• 제목/요약/키워드: 탄성힌지

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내부(內部)힌지효과(效果)를 고려(考慮)한 평면(平面) 뼈대구조(構造)의 기하학적(幾何學的)인 비선형(非線型) 유한요소해석(有限要素解析) (Geometric Nonlinear F.E. Analysis of Plane Frames Including Effects of the Internal Hinge)

  • 김문영
    • 대한토목학회논문집
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    • 제14권1호
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    • pp.93-103
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    • 1994
  • 본(本) 논문(論文)에서는 내부(內部)힌지가 있는 평면(平面) 뼈대구조(構造)의 기하학적(幾何學的)인 비선형(非線型)을 수행하기 위한 두 가지 해석방법(解析方法) 즉, 유한분절법(有限分節法)과 유한요소법(有限要素法)을 제시한다. 유한분절법(有限分節法)의 경우에는 내부(內部)힌지에 대한 경계조건(境界條件)이 고려된 평형방정식(平衡方程式)과 힘-변위(變位) 관계식(關係式)을 직접(直接) 적분(積分)하여 엄밀한 접선강도(接線剛度) 매트릭스를 유도한다. 유한요소법(有限要素法)의 경우에는 내부(內部)힌지와 전단변형(剪斷變形)의 영향이 고려된 Hermitian 다항식(多項式)을 형상함수(形狀凾數)로 사용하여 탄성(彈性) 및 기하학적(幾何學的)인 강도(剛度)매트릭스를 산정한다. 제시된 이론(理論)의 정확성(正確性)과 타당성(妥當性)을 입증(立證)하기 위하여, 선택된 예제(例題)의 해석결과(解析結果)를 제시한다.

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초정밀 다축 위치제어장치 개발 및 보정에 관한 연구 (A Study on the Development and Compensation of precision Multi-Axis Positioning System)

  • 정상화;차경래
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2002년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.455-458
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    • 2002
  • In recent years, precision positioning stage is demanded fur some industrial fields such as semi conductor lithography, ultra precision machining and fabricating of nano structure. In this research, precision multi-axis positioning stage, which consists of pzt actuator, flexure, and capacitance gauge, is designed and developed. The performance of it such as 3-axis positioning, characteristic of motion and resolution is verified.

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압전 액츄에이터를 이용한 초정밀 위치제어장치 개발 (Development of Nano Positioning Stage using PZT Actuator)

  • 정상화;차경래
    • 한국공작기계학회:학술대회논문집
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    • 한국공작기계학회 2002년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.214-218
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    • 2002
  • In recent years, precision positioning stage is demanded for some industrial fields such as semi-conductor lithography, ultra precision machining, and fabricating of nano structure. In this research, precision multi-axis positioning stage, which consists of pzt actuator, flexure, and capacitance gauge, is designed and developed. The performance of 3-axis positioning, characteristics of motion and resolution are verified.

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효용적인 알고리즘에 의한 초고층건물의 비탄성 해석 연구 (Investigation on Inelastic Behavior of Tall Buildings Based on Efficient Analysis Algorithm)

  • 주영규;홍원기;김상대;박칠림
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제10권1호통권34호
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    • pp.115-123
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    • 1998
  • 철골조 초고층건물의 설계에 있어서 구조물의 극한상태는 탄성해석으로는 구할 수가 없다. 현재의 비탄성 해석프로그램은 중대형에서 수행되고 있으며 사용하기가 복잡하고 그 결과값을 분석하는데 많은 노력과 시간이 요구되기 때문에 실무분야에서 비탄성 해석은 사용성에서 어려움이 있다. 본 연구에서는 잔여응력계수를 사용한 방법을 이용한 PC용 비탄성 해석법을 실제 초고층건물에 적용하여 탄성설계된 구조물에 대한 비탄성해석을 수행하였다. 또한 시스템 연성을 증대시키기 위한 구조시스템 변경방법에 관해 제시하고 있다.

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탄성 힌지 타입 레버 메커니즘을 이용한 자동 초점 조절 미세구동장치에 대한 연구 (A study on fine actuating stage for autofocus by using flexure-hinge type lever mechanism)

  • 이재석;홍석인;김호상;장한기;이경돈
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2006년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.665-666
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    • 2006
  • In precision laser microfabrication, focusing is essential to acquire good machining precision and uniform machining quality. If it does not perform, laser machining cannot be realized. So, confocal scanning method with high depth resolution is used for focus detection technique. This paper is concerned with a procedure for design, analysis and performance test of an autofocus fine actuating stage, which is composed of flexure-hinge type lever mechanism and piezoelectric actuator. Through series of analytical design, the stage is simplified as a rigid bodies(lever and main body) and springs(flexure hinges). The simplified model was applied to determine the dimension of flexure hinges and lever. After structural analysis confirmed design requirement, an actual stage was made and verified through an experiment on the static and dynamic characteristics(maximum stroke and 1st natural frequency). The fabricated stage was satisfied with the design requirement.

