• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1996.05d
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• pp.346-351
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• 1996

현재 원전의 내진해석 절차에는 수직방향의 동적해석모델을 집중질량-보요소 모델로 나타내고 있으나, 층슬래브이 동적유연성을 합리적으로 고려할 수 있는 기준이 마련되어 있지 않다. 본 연구에서는 벽체로 지지된 4변고정 슬래브를 유한요소모델 및 집중질량모델로 이상화한 후 고유치해석 및 시간이력해석을 수행한 결과, 현재 층슬래브의 수직응답을 얻기 위해 통상적으로 사용되는 일련의 단자유도계 모델은 이에 상응하는 유한요소모델의 각 모드에 대한 평균응답밖에 주지 못함을 확인하였고, 각 모드 층슬래브의 최대응답을 얻기 위해서는 각 고유진동수가 최소한 이자유도계로 모델링되어야 하며, 이때 이자유도계에 분배할 질량 및 연결보의 강성크기가 각각 1:5와 1:6일때 잘 일치함을 확인하였다. 또한 이렇게 결정된 모델링 방법은 실제 전단벽 구조물의 해석을 통해 그 적용성이 입증되었다.

• Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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• v.16 no.4
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• pp.19-26
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• 2012

For a seismic design or performance evaluation of a structure, an experimental investigation on a scale model of the structure or numerical analysis based on the finite element model is considered. Regarding the numerical analysis, a three-dimensional finite element analysis is performed if a high accuracy of the results is required, while a sensitivity or fragility analysis which uses huge seismic ground motions leads to the use of a lumped-mass stick model. The conventional modeling technique to build the lumped-mass stick model calculates the amount of the lumped mass by considering the geometric shape of the structure, like a tributary area. However, the eigenvalues of the conventional model obtained through such a calculation are normally not the same as those of the actual structure. In order to overcome such a deficiency, in this study, a new lumped mass stick model is proposed. The model is named the "frequency adaptive-lumped-mass stick model." It provides the same eigenvalues and similar dynamic responses as the actual structure. A non-prismatic column is considered as an example, and its natural frequencies as well as the dynamic performance of the new lumped model are compared to those of the full-finite element model. To investigate the damping effect on the new model, 1% to 5% of the critical damping ratio is applied to the model and the corresponding results are also compared to those of the finite element model.

• Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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• v.5 no.4
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• pp.27-38
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• 2001

A mechanical lumped parameter model is proposed for the dynamic modeling of a semi-infinite reservoir. A semi-analytic transmitting boundary is derived for a semi-infinite 2-D reservoir of constant depth. The characteristics of the solution are examined in both frequency and time domains. Mass, damping and spring coefficients of the mechanical model are obtained to preserve the major features of the solution such as eigenfrequencies and the shapes of Bessel functions that appear as kernels in the convolution integrals. The lumped parameter model in its final form consists of two masses, a spring and two dampers for each eigenfrequency. Application examples demonstrated that the new lumped parameter model could be used for the time domain analysis of dam-reservoir systems.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.17 no.3
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• pp.76-82
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• 2000

본 논문에서는 환경에 구속 받는 유연 매니퓨레이터의 힘/위치에 대하여 논하고자 한다. 일반적으로, 유연 매니퓨레이터의 모델링 방법은 분포 정수 모델과 집중 정수 모델로 분류할 수 있다. 전자인 분포 정수 모델을 이용해서는 평면 1 링크, 2 링크를 대상으로 한 위치/힘 제어는 가능하나, 운동 방정식의 복잡성으로 인하여 실시간에서 다 링크 다 관절 유연 매니퓨레이터의 힘/위치를 제어하기는 어렵게 여겨져 왔다. 본 논문에서는 집중 정수 모델링 방법인 집중 스프링 질량 모델(Lumped Spring Mass Model)을 이용하여 환경에 구속받는 유연 매니퓨레이터의 운동 방정식을 산출했다 이 모델을 실험기인 유연 매니퓨레이터 ADAM(Aerospace Dual Arm Manipulators)에 적용하여 실시간 위치/힘 제어 실험을 행하였으며, MATLAB를 이용하여 해석했다. 또한, ADAMS$^{TM}$ FEM를 이용하여 분포 정수 모델을 도출하여, 해석하였으며, 이 결과와 집중 정수 모델을 이용한 MATLAB 해석의 결과, 그리고 실험 결과를 비교 분석하여 본 논문에서 제안한 구속받는 유연 매니퓨레이터의 집중 정수 모델 타당성을 입증시켰다.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2010.04a
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• pp.285-288
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• 2010

