• 제목/요약/키워드: 피로특성방정식

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국산 PS 강봉의 고응력범위에서의 직접 인장피로 특성 (A Study on the Characteristics of Direct Tensile Fatigue of the Domestic PS Bar at High Stress Range)

  • 유성원;서정인
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제15권2호
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    • pp.137-145
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    • 2003
  • 본 연구에서는 국산 PS 강봉의 직경, 반복최소응력 및 반복최대응력 등을 실험변수로 하여 직접 인장 피로실험을 수행하였다. 정적 인장실험 결과, 국산 PS 강봉의 응력 - 변형률 곡선과 극한강도 등을 얻었다. 또한, 피로실험에서의 특징적인 실험결과는 PS 강봉의 직경은 피로 수명에 중요한 인자가 아니며, 반복 최소응력의 크기는 국산 PS 강봉의 피로수명에 매우 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 이러한 피로실험결과를 통계 분석하여 PS 강봉의 응력 범위 및 반복 최소응력 등을 변수로 하는 피로강도 예측식을 제안하였다. 피로실험 중, 시편중앙에 설치한 Extensometer를 이용하여, 변형률의 변화를 측정하였으며, 측정된 변형률 변화현상에서 탄성계수의 변화현상을 구하였다. 변형률 증가현상은 3단계의 형태 즉, 초기에 급격한 증가 후 서서히 증가하며 파괴 직전에 급격하게 증가하는 형태로 나타났다. 탄성계수의 변화현상은 변형률 변화현상과 유사하게 감소하는 것으로 나타났으며 응력수준은 탄성계수 변화에 큰 영향을 주지 않는 것으로 나타났다.

구조방정식모형을 이용한 사무직 공부원의 직업관련 특성과 직무스트레스가 사회심리적 건강상태에 미치는 영향 (Effects on the Psychosocial Health Status of Job Stress and Job-related Characteristics among Clerical Public Officers using the Structural Equation Model)

  • 조영채;권인선;배남규;박재영
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제11권6호
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    • pp.2169-2177
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    • 2010
  • 본 연구는 공무원들의 스트레스나 피로수준과 같은 사회심리적 건강상태가 그들의 직급, 근무경력 등의 직업관련 특성이나 업무요구도, 업무자율성, 직장 내에서의 사회적 지지와 같은 직무스트레스 내용에 의해 영향을 받고 있는지를 구조방정식모형을 통하여 검토하고자 시도하였다. 연구대상은 대전광역시의 5개 정부 공공기관에 근무하는 일반 사무직 행정공무원 805명이었으며, 자료 수집은 2009년 10월 1일부터 11월 30일까지의 기간 동안에 표준화된 자기기입식 설문지(self-administered questionnaire)를 사용하여 실시하였다. 연구결과, 공무원들의 스트레스 및 피로수준은 직급, 근무경력, 업무만족도, 업무자율성, 상사의 지지도 및 동료의 지지도와는 유의한 음의 상관관계를 나타낸 반면, 년 간 결근일수, 업무요구도와는 유의한 양의 상관관계를 나타내었다. 구조방정식모형 분석 결과 연구대상자들의 직무스트레스 요인은 직업관련 특성 요인보다 사회심리적 건강상태에 더 큰 영향을 미쳤으며, 직무스트레스가 높을수록 사회심리적 건강상태를 나타내는 스트레스와 피로수준을 높여주는 것으로 나타났다. 한편, 직업관련 특성의 인지정도가 높을수록 직무스트레스 요인을 감소시키는 효과가 있는 것으로 나타났다. 따라서 공무원들의 스트레스나 피로를 감소시키기기 위해서는 직업관련 특성에 따른 직무내용의 개선을 위한 프로그램의 개발 및 시행이 필요할 것으로 생각된다.

통합형 점소성 구성방정식을 적용한 유한요소해석에 관한 연구

  • 김종범;이형연;유봉;곽대영;임용택
    • 한국원자력학회:학술대회논문집
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    • 한국원자력학회 1995년도 추계학술발표회논문집(2)
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    • pp.1014-1020
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    • 1995
  • 고온구조물은 고온에서의 운전상태에 따라 복잡한 하중이력을 경험하게 됨으로써 상온에서 발생하는 손상 기구와는 달리 온도 의존성을 가질 뿐만 아니라, 상온에서 볼 수 없는 크립-피로의 상호작용에 의한 손상현상이 나타나게 된다. 따라서 고온 구조물의 건전성 평가를 위한 비탄성 해석을 신뢰성 있게 수행하기 위해서는 구조물의 비선형 거동을 비교적 정확히 예측할 수 있는 통합 구성방정식의 개발 및 적용과 온도에 따른 재료의 물성치 확보가 필수적이다. 본 연구에서는 통합 점소성 모델인 수정된 Chaboche 모델에 대해서 내연적 시간 적분법을 적용하여 ABAQUS의 UMAT으로 구현하였고, 개발된 프로그램을 이용하여 INCONEL 718을 사용한 단순 인장해석, 반복 소성 특성해석 및 크립 해석을 수행하여 프로그램의 신뢰성을 평가하였다. 또한 원공이 있는 평판에 대한 예제해석을 수행함으로써 개발된 프로그램이 고온구조물의 건전성 평가를 위한 비탄성 해석에 적절하게 적용될 수 있음을 확인하였다.

