• Journal of the Korean GEO-environmental Society
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• v.12 no.7
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• pp.57-65
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• 2011

Numerical simulations by three-dimensional Particle Flow Code($PFC^{3D}$, Itasca) considering distinct element method (DEM) were carried out for prediction of triaxial compression test with sand material. The effect of scale conditions for numerical model and distinct material on final prediction results was analyzed by numerical models under various scale conditions, and following observations were made from the numerical experiments. It is very useful to model the initial material condition without any porosity conversion from 2-D to 3-D DEM. Numerical experiments have shown that in all cases considered, 3D distinct element modeling could provide good agreement on stress-strain behavior, volume change and strength properties with laboratory testing results. It was important thing to assess reasonable scale ratio of numerical model and distinct elements for saving calculation time and securing calculation efficiency under condition with accuracy and appropriateness as numerical laboratory. As results of DEM simulations under various scale conditions, most of results show that shear strength properties as cohesion and internal friction angle are similar in condition of $D_{mod}/D_{gmax}$ < 10. It shows that 3-D distinct element method could be used as efficient tool to assess strength properties by numerical laboratory technique.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.33 no.5
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• pp.1915-1933
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• 2013

In this study, the virtual fixed point analysis and 3D fully modeling analysis for bent pile structures are conducted by considering various influencing factors and the applicability of the virtual fixed point theory is discussed. Also, the optimized column-pile length ratio is analyzed for supplementing virtual fixed point design and examining a more exact behavior of bent pile structures by taking into account the major influencing parameters such as pile length, column and pile diameter, reinforcement ratio and soil conditions. To obtain the detailed information, the settlement and lateral deflection of the virtual fixed point theory are smaller than those of 3D fully modeling analysis. On the other hand, the virtual fixed point analysis overestimates the axial force and bending moment compared with 3D fully modeling analysis. It is shown that the virtual fixed point analysis cannot adequately predict the real behavior of bent pile structures. Therefore, it is necessary that 3D fully modeling analysis is considered for the exact design of bent pile structures. In this study, the emphasis is on quantifying an improved design method (optimized column-pile length ratio) of bent pile structures developed by considering the relation between the column-pile length ratio and allowable lateral deflection criteria. It can be effectively used to perform a more economical and improved design of bent pile structures.

• Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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• v.4 no.4
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• pp.117-123
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• 2000

열차와 교량의 3차원 모델링을 사용한 고속철도 교량의 동적해석이 수행되었다. 철도교의 모델인은 판요소와 3차원 뼈대요소로 모델링되었다. 상판과 주형 사이의 offset은 기하학적인 구속조건을 사용하여 고려하였다. 본 연구에서 사용된 고속철도는 2량의 동력차와 2량의 모터차와 16량의 객차로 구성되어 있다. 관절형 대차로 연결되어 전체 열차계의 운동방정식은 Lagrange 방정식을 이용하여 유도되었으며, 차제와 대차 그리고 자축의 3차원인 운동을 고려하였다. 이동 열차에 의한 교량의 응답은 predictor-corrector 반복법에 의한 Newmark-$\beta$ 법에 의해서 그 해가 구해진다. 매개변수해석에 의해서 열차의 이상화방법, 열차의 제동, 철도교량의 주행면 조도에 의한 영향이 고찰되었다.

• International Journal of Highway Engineering
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• v.10 no.3
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• pp.209-220
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• 2008

This paper presents the differences in the analysis results according to the underlying layer modeling methods when analyzing the curling behaviors of the concrete slabs on grade under environmental loads. The models of the slab on grade system considered in this study included a three-dimensional(3D) model, a model composed of 3D slab and springs for underlying layers, and a model composed of 2D slab and springs for underlying layers. First, when the underlying layer consisted of one layer, the curling behaviors according to the different models were compared. Then, the underlying layers that consisted of two different materials and thicknesses were considered. The results of this study showed that the tensionless spring model for the underlying layer gave very accurate results when the underlying layer consisted of one layer. However, when the underlying layers consisted of two layers, the spring model for the underlying layers could overestimate the displacements and underestimate the maximum stress with a large elastic modulus of upper underlying layer, a small elastic modulus of under underlying layer, and thick underlying layers.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2009.05a
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• pp.257-262
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• 2009

Elastic-Plastic structural analysis was performed to evaluate structural characteristic and integrity for rocket motor case of solid propulsion system. The structural analyses were compared and evaluated using the simplified 2-D axisymmetric model and 3-D full model for rocket motor case with torispherical dome type. And pre-tension load for bolt model was considered in structural analysis. The results of displacement and stress for the simplified 2-D axisymmetric model and 3-D full model were in an good agreement with each other. Therefore, the simplified 2-D axisymmetric model for rocket motor case was recommended to verify quickly the structural integrity and save the modeling and calculating time in initial design stage. Also, the structural characteristic and integrity for rocket motor case according to 5 dome types was evaluated to select the optimal dome shape.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2006.11a
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• pp.277-280
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• 2006

This paper describes the aerodynamic interference characteristics between the ing and the engines in a commercial airplane which is realized by reverse engineering based on the photo measurement. Steady three-dimensional compressible inviscid Euler equation is solved in the unstructured grid system under the cruise condition. The lift and drag forces in the wing with engines increase by 1.49% and 3.9%, respectively compared with the wing without engines.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2006.06a
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• pp.342-344
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• 2006

