• Title/Summary/Keyword: 탄성경계

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Finite Element Analysis of Mechanical Ablation by Domain/Boundary Decomposition Method (영역/경계 분할법을 이용한 기계적 삭마의 유한요소 해석)

  • Kim, Jong-Il;Kim, Sung-Jun;Shin, Eui-Sup
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2010.04a
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    • pp.68-71
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    • 2010
  • 극심한 고온 및 고압 환경에 노출되기 쉬운 항공우주 구조물에서 발생하는 기계적 삭마 현상을 해석하기 위하여 영역/경계 분할법을 적용한 삭마 해석 모델을 제안하였다. 영역 및 경계는 상변화 현상에 의한 비선형 거동을 하는 삭마 부영역과 선형 거동을 하는 선형 열탄성 부영역, 공유면, 경계 공유면으로 분할하였다. 삭마 재료 내부의 열분해 반응은 엔탈피 방법을 이용하였으며, 표면 침식 반응은 공기역학적 전단 응력과 삭마 재료의 전단 강도를 기반으로 매칭 기법을 이용하였다. 화학적 및 열적 삭마는 고려하지 않았으며, 간단한 수치 해석을 통해서 기본적인 기계적 삭마 특성을 분석하였다.

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Analysis of linear viscoelastic problems using boundary element method (경계요소법을 사용한 선형 점탄성문제의 해석)

  • 심우진;곽병만
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.11 no.2
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    • pp.322-330
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    • 1987
  • Isotropic linear viscoelasticity problems are analyzed numerically in time domain by Boundary Element Method with quadratic isoparametric boundary elements. Viscoelastic fundamental solutions are newly derived by using the elastic-viscoelastic correspondence principle and corresponding boundary integral equations are also presented. Numerical results of two examples are compared with the derived exact solutions to verify the accuracy and validity of the method. A detailed study on the accuracy of displacement and stress in terms of time integration step is given.

Numerical Simulation of Stress Waves in Plates with Material Interfaces (물질경계면을 갖는 판에서의 응력파에 대한 수치해석)

  • Kyung-Su Kim
    • Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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    • v.32 no.4
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    • pp.114-122
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    • 1995
  • In this paper a computational method is presented to solve the plane problem of wave propagation in linear-elastic plate with zones of different materials. An existing numerical scheme of bicharacteristics for rectangular plate is extended to plates with curvilinear boundaries. In order to show the validity of the employed concept, it is necessary to examine the numerical results whether they reproduce the well-known physical phenomena of stress waves. It seems also desirable to make a comparison between the numerical results and appropriate experimental results for plates with curvilinear boundaries. Also studied are the focusing phenomena induced by reflection and refraction at curved outer boundaries and material interfaces.

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The Inelastic Behavior of High Strength Reinforced Concrete Tall Walls (고강도 철근콘크리트 고층형 내력벽의 비탄성 거동에 관한 실험 연구)

  • 윤현도;정학영;최창식;이리형
    • Magazine of the Korea Concrete Institute
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    • v.7 no.3
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    • pp.139-148
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    • 1995
  • The test results from three one fourth scale models using high strength Reinforced Concrete $f_x=704\;kg/cm^2,\;f_y=5.830\;kg/cm^2$ are presented. Such specimens are considered to represent the critical 3 storics of 60-story tall building of a structural wall system in area of high seismicity respectively. They are tested under inplane vertical and horizontal loading. The main varlable is the level of axial stress. The amounts of vertical and horizontal reinforcement are identical for the three walls testcd. The cross-section of all walls is barbell shape. The aspectratio($h_w/I_w$) of test specimen is 1.8. The aim of the study is to investigate the effects of levels of applied axial stresses on the inelastic behavior of high-strength R /C tall walls. Experimental results of high strength R /C tall walls subjected to axial load and simulated sels rnic loading show that it is possible to insure a ductlle dominant performance by promotmg flex ural yielding of vertical reinforcement and that axial stresses within $O.21f_x$ causes an increase in horizontal load-carrying capacity, initial secant st~ffness characteristics, but an decrease in displacement ductility. energy dissipation index and work damage index of high strength K /C tall walls