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응답면기법을 활용한 피로균열진전 신뢰성 평가 (Reliability Assessment of Fatigue Crack Propagation using Response Surface Method)

  • 조태준;김이현;경갑수;최은수
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제20권6호
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    • pp.723-730
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    • 2008
  • 철도교량은 무거운 축하중이 작용하여 구조부재의 전체 강도에서 활하중이 차지하는 비율이 높기 때문에 피로에 의한 손상이 클 뿐만 아니라 계속적으로 변화하는 하중환경에 의해 피로손상이 빠르게 진행될 가능성이 있으므로 이에 대한 안전성을 체계적이고 분석적으로 평가할 수 있는 방법이 요구된다. 철도교량에서 구조부재별 피로균열의 생성위치 및 성장속도는 발생응력의 범위와 횟수, 구조시스템의 강성에 관련되어 있다. 구조시스템의 강성은 계획주체, 설계자, 시공자, 유지관리주체 각각의 특성과 불확실성을 포함하고 있으며, 시간의존적 하중과 저항의 특성에 의해서 추계학적으로 변화하게 된다. 그러므로 이러한 하중 및 저항에서의 각각의 불확실성을 정량적이고 객관적으로 표현할 수 있는 신뢰성에 기초한 평가기법을 개발하였다. 철도 및 지하철교량 등의 피로파괴에 대한 확률론적 평가를 위하여 응답면 기법(Response Surface Method, RSM)과 일계이차 모멘트 기법(First Order Second Moment method, FOSM)을 사용하여 피로균열진전과 잔존수명을 평가하였다. 응력변동 범위를 설계변수로 변화시키면서, 중요한 설계입력 변수로 한계상태 방정식을 구성하고 다양한 피로 수명(100년, 75년 등)후의 파괴확률을 예측하여 설계피로수명에 대한 신뢰성 지수계산 및 발생확률을 분석사례로 제시하였다.

백색잡음가진을 받는 연속체의 진동제어 (Vibration Control of the Continuous System Under White Noise Disturbance)

  • 백종한;허훈
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 1994년도 추계학술대회논문집; 한국종합전시장, 18 Nov. 1994
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    • pp.116-120
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    • 1994
  • 최근 항공우주 및 생산자동화 분야의 급격한 발달에 따라 정밀도와 효율성을 향상시키기 위해 저중량, 고강도 구조물이 요구된다. 그러나 경량화 추세로 인해 수반되는 구조물의 유연성 증가로 외력에 대한 구조응답의 진폭이 커지고 구조물의 피로 수명이 단축되어 매우 위험한 상황에 이를 수 있다. 이런 바람직하지 않은 진동현상을 제어하기 위해 여러 제어이론을 응용한 진동억제시스템의 연구가 활발하며, 신소재인 압전재료의 개발로 새로운 방향이 제시되고 있다. 압전재료는 유연한 구조물에 부착되어 압전재료의 수축, 팽창 운동에 의해 발생된 에너지를 부착된 구조물에서의 제어력으로 사용되어, 진동 혹은 자세 및 형상 제어에 활용되고 있다. 압전재료에 대한 연구로는 Crawley, de Luis3가 보의 표면 혹은 내부에 압전세라믹을 부착하여 액튜에이터로 사용하는 경우 집중모멘트를 가하는 역할을 함을 밝혔고, Hanagud, obal은 압전재료를 센서와 액튜에이터로 사용해 복합재료 보에 대한 최적 진동제어 알고리즘을 개발, 그 성능에 대한 효과를 조사하였고 임의의 위치에 부착된 센서 및 액튜에이터를 고려한 복합재료 보의 운동방정식을 유한요소법을 이용 유도하였으며 변위율 피드백(rate feedback)과 모달피드백(modal feedback) 제어기를 적용하여 진동제어 효과를 고찰하였다. 그리고 Tomas, James, Hubbard는 압전필름을 액튜에이터로 사용해 복합재료 보에 Liapunov 제어기와 변위율 피드백 제어기를 사용하여 능동감쇠기를 설계하였고, Lee, Chaing, Sullivan은 압전필름을 센서와 액튜에이터로 사용해 평판에 변위율 피드백 제어기를 적용한 능동감쇠기를 설계하고 실험적으로 수행하였다. Base가 백색잡음가진을 지속적으로 받을 때 보끝의 움직임이 최소가 되도록 제어하고자 연구를 수행 중인 바 그 결과로소 본 논문에서는 적용시켰고 F-P-K 방정식을 이용해 확률영역으로 변환하여 LQR 제어기와 pole allocation 제어기를 시스템에 적용시켜 우수한 특성을 갖음을 제어 시뮬레이션의 결과를 통해 입증하였다.

