• Title/Summary/Keyword: 중첩된 해석해

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Efficient Dynamic Analysis Using Complex Modal Superposition for Tall Buildings with Viscoelastic Dampers (복소모드중첩법을 이용한 점탄성감쇠기를 가진 고층건물의 효율적인 동적해석)

  • 김진구;홍성일;이경아;이동근
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.12 no.4
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    • pp.671-679
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    • 1999
  • 건물의 진동에너지 소산능력을 향상하기 위하여 점탄성감쇠를 설치하게 되면 이른바 비비례 감쇠시스템이 되어 구조물은 복소수형태의 고유모드와 고유치를 가진다. 복소모드중첩법은 이러한 복소모드를 이용하여 중첩함으로써 비비례 감쇠시스템 구조물의 정확한 동적 거동을 얻을 수 있는 방법이다. 그러나 건물이 고층화되면 많은 자유도로 인하여 고유치해석 및 모드중첩과정에서 많은 시간과 노력이 필요하게 된다. 본 논문에서는 효율적인 구조물의 모형화를 위하여 강막가정과 행렬응축기법을 적용하였다. 또한 몇 개의 주요 모드만을 선택하여 중첩하는 방법에 대하여 연구하였으며 구조물의 진동에 영향을 주는 모드의 선택을 위한 복소모드 응답참여계수를 제안하였다. 제안된 해석방법의 정확성과 효율성을 검토하기 위하여 예제 구조물을 대상으로 해석한 결과, 응답의 정확성을 유지하면서 해석에 필요한 시간을 대폭 절감할 수 있었다.

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The Applications of Viscoelastic Dampers for Vibration control (고층건물의 진동제어를 위한 점탄성 감쇠기의 활용)

  • 김진구;홍성일;이경아;이동근
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.4 no.1
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    • pp.77-88
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    • 2000
  • 복소모드 중첩법은 점탄성 감쇠기가 설치된 비비례 감쇠시스템의 정확한 동적 거동을 예측할 수 있는 방법이지만 많은 자유도를 갖는 고층건물의 해석시 고유치 해석과 모드중첩과정에서 많은 시간과 노력이 필요하게 된다. 본 논문에서는 효율적인 모형화를 위하여 강막가정과 행렬응축기법을 적용하고 구조물의 진동에 영향을 주는 주요모드의 선택을 위한 복소모드 응답참여계수를 제안하므로써 복소모드 중첩법의 효율성은 높였다. 또한 비비례 감쇠시스템에서 감쇠를 고려하여 응답스펙트럼을 재구성한후 선택된 주요 모드를 중첩하여 최대층간변위가 발생하는 곳에 감쇠기를 설치하였다 이 방법은 감쇠기가 설치된 구조물에 대하여 만족되는 수준의 최대층간변위가 발생할 때 까지 고유치 해석만을 반복.수행하면서 감쇠기를 연속적으로 설치하는 방법이다. 제안된 방법의 정확성과 효율성을 검토하기 위하여 예제 구조물의 대상으로 해석한 결과 응답의 정확성을 유지하면서 해석에 필요한 시간을 대폭 절감할 수 있었다.

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Study on analytical solution of diffraction around breakwaters (방파제 주위에서 발생되는 회절현상에 대한 해석해의 고찰)

  • Kim, Min-Kyun;Lee, Chang-Hoon;Cho, Yong-Jun
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2005.05b
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    • pp.538-542
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    • 2005
  • 본 연구에서는 Penney와 Price(1952)의 해석 해를 사용하여 반무한방파제, 양익방파제등에서 발생하는 회절현상에 대한 해석 해를 구하였다. 양익방파제가 경사지게 위치한 경우에도 중첩을 통하여 해석 해를 구할 수 있었으며, 이를 바탕으로 방파제의 위치와 입사파랑의 각도에 따른 각각의 경우에 대하여 해석 해를 구할 수 있다. 또한, 구조물에 입사된 파랑성분과 구조물의 폭만큼의 개구부를 갖는 양익방파제를 통과하는 회절파성분과 같게 표현될 수 있는 반사파성분을 서로 중첩시켜 구조물 전면부에서 발생되는 완전반사 및 부분반사현상에 대한 해석 해를 제시하였다. 국내의 실무에서 해안 및 항만 구조물 설계에 사용되는 수치프로그램들의 정확도를 간단히 판단할 수 있는 비교 대상으로 이러한 해석해가 이용될 수 있으리라 판단된다.

