• 제목/요약/키워드: 2-D equilibrium analysis

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CCHE1D 모형을 이용한 저수지 붕괴에 따른 하상변동 해석 (Numerical Analysis of River Bed Change Due to Reservoir Failure Using CCHE1D Model)

  • 손인호;김병현;손아롱;한건연
    • 대한토목학회논문집
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    • 제36권2호
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    • pp.219-229
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    • 2016
  • 본 연구에서는 저수지의 붕괴로 인한 하류부 하천의 하상변동에 대한 해석을 수행하였다. 저수지 붕괴에 따른 1차원 비평형, 비균일 유사의 이송과 하상 변동을 연구를 위해 CCHE1D 모형을 이용하였다. CCHE1D 모형은 비평형 및 비균일 유사해석을 위해 조정거리와 분류된 입자의 입경을 사용하며, 하상 물질의 교환을 위한 혼합층의 개념이 사용된다. CCHE1D 모형을 1996년 저수지 붕괴가 발생한 Ha!Ha!강 유역에 적용하여 저수지 붕괴로 인한 하류부의 비평형, 비균일 유사이송을 해석하고, 계산 결과를 저수지 붕괴전 후에 하류부 실측 하상과 비교하였다. 또한, 조정계수($L_{s,b}$), 비평형 계수(${\alpha}_s$), 혼합층 두께(${\delta}_m$), 공극률(p')을 포함하는 주요 매개변수에 대한 민감도를 분석하였으며, 대상유역에서는 비평형 계수가 하상변동에 가장 큰 영향을 주는 것으로 나타났다.

CANDU형 원자로의 평형로심에 대한 이차원적 해석 (Two Dimensional Analysis for Equilibrium Core of CANDU-PHWR)

  • Keung Koo Kim;Seong Yun Kim;Chang Hyun Chung
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제15권2호
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    • pp.87-97
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    • 1983
  • 본 연구에서는 평형로심 특성을 계산하기 위하여 로심 해석용 코드인 WBURN (2-D, 2-group, coarse mesh)을 개발하여 월성 원자로의 평형 로심 특성을 해석하고 최종 안전성 보고서에 주어진 결과와 비교하였다. 그리고 최근에 입수된 설계상수들의 변화에 기인된 평형로심 특성변화를 조사하였으며, 월성 원자로의 가동 조건이 변화되어 핵연료의 연소도를 약 5% 높일 수 있음이 나타났다.

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Static and quasi-static slope stability analyses using the limit equilibrium method for mountainous area

  • Hosung Shin
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제34권2호
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    • pp.187-195
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    • 2023
  • Intensive rainfall during the summer season in Korea has triggered numerous devastating landslides outside of downtown in mountainous areas. The 2D slope stability analysis that is generally used for cut slopes and embankments is inadequate to model slope failure in mountainous areas. This paper presents a new 3D slope stability formulation using the global sliding vector in the limit equilibrium method, and it uses an ellipsoidal slip surface for static and quasi-static analyses. The slip surface's flexibility of the ellipsoid shape gives a lower FS than the spherical failure shape in the Fellenius, Bishop, and Janbu's simplified methods. The increasing sub-columns of each column tend to increase the FS and converge to a steady value. The symmetrical geometric conditions of the convex turning corners do not indicate symmetrical failure of the surface in 3D analysis. Pseudo-static analysis shows that the horizontal seismic force decreases the FS and increases the mass volume at the critical failure state. The stability index takes the FS and corresponding sliding mass into consideration to assess the potential risk of slope failure in complex mountainous terrain. It is a valuable parameter for selecting a vulnerable area and evaluating the overall risk of slope failure.

2차원 유한요소법과 3차원 한계평형법을 이용한 테일러스 사면안정성 해석 (Analysis of Talus Slope Stability using 2D FEM and 3D Limit Equilibrium Method)

  • 이경미;김성권;서용석;이선복;김동현;김도식
    • 지질공학
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    • 제17권3호
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    • pp.381-391
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    • 2007
  • 본 연구에서는 2차원 유한요소법과 3차원 한계평형법을 함께 이용하여 테일러스 분포사면의 안정성을 해석하였다. Phase2를 이용한 유한요소해석에서는 발생응력의 분포를 이용하여 파괴심도를 추정하였다. 파괴면은 테일러스층 하부에 약 3-10m의 두께로 분포하는 붕적층 내에서 발생하였다. 유한요소해석 결과와 지질조사결과를 바탕으로 3차원 모델을 작성하여 한계평형해석을 실시하였다. 3차원 한계평형해석결과를 보면 건조시에는 모든 사면에서 안정한 것으로 나타났으나, 집중호우에 의해 지하수면이 붕적층을 포화시킬 때에는 급격히 불안정해지는 것으로 나타났다.