Geophysical Imaging of Alluvial Water Table and the underlying Layers of Weathered and Soft Rocks (충적층 지하수면 및 그 하부의 풍화암/연암의 경계면 파악을 위한 복합 지구물리탐사)

  • Ju, Hyeon-Tae;Lee, Chul-Hee;Kim, Ji-Soo
    • The Journal of Engineering Geology
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    • v.25 no.3
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    • pp.349-356
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    • 2015
  • Although geophysical methods are useful and generally provide valuable information about the subsurface, it is important to recognize their limitations. A common limitation is the lack of sufficient contrast in physical properties between different layers. Thus, multiple methods are commonly used to best constrain the physical properties of different layers and interpret each section individually. Ground penetrating radar (GPR) and shallow seismic reflection (SSR) methods, used for shallow and very shallow subsurface imaging, respond to dielectric and velocity contrasts between layers, respectively. In this study, we merged GPR and SSR data from a test site within the Cheongui granitic mass, where the water table is ~3 m deep all year. We interpreted the data in combination with field observations and existing data from drill cores and well logs. GPR and SSR reflections from the tops of the sand layer, water table, and weathered and soft rocks are successfully mapped in a single section, and they correlate well with electrical resistivity data and SPS (suspension PS) well-logging profiles. In addition, subsurface interfaces in the integrated section correlate well with S-wave velocity structures from multi-channel analysis shear wave (MASW) data, a method that was recently developed to enhance lateral resolution on the basis of CMP (common midpoint) cross-correlation (CMPCC) analysis.

Application of Geophysical Survey to the Geological Engineering Model for the Effective Detection in Foundation of Stone Relics (석조문화재 기초지반 파악을 위한 모형지반에서의 탐사기법 적용)

  • Kim, Man-Il;Lee, Chang-Joo;Kim, Jong-Tae;Kim, Ji-Soo;Kim, Sa-Dug;Jeong, Gyo-Cheol
    • The Journal of Engineering Geology
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    • v.18 no.4
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    • pp.537-543
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    • 2008
  • To effectively delineate the foundation of stone relics by GPR and seismic refraction methods, a geological engineering model was constructed with alternating layer of soil and gravel to a depth of 3 m. This study was aimed at mapping the boundaries of model ground structure and interfaces of alternating layer using the various frequency antenna in GPR survey and seismic velocities. Compared to the resolution from the high frequency antenna, the image resolution from the survey using 100 Hz antenna is the lower, but with the deeper image coverage. On the contrast, the deeper structure was not mapped in the higher frequency data due to higher absorption effect, but the shallow layered zone was distinctively resolved. Therefore subsurface images were effectively provided by integrating the data with 100 MHz and 450 MHz antennas for the deep and shallow structures, respectively. Regarding the seismic refraction data, the boundaries of the model and interface of the alternating layers were not successfully mapped due to the limit of the survey length. However, the equivalent contours of low velocity extended deep as considerable velocity contrasts with surrounding ground.

Analytical Estimation of Thermoelastic Damping (열탄성 진동감쇠에 관한 해석적 연구)

  • 이우식
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.9 no.6
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    • pp.801-809
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    • 1985
  • 다음 세대의 우주 비행선(spacecraft) 및 우주 구조물 등은 매우 정밀한 수행 능력은 물론 발사 경비의 절감을 위해 자체 무게를 최대한 줄일 수 있는 설계 방안을 요구하고 있다. 이같은 중 요한 요구 조건들을 만족시킬 수 있는 진동 제어의 한 방법으로써 재료 고유진동감쇠(material damping)의 효과적인 응용이 매우 중요시 되고 있다. 따라서, 본 연구에서는 열기류(Thermal currents)에 의해 발생하는 열탄성 진동감쇠(thermoelastic damping)를 연관 열탄성학(coupled thermoelasticity)에 근거하여 해석적으로 추정하고 진동감쇠율에 구조적, 기하학적 형태가 미치는 영향에 관해 고찰하였다. 단일 구조물의 형태, 경계조건 및 진동모우드 등이 진동감쇠에 미치는 영향을 새로운 계수로서 공식화 하였으며 아울러 최대 진동 감쇠율을 얻을 수 있는 최적조건을 고찰하였다.