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VR 특성이 이용자 만족과 지속이용의도에 미치는 영향에 관한 연구 -VR 프레즌스, 이용자 특성, VR 멀미를 중심으로- (Study on the Influence of VR Characteristics on User Satisfaction and Intention to Use Continuously -Focusing on VR Presence, User Characteristics, and VR Sickness-)

  • 장형준;김광호
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제18권5호
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    • pp.420-431
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    • 2018
  • 본 연구는 가상현실(VR)을 주제로 이용자 관점에서 프레즌스를 기반으로 만족과 지속 이용 의도에 관한 주제로 접근하였다. 설문조사 기관을 통해 의뢰한 569명의 남녀 이용자들이 느끼는 만족과 이를 매개로 한 지속 이용 의도에 대한 연구를 진행하였다. 연구 내용에서는 독립변수인 VR 프레즌스의 구성 요인을 사실감이나 몰입감, 상호작용으로 설정 하였다. 이용자 특성은 개인의 혁신적 성향이나 몰입의 정도, VR 이용 경험으로 설정 하였다. VR 프레즌스와 이용자 특성 그리고 어지러움이나 시각적 피로도로 대표되는 VR 멀미가 콘텐츠 만족과 시스템 만족에 미치는 관계와 지속 이용 의도에 대해 연구 문제와 모델을 제시하였다. 구조방정식(SEM) 모델을 적용한 연구 문제의 해석으로는 8개의 가설이 모두 채택되었다. 결론에서 VR 콘텐츠의 만족을 높이는 요인과 지속적 이용 의도에 가장 큰 영향력으로 작용하는 콘텐츠 만족이 본 연구가 제시하는 핵심 시사점으로 나타났다.

부식을 고려한 선각거더의 최종강도 신뢰성 (Ultimate Strength Based Reliability of Corroded Ship Hulls)

  • 백점기;양수홍;김성규
    • 대한조선학회논문집
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    • 제33권2호
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    • pp.96-110
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    • 1996
  • 노후선박은 부식, 피로균열 등의 구조손상을 입고 있으며, 구조손상이 심각하면 중대한 해난사고를 초래할 위험성이 높다. 선각붕괴에 의한 선박의 침몰사고를 미연에 방지하기 위하여는 구조손상에 기인된 각종 불확실성을 고려한 노후선박의 최종강도 신뢰성을 평가할 필요가 있다. 본 논문에서는 부식에 의한 선체구조부재의 판두께 감소효과를 고려하여 선체구조의 최종강도를 기준으로한 신뢰성 평가기법을 제시하였다. 이를 위해 선체구조의 부식 속도모델을 선급에서 제시하는 데이타를 바탕으로 설정하고, 부식효과를 고려한 신뢰성 한계상태방정식을 도출하였으며, 최종강도 신뢰성은 SORM (second-order reliability method)을 적용하여 계산하였다. 본 기법을 이중선체 유조선에 적용하여 선령의 증가에 따른 단면계수 및 최종강도 신뢰성의 감소특성을 고찰하였다.

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强制 對稱 偏的 線型 振動子의 定常解 (Steady-State Solution of Forced Symmetric Piecewise-Linear Oscillator)

  • 최연선
    • 대한기계학회논문집
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    • 제13권4호
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    • pp.583-594
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    • 1989
  • 본 연구는 기계적 간극의 존재로 양면 접촉에 의한 강성 및 감쇠가 대칭적 으로 두번 생기는 강제 대칭 편적 선형(forced symmetric piecewise-linear vibarti- on)에 대하여 비선형진동의 분수조화 정상해 과정을 설명한 Stoker 가설로부터 분수조화진동을 포함한 복수의 정상해를 구하고 피로, 마멸 연구를 위한 접촉시간 및 접촉력을 계산하였다. 또한 강제 대칭 편적 선형진동자의 운동방정식을 무차원화 하고 각 무차원 시스템 변수에 따른 주파수응답특성을 살펴보았다.