에너지보존과 토크평형을 이용한 제로터 유압 펌프/모터의 배제용적 해석 - 내·외부로터 회전 경우 - (An Analysis on Volumetric Displacement of Hydraulic Gerotor Pump/Motor using Energy and Torque Equilibrium - First Report: Case of Rotation of Inner and outer Rotors -)

  • 김성동;김대명;함영복
    • 드라이브 ㆍ 컨트롤
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    • 제10권2호
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    • pp.13-22
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    • 2013
  • It is difficult to analytically derive a volumetric displacement formula of gerotor hydraulic pump/motor because geometric shape of rotors is complicated. An analytical method about the volumetric displacement is proposed in this work, which is relatively easy and based upon two physical concepts. The first one is energy conservation between hydraulic energy of the pump/motor and mechanical input/output energy. The second concept is torque equilibrium with respect to inner and outer rotors. The formula about the volumetric displacement is derived for the common case of inner and outer rotors rotate with respect to fixed axes. The formula is verified by comparing another analytical displacement formula, and it is numerically verified by comparing numerical results, which is calculated for geometric specification of a motor. The numerical displacement is calculated through CAD software program and MATLAB program. The proposed analytical formula can be utilized in analysis and design of hydraulic gerotor motors.

2차원 한계평형 및 사면안정해석을 통한 지오텍스타일 튜브 복합구조물의 안정성 분석 (Stability Behavior of Geotextile Tube Composite Structure by Slope Stability and 2-D Limit Equilibrium Analysis)

  • 오영인;신은철;강정구
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제5권4호
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    • pp.11-18
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    • 2006
  • 지오텍스타일 튜브공법은 지오텍스타일의 필터 및 배수기능을 복합적으로 활용하는 공법으로 과거의 모래주머니, 훼브릭 폼, 게비언 등의 개념에서 최근 수리학적 채움기법을 적용하여 해안침식방지 구조물, 슬러지의 탈수, 교량축조를 위한 가도, 여수로 공사를 위한 임시구조물 등의 신구조물 공법으로 자리매김 하고 있다. 본 연구에서는 지오텍스타일 튜브와 지반재료와의 복합구조물의 안정거동에 대하여 2차원 한계평형, 침투해석 및 사면안정해석방법을 통하여 분석하였다. 2차원 한계평형이론을 통하여 설계영향인자 및 현장여건에 따른 지오텍스타일 튜브 복합구조물의 지반공학적 안정성을 분석하였으며, 사면안정해석을 위하여 일차적으로 부정류 침투해석을 통하여 조위변동에 따른 복합구조물내의 간극수압분포를 분석하였다. 최종적으로 범용 사면안정해석 프로그램인 Slope/W를 이용한 침투분석결과와 연동하여 사면안정해석을 수행하였다. 2차원 한계평형해석 및 평면변형해석 방법을 통한 분석결과, 세가지 형태의 지오텍스타일 튜브 복합구조물 모두 안정성을 확보하고 있으며, 지오텍스타일 튜브 구조물 자체는 수위조건 변화에 대해서는 크게 영향이 없이 안정한 것으로 도출되었다.

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벼, 현미, 백미 및 왕겨의 흡습평형함수율 (Adsorption Equilibrium Moisture Content of Rough Rice, Brown Rice, White Rice and Rice Hull)

  • 금동혁;김훈
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제26권1호
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    • pp.57-66
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    • 2001
  • This study was performed to determine adsorption equilibrium moisture contents of rough rice, brown rice, white rice and rice hull grown in Korea. EMC values were measured by static method using saturated salt solutions at three temperature levels of 20$\^{C}$, 30$\^{C}$ and 40$\^{C}$, and eight relative humidity levels in the range from 11.2% to 85.0%. The measured EMC values were fitted to modified Henderson, Chung-Pfost, and modified Oswin models by using nonlinear regression analysis. The results of comparing root mean square errors for three models showed that modified Henderson and Chung-Pfost models could serve as good models, and that modified Oswin model could not be applicable to rough rice, brown rice, white rice and rice hull.