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부재의 이력모델에 따른 건축구조물의 내진성능 평가 (Evaluation of Seismic Performance for Building Structures by Hysteresis Model of Elements)

  • 한덕전;고현
    • 한국공간구조학회논문집
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    • 제9권4호
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    • pp.73-80
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    • 2009
  • 성능에 기초한 내진설계에서 구조물의 지진에 대한 성능평가를 위하여 구조물의 비탄성 지진거동을 정확하게 예측하는 젓이 중요하다. 정확한 시스템의 연성능력 평가를 위해서는 각부재의 하중과 변형의 관계를 보다 실제적으로 규정하는 것이 중요하다. 비선형 해석에 의한 구조물의 비탄성 거동 파악을 위해서 단순화된 부재의 하중-변형 관계 모델을 적용한다면 구조물의 실제적이고 정확한 거동을 예측하기에는 어려움이 있다. 본 논문에서는 하중-변형 관계를 Backbone 이력모델을 적용하여 단순화된 하중-변형 관계를 적용한 모델과 시스템연성능력 및 층연성능력을 비교, 평가하였다. 해석결과로 이선형 이력모델의 경우에 시스템 및 층 연성도의 과소평가는 실제구조물의 소성거동을 과소평가하는 곁과를 초래하며 보다 정착한 비선형해석을 위하여 부재의 이력모델은 Backbone 이력모델을 사용하는 것이 바람직하다.

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재료 특성에 기반한 철근콘크리트 휨부재의 소성회전능력 산정 (Evaluation of Plastic Rotational Capacity Based on Material Characteristics in Reinforced Concrete Flexural Members)

  • 최승원;김우
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제22권6호
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    • pp.825-832
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    • 2010
  • 철근콘크리트 구조물은 위험 단면이 휨강도에 도달하더라도 이 단면에서 소성힌지가 형성되어 휨모멘트가 재분배되어 곧바로 파괴에 도달하지 않는다. 이러한 소성힌지 영역에서 발생하는 비탄성 변형에 의해 소성 회전이 발생한다. 소성힌지길이는 주로 재료 특성에 영향을 받는다. 이 연구에서는 유로코드2에서 제시하고 있는 재료 모델로부터 산정된 휨곡률 분포로부터 소성힌지길이와 소성회전각을 일관되게 산정하였다. 재료 모델의 한계값 즉, 콘크리트 극한변형률, 철근 극한변형률 및 철근의 경화비(k)가 소성회전능력에 미치는 영향을 분석하였다. 해석 결과 콘크리트 극한변형률 및 철근 극한변형률이 증가함에 따라 소성회전능력이 증가하였고 특히, 철근의 경화비(k)가 증가함에 따라 소성 회전각은 크게 증가되는 것으로 나타났다. 따라서 각 재료 모델의 한계값 결정에 세심한 주의가 필요할 것으로 나타났다.

유한 요소법을 이용한 어업용 프레임 구조물의 변형 및 강도 해석 (Analysis on Deformation and Stiffness of Frame Structure for Fishery using Finite Element Methods)

  • 김태호;류청로;김대안
    • 수산해양기술연구
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    • 제38권4호
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    • pp.307-316
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    • 2002
  • 2개의 PE 부이가 클램프 및 벨트로 고정되고 그 위에 발판을 지지하기 위한 프레임 등으로 구성된 단위 틀이 외부 재질이 고무 성분인 힌지로연결된 어업용 프레임 구조물의 강도 및 변형을 해석하여 구조적 안정성을 평가하고자 유한 요소법을 이용하여 그것의 구조 해석을 수행하였으며, 해석에서 얻어진 결과는 다음과 같이 요약할 수있다. 1) 고무 힌지로 구성된 어업용 프레임 구조물의 구조적인 안정성을 해석하기 위해서는 힌지 부분을 정확하게 모델링하는 것이 중요하며, 특히 해석 결과는 모델링의 기법에 따라 다르게 나타났다. 2) 고무 힌지의 경우 먼저 재료 시험을 통해 그것의 정확한 불성치를 확보한 후 구조 해석을 수행해야 하며, 단순히 영 계수 E만을 인자로서 해석하는 경우 신뢰성이 있는 결과를 얻을 수 없다는 것을 확인하였다. 3) 초탄성 거동을 하는 고무는 대변형을 하지만 하중과 변형이 선형 관계를 유지하고 있으므로 영 계수 E 등의 물성치를 적절히 사용하면, 힌지를 단순하게 선형 문제로 이상화하여 구조해석을 수행할 수 있을 것으로 사료된다. 4) 동일한 조건에서 파랑 하중에 대한 어업용 프레임 구조물의 구조 응답은 Hogging 상태 즉, 파정이 그것의 중앙부에 오는 것이 정수 중이나 Sagging 상태인 경우보다 크게 나타났다.

할선강성해석법을 이용한 모멘트저항골조의 모멘트 재분배 (Moment Redistribution for Moment-Resisting Frames using Secant Stiffness Analysis Method)

  • 박홍근;김창수;엄태성
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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    • pp.221-224
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    • 2008
  • 할선강성을 이용하여 모멘트저항골조의 모멘트재분배를 수행하는 선형해석법을 연구하였다. 제안된 방법에서는 모멘트재분배가 요구되는 부재의 소성힌지에 회전스프링을 모델링한 후, 이 스프링의 할선 강성을 조정하여 비탄성변형으로 인해 저감된 부재의 휨강성을 반영한다. 회전스프링의 할선강성을 조정하여 선형해석한 결과, 해당 부재와 전체 구조물에서 힘의 평형이 만족될 때까지 계산을 반복한다. 할선강성해석을 통해, 소성힌지의 비탄성변형에 의한 하중의 재분배가 고려될 수 있으며, 해당 소성힌지에서의 요구회전변형이 변형능력을 초과하지 않는지 비교함으로써 안전성을 평가할 수 있다. 검증을 위해, 제안된 방법은 기존의 연속보에 대한 실험연구와 비교되었으며, 기존건물의 평가에 적용되었다.

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