유체저장탱크가 외부로부터 지진과 같은 동적하중을 받게 될 경우 유체와 구조물의 상호작용(Fluid-Structure Interaction)으로 인하여 일반적인 구조물과는 상이한 거동을 보이게 된다. 이러한 복잡한 상호작용을 고려하여 현재 내진 설계에서는 Housner와 Haroun의 이론을 적용한 단순화 모델들이 사용되고 있다. 이들 모델은 유체의 거동을 대류(convective) 성분과 충격(impulsive) 성분으로 구분하여 집중질량으로 단순화 한다. 하지만 점차 대형화되고 있는 유체저장탱크의 정확한 동적 거동 특성을 파악하고, 지진하중과 같은 방향성을 가진 하중에 대한 구조물의 정확한 응답을 해석하려면 단순화 모델의 적용성 검토가 필요하다. 본 연구에서는 지진하중을 받는 유체저장탱크의 동적거동을 집중질량 모델과 3차원 모델을 이용하여 해석하였다. 나아가 해석결과의 차이를 분석하여 단순화 모델의 정확도 향상을 위한 내진설계변수 산출에 관하여 향후 연구방향을 제시하였다.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.12 no.4
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• pp.39-45
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• 1995

본 논문은 복수 집중질량을 갖고 제어 종동력을 받는 자유 Timoshenko보의 동적 안정성에 관한 것으로, 비행중의 미사일이나 로켓의 연료탱크, Payload등의 기계장치부를 복수의 집중질량으로 간주하여 이러한 항공우주 구조물들이 추진력인 종동력을 받을때에 대한 계의 동적 안정성을 판별한다. 수학적 모델에 대한 운동방정식은 확장된 해밀톤 원리를 이용한 유한요소법에 의해 유도되며, 복수 부가질량의 위치 및 크기변화, 센서의 위치 및 게인(gain)의 변화에 따른 계의 안정성 지도(stability maps)를 보여준다. 또한 보의 전단 변형이나 회전관성의 효과 뿐만아니라, 추질력의 방향이 제어되는 경우와 제어되지 않는 경우에 대한 최대 추진력 값이 수치 시뮬레이션을 통해 예측된다.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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• v.23 no.7
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• pp.145-151
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• 2019

The fragility analyses for the partially filled horizontal cylindrical tank having a flexible wall were conducted to evaluate seismic performance. An equivalent simplified model with two lumped masses representing to impulsive and convective masses was used to represent the liquid storage system. This simplified model was validated by comparing its time history analysis results with the 3D FSI model results. The horizontal tank was analyzed under bi-directional excitations. Seismic fragility curves for the stability were developed in transverse and longitudinal directions. Fragility curves show that seismic damage for the horizontal storage system is more susceptible in the transverse direction.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.30 no.10 s.253
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• pp.942-949
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• 2006

A lumped model is proposed to predict liquid ejection characteristics of a thermally driven inkjet print head. The model is based on a two-dimensional heat conduction equation, an empirical pressure-temperature equation and a nonlinear hydraulic flow-pressure equation. It has been simulated through the construction of an equivalent R-C circuit, and subsequently analyzed using SIMULINK and a circuit simulation tool, PLECS. Using the model, heating and cooling characteristics of the head are predicted to be in agreement with the IR temperature measurements. The effects of the head geometry on the drop ejection are also analyzed using the nonlinear hydraulic model. The present model can be used as a design tool for a better design of thermal inkjet print heads.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2009.04a
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• pp.429-432
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• 2009

본 논문에서는 현수교에 대하여 지반-구조물 상호작용을 고려한 해석을 수행하였다. 교량의 앵커리지와 기초를 부분구조법(Structure method)을 이용한 지반-구조물 상호작용(Soil-Structure Interaction) 해석프로그램 SASSI를 이용하여 구조물 저면에서의 지반 임피던스(Impedance)를 계산하고 이로부터 앵커리지 및 기초와 지반에 대응하는 강성, 질량, 그리고 감쇠를 가지는 집중 파라메터 모델을 구하였다. 그리고 현수교 유한요소 모델에 앵커리지 및 기초와 지반에 대한 집중 파라메터 모델을 연계하여 전체 교량에 대한 지반-구조물 시스템을 구성하고 시간영역에서의 지반 운동에 대한 동적해석을 수행하였다. 해석결과를 지반-구조물 상호작용을 고려하지 않은 경우와 고려한 경우를 비교하였고 파동전달효과를 고려한 경우와 고려하지 않은 경우를 비교함으로써 지반-구조물 상호작용의 영향을 살펴보았다.

• Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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• v.1 no.1
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• pp.57-67
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• 1997

The objective of present paper is to investigate elasto-plastic behaviour and estimate the resistance capacity of a beam-shear wall structural system against earthquake ground accleration exciations. Pushover analysis is adopted to estimate inttiate and post stiffnesses and yielding point for inelastic response analysis in LPM (Lumped Parameter Mass) model, and modified Clough model is used as the hysteresis rule of each story. Three earthquake waves are used in the analysis but their peak ground accelerations are changed to be 0.12g, 0.24g. It is assumed that the earthquakes act in the longigtudianl direction of a 25 Story apartment building which consists of two some unit plan. The distribution of story ratio and ductility ratio are estimated and discussed within Korean, Japanese code and UBC.