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2차원 한계평형 및 평면변형해석을 통한 지오텍스타일 튜브 복합구조물의 거동분석 (Behavior of Geotextile Tube Composite Structure by 2-D Limit Equilibrium and Plane Strain Analysis)

  • 신은철
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제7권6호
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    • pp.13-22
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    • 2006
  • 지난 30여년간 지오텍스타일은 토목분야의 건설현장에서 필터 및 배수기능을 위한 효과적인 재료로 활용되어 왔으며, 최근에는 다양한 환경 분야에서도 그 활용이 증가되고 있다. 지오텍스타일 튜브공법은 지오텍스타일의 필터 및 배수기능을 복합적으로 활용하는 공법으로 과거의 모래주머니, 훼브릭 폼, 게비언 등의 개념에서 최근 수리학적 채움기법을 적용하여 해안침식방지 구조물, 슬러지의 탈수, 오염물질의 격리처리 구조물 등의 신구조물 공법으로 자리매김 하고 있다. 본 연구에서는 지오텍스타일 튜브와 지반재료와의 복합구조물의 거동 및 설계인자에 대하여 2차원 한계평형 및 평면변형 해석방법을 통하여 분석하였다. 2차원 한계평형이론을 통하여 설계영향인자 및 현장여건에 따른 지오텍스타일 튜브 복합 구조물의 지반공학적 안정성을 분석하였으며, 지오텍스타일 튜브 전용해석 프로그램인 GeoCoPS를 이용한 2차원 평면변형 해석에서는 지오텍스타일 튜브 구조물의 설계 및 시공기법에 대하여 검토하였다. 2차원 한계평형해석 및 평면변형해석 방법을 통한 분석결과, 세가지 형태의 지오텍스타일 튜브구조물 모두 안정성을 확보하고 있으며, 지오텍스타일의 소요인장강도는 151kN/m, 펌핑압은 최대 22.7kN/m로 도출되었다.

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Large deflection analysis of laminated composite plates using layerwise displacement model

  • Cetkovic, M.;Vuksanovic, Dj.
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제40권2호
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    • pp.257-277
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    • 2011
  • In this paper the geometrically nonlinear continuum plate finite element model, hitherto not reported in the literature, is developed using the total Lagrange formulation. With the layerwise displacement field of Reddy, nonlinear Green-Lagrange small strain large displacements relations (in the von Karman sense) and linear elastic orthotropic material properties for each lamina, the 3D elasticity equations are reduced to 2D problem and the nonlinear equilibrium integral form is obtained. By performing the linearization on nonlinear integral form and then the discretization on linearized integral form, tangent stiffness matrix is obtained with less manipulation and in more consistent form, compared to the one obtained using laminated element approach. Symmetric tangent stiffness matrixes, together with internal force vector are then utilized in Newton Raphson's method for the numerical solution of nonlinear incremental finite element equilibrium equations. Despite of its complex layer dependent numerical nature, the present model has no shear locking problems, compared to ESL (Equivalent Single Layer) models, or aspect ratio problems, as the 3D finite element may have when analyzing thin plate behavior. The originally coded MATLAB computer program for the finite element solution is used to verify the accuracy of the numerical model, by calculating nonlinear response of plates with different mechanical properties, which are isotropic, orthotropic and anisotropic (cross ply and angle ply), different plate thickness, different boundary conditions and different load direction (unloading/loading). The obtained results are compared with available results from the literature and the linear solutions from the author's previous papers.

사장교 시스템의 실용적인 초기형상 결정법 (Practical Determination Method of Initial Cable Forces in Cable-Stayed Bridges)

  • 송요한;김문영
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제24권1호
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    • pp.87-95
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    • 2011
  • 본 논문에서는 비선형해석이라는 복잡한 과정을 거치지 않고도 사장교 시스템의 초기형상을 효율적이고 합리적으로 결정하는 방법을 제시하고자 한다. 사장교 시스템의 초기형상해석이라 함은 주형의 수직 처짐과 휨모멘트, 주탑의 수평변위와 휨모멘트를 최소화하면서, 고정하중과 평형을 이룰 수 있는 케이블의 장력과 무응력길이를 결정하는 방법으로 이때, 케이블이 정착되는 주형의 수평위치, 주탑의 수직위치가 변하지 않아야 한다. 본 연구에서는 주형과 주탑의 케이블 정착부에서 힘의 평형조건을 이용하여 주형의 수직 처짐과 주탑의 수평변위를 효과적으로 제어할 수 있는 장력 산정법을 사장교의 형태별로 정리하여 제시하였으며, 2차원 사장교 예제들에 대하여 기존 연구의 방법들과 장력, 주형의 모멘트와 처짐 등을 비교하였다. 또한 3차원 실교량에 대해 Improved TCUD법으로 초기형상해석을 수행하여 그 결과와 비교함으로서 본 방법의 정확성을 입증하고자 하였다.