전동기 구동시스템의 사양 결정과 설계를 위해서는 부하의 부하토크, 관성계수, 마찰계수 등의 정보에 의한 부하 모델링이 반드시 필요하다. 전동지게차 시스템의 모델링을 위해서는 차체의 중량과, 바퀴의 제원 등 제한적인 정보를 기초로 하여 번거로운 계산과정을 거쳐야 하지만 정확한 정보를 얻기에는 어려움이 따른다. RecurDyn은 기계시스템의 모델링과 시뮬레이션을 하는 3차원 해석이 가능한 Functionbay사에서 개발한 시뮬레이션 프로그램으로서 3D의 기계적인 형상을 작성하고, 물성을 입력하면 부하토크, 등가 관성계수, 마찰계수를 출력할 수 있어 전동기구동시스템의 시뮬레이션 프로그램인 Matlab/Simulink와 결합하여 시뮬레이션을 수행 할 경우 부하 모델링 없이 전체 구동시스템의 특성 시뮬레이션이 가능하다. 본 논문에서는 영구자석 동기전동기로 구동하는 전동지게차 시스템을 대상으로 RecurDyn 프로그램의 활용을 소개하고 Matlab/Simulink를 이용한 결함 시뮬레이션의 가능성을 보고자 한다.

• Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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• v.4 no.4
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• pp.111-116
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• 2000

경간사이에 creep-coupler가 설치된 경부 고속철도 교량에 TGV-K 열차의 제동에 의한 교량의 종방향 동적거동을 해석하였다. 교량은 40m 길이의 2경간 연속교이며, 종방향 충격 하중을 인접 경간 혹은 교대로 전달하기 위한 목적으로 인접하고 있는 두 교량 사이의 creep-coupler가 설치되었다. 철도교의 경우에는 레일에 대한 종방향 축력검토가 매우 중요하므로, 이를 지지하고 있는 교량의 하부구조(교각과 기초)의영 향을 고려한 교량의 동적거동해석이 요구된다. 본 연구에서는 TGV-K의 실제 제동하중에 의한 KHSR(Korea high speed railway)에 건설중인 실제교량의 동해석을 하부구조와 동특성치를 고려하여 수행하였다. TGV-K는 객차사이에 대차가 위치하므로 전체 열차의 모델링이 한꺼번에 이루어 져야한다. 동핵석을 위해서 열차의 3차원 수치모델링이 이루어졌다. TGV-K의 제동은 동력차의 전기적인 제동에 의한 회생제동력(regenerative braking force)과 객착의 기계적인 판제동(disk braking)으로 이루어진다. 이러한 제동작용의 고려에 실제 TGV-K의 제동함수가 사용되었다.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 2000.06a
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• pp.868-875
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• 2000

이 연구의 목적은 당사에서 제작한 멤브레인형 $130,000M^3$와 $135,000M^3$ LNG 운반선의 진동특성을 파악하고, 거주구역의 진동수준을 예측하기 위함이다. 우선 공진 회피의 관점에서 최적의 프로펠러를 선택하기 위해 간단한 계산을 수행한 후, 주변 해수를 고려한 선박 전체를 모델링하여 3차원 유한요소해석을 수행한다. 이 계산은 보다 정확한 고유진동수를 결정하고, 프로펠러 기진의 주파수 범위에서 관련된 모드 형상을 결정하며, 선박 거주구에서 기대되는 진동수준은 잘 예측할 수 있다. 다음으로 선박이 진수되고 전체구조가 조립된 후 안벽에서 불평형 가진기를 이용해 가진기테스트를 실시하고, 해상시운전 중에도 동일한 방법으로 테스트를 실시한다. 시험은 고유진동수의 항으로 선박의 실제진동응답과 계산결과와의 좋은 비교를 가능하게 한다. 추가적으로 실제 엔진을 구동해 RPM을 최저에서 최고까지 천천히 변경하면서 실제 운항 중 진동응답을 계측함으로서 고유진동수를 예측하여 해석결과 및 가진기 시험결과와 비교한다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2007.05a
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• pp.1205-1208
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• 2007

본 연구에서는 3차원 CFD 모형인 FLOW-3D 모형을 이용하여, 군남 홍수조절지 접근수로의 안정성과 웨어의 월류능력을 검토하였다. 이를 위해서 현지측량자료와 1:5,000도의 수치지도를 이용하여 지형과 기본계획 설계(안)의 여수로를 구성하였다. 지형은 모델링 범위를 충분히 포함하도록 홍수조절지의 상 하류에 걸쳐 작성하였으며, 연직범위는 가능 최대 홍수량(PMF)시 저수지의 최고수위를 초과하는 범위까지 재현하였다. 모델링 범위는 웨어와 같은 구조물 주변에서는 조밀한 격자를 사용하여 정밀한 흐름현상을 재현토록 하였으며, 저수지 부분과 하류하천 부분에 대하여는 느슨한 격자망을 적용하여 최종적으로 2가지 격자망으로 모델링 전체범위에 대하여 격자를 구성하였다. 상류 경계조건으로는 저수지 수위를 경계조건으로 설정하였고, 하류 경계조건으로는 군남 홍수조절지가 일반댐과 달리 상 하류의 표고차가 크지 않아 방류시 하류하천 수위 상승으로 인하여 통수능에 영향을 줄 것으로 판단되므로, 방류량 대 하류하천 형성수위 관계식을 산정하여 방류량에 따른 하류하천의 수위를 하류경계조건으로 설정하였다.