極小 Energy 定理와 그 應용 (I)

  • 양원호
    • Journal of the KSME
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    • v.20 no.3
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    • pp.211-217
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    • 1980
  • 탄성학문제의 엄밀해는 응력의 평형방정식과 변형의 적합조건식 또는 이들을 조합한 탄성의 기 초방정식을 만족하며, 주어진 경계조건을 만족하는 해를 구해야 하겠지만, 문제에 따라서는 그 엄밀해를 구하기가 곤란하거나 또는 아주 복잡하므로 엄밀해에 가까운 근사해를 구하는 것이 편리할 때가 있다. 본강좌에서는 극소 energy 정리와 ritz의 근사계산법을 결합하여 탄성문제의 근사해를 구하는 방법을 설명하고자 한다. 강좌의 처음에는 삼차원에서의 변형 energy와 외력의 일(work)을 유도하고, 이들 사이의 관계로부터 일반국소 energy 정리를 정의한 다음 이 정리가 실제문제에 어떻게 응용될 수 있는가를 보이는 응용예를 주로하여 진행해 보려한다. 이때의 응 용예로 서는 재료역학에서 이미 눈에 익은 기초적 문제를 주로 다루어 보려한다. 재료역학에서의 탄성문제의 해는 정정인 문제와 불정정인 문제를 따로 분류하며, 불정정인 문제의 해는 정역학의 평형방정식과 변형의 적합방정식을 연립으로 하여 해결하든가, 중첩법을 적용하므로서 일반적 으로 상당히 복잡한 해가 되는 것이 보통인데, 본강좌에서 기술하는 방법은 정정 불정정의 문 제를 구별할 필요가 없이 같은 방법이 적용되며 어떤 면에서는 불정정의 문제가 정정의 문제보다 그 해가 간편히 구해질 수 있다는 장점이 있는 것이다.

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A Study on Similitude Law for Evaluation of Seismic Performance (내진성능평가를 위한 상사법칙에 관한 연구)

  • Kim, Nam-Sik;Kwak, Young-Hak;Chang, Sung-Pil
    • Proceedings of the Earthquake Engineering Society of Korea Conference
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    • 2003.03a
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    • pp.208-215
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    • 2003
  • 지진하중에 대한 구조물의 동적 거동과 성능을 예측 평가하기 위하여 실험적 방법들이 흔히 사용되고 있으나, 실험장비의 제약과 구조물의 규모 등으로 대부분 축소모형실험에 의존하고 있다. 그러나 일반적인 상사법칙(similitude law)은 탄성범위에서 유도된 것으로 지진거동과 같은 비탄성 거동을 예측하는 경우에는 한계가 있다. 또한 탄성범위 내에서도 크기효과(size offset)가 발생하므로 축소모형의 실험결과를 원형 구조물에 직접 적용하는 것은 많은주의가 필요하다. 본 연구에서는 원형 구조물(prototype)과 축소모형(scaled model)을 모두 실험 대상으로 하여 실제 축소모형만을 실험하여 원형 구조물의 거동을 예측하는 경우의 문제점을 확인하고 그 해결방법을 모색하고자 한다. 실제로 축소모형실험에서는 원형 구조물의 경계조건을 정확히 재현하기 어려우며, 실험모형의 제작과정과 실험과정에서의 모든오차가강성의 변화로 반영되어 나타난다. 따라서 본 연구에서는 기하학적 상사율과 변화된 강성비(stiffness ratio)를 함께 고려하여 고유진동수의 오차를 보정하고 비탄성 거동중에도 직접적인 실험결과의 비교가 가능한 상사법칙을 제안하였다. 더불어 제안된 상사법칙을 적용한 유사동적실험 (pseudodynamic test)을 수행하여 실험오차보정(experimental error compensation)효과를 검증하였다.

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