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Influence of Analytical Models on the Seismic Response of Modular Structures (모듈러 구조물의 해석 모델이 지진응답에 미치는 영향)

  • Choi, Kyung-Suk;Lee, Ho-Chan;Kim, Hyung-Joon
    • Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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    • v.20 no.2
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    • pp.74-85
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    • 2016
  • Seismic design of modular structures is usually carried out under the assumption that their load-carrying mechanism is similar to that of traditional steel moment-resisting frames(SMRFs). However, the load carry mechanism of modular structures would be different with that of traditional SMRFs because of their overlapped structural elements and complicated details of connections for the assembly of the unit-modules. In this study, nonlinear static analyses of 3 and 5-story prototype modular structures have been carried out with four different analytical models, which are established in consideration for the effects of overlapped elements and the hysteretic behavior of connections. Prototype structures present different lateral stiffness and strength depending on the modeling of overlapped elements and the rotational behavior of connections. For modular structures designed under assumption that overlapped structural elements are fully composite each other and connections between unit-modules are fixed, their lateral strength and stiffness can be over-estimated. Furthermore, it is known from the analysis results that modular structures with more than 3-stories would possess relatively low overstrength compared to traditional SMRFs.

Turbulent Flow Simulations on 2-Dimensional Ground Effect Part I. Verification on the Overlap Grid Method (2차원 지면 효과에 대한 난류 유동장 해석 Part I. 중첩 격자 기법 적용에 대한 연구)

  • Kim, Yoon-Sik;Lee, Jae-Eun;Kim, Eu-Gene;Kwon, Jang-Hyuk
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.35 no.8
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    • pp.661-669
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    • 2007
  • Study on the feasibility assessment for applying the overlap grid method to numerical calculations on the ground effect has been performed. The objective of the present study is to settle the problem in the grid generation process. A low Mach number preconditioned turbulent flow solver using the overlap grid and the multi-block grid methods has been developed and applied to the ground effect simulation around the RAE 101 airfoil. It has been verified that the overlap grid method not only can provide sufficiently accurate solutions but also work out the grid generation problem in the ground effect simulations.

A Flow Characteristics for a Separation Behavior of Two-body Vehicle (비행 조건에 따른 비행체 단분리의 주위 유동장 해석)

  • Park, Geunhong;Kim, Kiun
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2017.05a
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    • pp.266-267
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    • 2017
  • A numerical investigation of the stage separation behavior of two-body vehicle focusing on its flow characteristics were carried out. For this simulation, separation of a booster from vehicle was modeled by a chimera grid system and calculated by using commercial code, CFD-FASTRAN$^{TM}$. Consideration of a spring force, gravity and relative acceleration of a booster was the essential factor that simulates the realistic situation. In this study, It was validated that the booster separation time decreases with increase in flight mach number and angle of attack. In view of the results so far achieved, it was expected that the dynamics modeling and boundary condition set up applied in this study will be helpful in a estimation of a safe stage separation and event sequence of flight test.

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Efficient Vector Superposition Method for Dynamic Analysis of Structures (구조물의 동적해석을 위한 효율적인 벡터중첩법)

  • 김병완;정형조;김운학;이인원
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.7 no.3
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    • pp.39-45
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    • 2003
  • Modified Lanczos vector superposition method is proposed for efficient dynamic analysis of structures, The proposed method is based on the modified Lanczos algorithm that generates stiffness-orthonormal Lanczos vectors. The proposed Lanczos vector superposition method has the same accuracy and efficiency as the conventional Lonczos vector superposition method in the analysis of structures under single input loads. On the other hand, the proposed method is more efficient than the conventional method in the analysis of structures under multi-input loads. The effectiveness of the proposed method is verified by analyzing two numerical examples.