방문자의 자아 구성, 자아 존중감, 성별이 개인 웹사이트에 드러난 자기 제시(self-presentation)에 대한 평가에 미치는 영향 (The Effects of Self-construals, Self-esteem, and Gender on the Evaluation of Personal Web Sites' Self-presentation Styles)

  • 이윤미;양혜영;이민아;김주환
    • 한국언론정보학보
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    • 제36권
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    • pp.254-286
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    • 2006
  • 본 연구는 흔히 미니 홈피로 불리는 개인 웹사이트(personal website)의 자기 제시(self-presentation)에 대한 평가가 어떠한 요인들에 의해 영향 받는지를 알아보고자 한 것이다. 성별, 자아 구성, 자아 존중감, 자기제시 방식을 주요 설명변인으로 놓고 개인 웹사이트 주인에 대한 호감도와 유능감을 종속변인으로 한 구조방정식모형(SEM)을 검증해 보았다. 또한 잠재평균분석(LMA)을 통해서 구인된 변인들 간에 남녀 집단에서 차이가 존재하는지도 살펴보았다. 분석 결과, 여성이 남성에 비해 상호의존적 자아구성 성향이 높은 것으로 나타났다. 또한 남녀 모두 동성보다는 이성의 자기 제시에 대해 높은 호감도를 보였고, 동성의 과시형 자기 제시에 대해서는 상대적으로 낮은 호감도를 보였다. 한편, 지각된 유능감 측면에서도 남녀 모두 이성의 자기 제시에 대해 보다 유능하다는 평가를 하고, 여성의 경우에는 과시형 자기 제시를 한 남성에 대해 더욱 유능하다고 평가한 것으로 나타나, 자기제시자의 성별에 따라 평가가 크게 달라짐을 알 수 있었다. 한편, 자아구성과 자아존중감은 성별의 효과에 비해 일관적이지도 않고 상대적으로 약한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 이러한 현상은 오프라인에서의 자기제시에 대한 기존의 많은 연구와는 상당한 차이를 보이는 결과다. 이러한 차이가 웹사이트라는 특성에 기인한 것인지의 여부에 답하기 위해서는 다른 조건들을 동일하게 놓고 온라인과 오프라인의 자기제시 효과를 비교하는 후속 연구가 필요 할 것이다. 본 연구의 결과는 방문자에게 호감을 주는 개인 웹사이트를 만들기 위해서는 방문자의 특성(특히 성별)을 고려한 자기 제시 유형을 전략적으로 활용해야 함을 암시한다.

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DCT 평면에서의 비정상 시변 근전도 신호의 인식과 병렬처리컴퓨터를 이용한 실시간 구현 (Identification of Nonstationary Time Varying EMG Signal in the DCT Domain and a Real Time Implementation Using Parallel Processing Computer)

  • 이영석;이진;김성환
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.507-516
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    • 1995
  • 근전도 신호(electromyogram)의 시변 비정상(time varying nonstationary) 특성은 신호의 정확한 모델링 및 인식에 제약 조건으로 받아들여 졌다. 특히, 최근 들어 장애자들을 위한 보철제어분야에서 근전도 신호를 이용한 기능적 전기 자극을 위한 FES(funcitonal electrical stimulation) 시스템에 있어 근전도 신호의 파라메터 인식은 중요한 요소로서 작용한다. 그러나, 근전도 신호는 자세의 변화 및 근육 피로도 등의 요인에 의해서 시변 비정상 특성을 띠고 있기 때문에 시간에 따라 변하는 인식 파라메터를 정확하게 인식할 수 있는 새로운 알고리즘의 개발과 실시간 처리가 가능한 컴퓨터 하드웨어의 설계가 요구된다. 따라서, 본 논문에서는 시평면의 근전도 신호를 이산 여현 변환(discrete cosine transform)을 이용하여 변환 평면으로 옮긴 다음 상태 방정식(state space equation)을 써서 변환 평면상에서의 AR(autoregressive) 모델을 세우고 주어진 근전도 신호에 대해 모델 파라메터를 추정하였으며, 제안한 알고리즘은 실시간 처리를 위하여 2개의 독립적인 중앙 연산 처리 장치를 갖춘 INMOS사의 IMS T-805 병렬 처리 컴퓨터를 이용하여 동시 다발적인 연산을 수행함으로서 알고리즘의 연산 효율을 높였다. 제안된 알고리즘의 타당성을 검증하기 위해 모델의 추정 오차에 영향을 미치는 입력 자기상관 행렬(input correlation matrix)의 condition number의 변화 및 평균자승오차(mean square error)를 구하여 기존의 SLS(sequential least square) 알고리즘과 비교하였다.

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