정에 대한 안전율을 비교 검토한 결과 전 영역에서 기준 안전율 이상임을 나타내었다.