Validation of Chimera Grid Method Applied to UMSAPv With Prediction of Carriage Load (장착하중 예측을 통한 UMSAPv에 적용된 중첩 격자 기법 검증)

  • Kang, SeonWook;Ahn, Kyehyun;Lee, Seungsoo
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.50 no.10
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    • pp.669-676
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    • 2022
  • In this paper, the carriage load analyses of stores installed on aircraft are conducted to validate the chimera grid method applied to an unstructured CFD solver, UMSAPv. First, the chimera grid method of UMSAPv is verified for the well-known Eglin Wing/Pylon/Finned store problem. Next, an angle of attack sweep of F/A-18C clean configuration is conducted at a subsonic speed. The computed results are compared with the results of the previous study using MSAPv, a structured CFD solver, to show the validity of Umsapv. Finally, the carriage of F/A-18C JDAM is carried out with a chimera grid as well as a single block grid. The computed results are compared with other computational, experimental and the flight tests.

Analysis on Fracture Toughness of Ultra Heavy Thick EH36-TMCP Plate Welded Joint (조선용 극후물재 EH36-TMCP강의 파괴인성 해석)

  • Bang, Hee-Sun;Bang, Han-Sur;Joo, Sung-Min
    • Proceedings of the KWS Conference
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    • 2009.11a
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    • pp.93-93
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    • 2009
  • 본 연구에서는 EGW, FCAW 공정 적용에 따른 고강도 극후판 EH36-TMCP강 용접부의 역학적 거동 및 파괴인성 $K_{IC}$ 을 규명하기 위해, 먼저 열분포, 열탄소성 수치해석을 통하여 용접부의 역학적 거동(용접잔류응력, 소성변형율 등의 크기, 분포, 발생기구)을 고찰하였다. 그리고 이때 얻어진 잔류응력을 초기응력으로 하여, 잔류응력과 외력의 복합하중에 대한 파괴인성 $K_{Ic}$ 특성을 해석하였다. 용접공정별 균열이 존재하는 용접부의 파괴기준을 살펴보면, EGW용접부의 경우가 FCAW용접부의 경우에 비해 균열의 성장이 다소 용이하여 $K_{IC}$ 값이 다소 낮게 나타났다. EGW용접부의 파괴인성 $K_{IC}$ 경우 중첩된 경우(복합하중)가 순수 외력만 작용하는 경우보다 파괴 인성치가 다소 감소하는 경향을 보이고, a/W가 작을 경우 중첩의 경우가 순수 외력만의 경우보다 파괴인성치 차이가 크나, a/W가 증가함에 따라 그 차이가 점차 없어지는 것으로 나타났다. 반면, FCAW용접부의 경우 균열길이가 작은 범위에서는 중첩된 경우가 순수 외력만 작용 할 경우보다 파괴 인성치가 다소 증가함을 보이지만, a/W가 증가함에 따라 순수 외력만의 작용의 경우와 중첩의 경우의 파괴인성 차이가 없는 것으로 나타났다.

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Time-dependent Analysis of Reinforced and Prestressed Concrete Structures Incorporating Creep Recovery Function (크리프 회복 거동을 고려한 철근콘크리트 및 프리스트레스트 콘크리트 부재의 장기거동해석에 관한 연구)

  • Kim, Se-Hoon;Oh, Byung-Hwan
    • Magazine of the Korea Concrete Institute
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    • v.11 no.1
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    • pp.279-288
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    • 1999
  • The creep of concrete structures caused by variable stresses is generally calculated by step-by-step method based on the superposition of creep function. Although most practical application is carried out by this linear assumption. significant deviations between predictions and experiments have been observed when unloading takes place, that is. stress is reduced. This shows that the superposition of creep function does not describe accurately the effect of sustained compressive preload. The main purpose of this study is to propose a creep analysis model which is expressed with both creep function and creep recovery function where increase or decrease of stress is repeated. In these two function method, the creep behavior is modelled by using linear creep law for loading and creep recovery law for unloading. To apply two function method to time analysis of concrete structures, the calculation method of creep strain increment under varying stress is proposed. The calculation results based on the present method correlates very well with test data, but the conventional superposition method exhibits large deviation from test results. This paper provides a more accurate method for the time dependent analysis of concrete structures subjected to varying stress, i.e. increasing or decreasing stress. The present method may be efficiently employed in the revision of future concrete codes.