• 제목/요약/키워드: 3D Deflection Behaviors

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Nanoscale Longitudinal Normal Strain Behavior of ${Si_3}{N_4}$-to-ANSI 304L Brazed Joints under Pure Bending Condition

  • Seo, D.W.;Lim, J.K.
    • International Journal of Korean Welding Society
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    • 제4권1호
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    • pp.46-52
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    • 2004
  • To combine the mechanical advantages of ceramics with those of metals, one often uses both materials within one composite component. But, as known, they have different material properties and fracture behaviors. In this study, a four-point bending test is carried out on $Si_3N_4$ joined to ANSI 304L stainless steel with a Ti-Ag-Cu filler and a Cu interlayer at room temperature to evaluate their longitudinal strain behaviors. And, to detect localized strain, a couple of strain gages are pasted near the joint interfaces of the ceramic and metal sides. The normal strain rates are varied from $3.33{\times}10^5$ to $3.33{\times}10^{-1}s^{-1}$ Within this range, the experimental results showed that the four-point bending strength and the deflection of the interlayer increased with increasing the strain rate.

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KNR 용접형 판형교의 동적거동에 관한 해석적 고찰 (An Analytical Review on the Dynamic Behaviors of Welded PL girder Bridges of KNR)

  • 이희업;;최진유
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2002년도 추계학술대회 논문집(II)
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    • pp.1047-1052
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    • 2002
  • KTX is going to directly operate on the existing plate girder bridges before the complete construction of new high-speed line. Also the speed and traffic volume is increased after electrification of conventional line. Then, it is necessary to check the dynamic behaviors of these bridges. Therefore, this paper reviews the dynamic behaviors of welded plate girder bridges designed by L-22, a standard load type of KNR. The span lengths of plate girder analyzed here are 6.6m, 9.7m, 12.9m, 16.0m, 19.2m, 22.3m, 25.4m and 31.1m. Using 2-D dynamic analysis, vertical deflection ratios of plate girder and maximum accelerations of car body are calculated. And the analytical results are compared with those of design criteria.

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Nonlinear forced vibrations of multi-scale epoxy/CNT/fiberglass truncated conical shells and annular plates via 3D Mori-Tanaka scheme

  • Mirjavadi, Seyed Sajad;Forsat, Masoud;Barati, Mohammad Reza;Hamouda, AMS
    • Steel and Composite Structures
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    • 제35권6호
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    • pp.765-777
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    • 2020
  • In the context of classic conical shell formulation, nonlinear forced vibration analysis of truncated conical shells and annular plates made of multi-scale epoxy/CNT/fiberglass composites has been presented. The composite material is reinforced by carbon nanotube (CNT) and also fiberglass for which the material properties are defined according to a 3D Mori-Tanaka micromechanical scheme. By utilizing the Jacobi elliptic functions, the frequency-deflection curves of truncated conical shells and annular plates related to their forced vibrations have been derived. The main focus is to study the influences of CNT amount, fiberglass volume, open angle, fiber angle, truncated distance and force magnitude on forced vibrational behaviors of multi-scale truncated conical shells and annular plates.

Three-Dimensional Limit Equilibrium Stability Analysis of the Irregularly Shaped Excavation Comer with Skew Soil Nailing System

  • Kim, Hong Taek;Par
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제14권3호
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    • pp.73-94
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    • 1998
  • 사면보강 또는 굴착면의 안정성 확보를 위해 쏘일례일링 공법이 종종 적용되고 있다. 그러나 오목형태 또는 볼록형태 모서리부와 같은 특수한 지역에 쏘일네일링 공법이 적용되어질 경우, 편기각보강형태, 즉 skew 쏘일네일 형태로 주로 시공쥐고 있다. 하지만, 지금까지 skew 쏘일례일링 공법이 적용된 굴착 모서리부에 대한 3차원 안정해석 및 거동분석 등에 대한 실험이나 연구결과는 미흡한 실정이며, 따라서 보강재의 배치형태, 삽입각도 및 길이 등 관련 설계변수값 결정에 관하여 주로 경험에 의존하고 있는 실정이다. 따글윽 본 연구의 주된 목적은, skew 쏘일네일링 공법이 오목형태 굴착 모서리부에 적용되는 경우 이에 대한 3차원 한계평형 안정성 평가기법을 제시하는 데 있다. 3차원 예상 파괴흙쐐기의 형상은 FLAC 프로그램 모델링 및 해석을 통해 결정하였으며, 모서리부에 대한 3차원 침투수압 산정식의 제시 및 해석시 다층지반조건의 고려 등이 포함되었다. 또한 제시된 3차원 안정해석법 을 이용해, 관련 설계변수들의 모서리부 안정성에 미치는 영향 정도를 분석하였다. 아울러 기 제시된 볼록형태 굴착 모서리부의 3차원 안정해석 법을 이용해 skew 쏘일네일 보강패턴의 효율성을 분석하였으며, 또한 굴착과정을 통해 전면부 벽체변위 및 인접지반의 침하 등이 상대적으로 문 제시되는 볼록형태 굴착 모서리부에 대한 변위예측을 위해 준 3차원 유한요소 해석기법 및 중첩기법 등의 적용을 시도하였다.

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양방향 BSS 구조의 형상 매개 변수 연구 (Geometrical Parametric Study on Two-Way Beam String Structures)

  • 이승혜;서민희;박상은;김선명;이기학;이재홍
    • 한국공간구조학회논문집
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    • 제19권3호
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    • pp.69-76
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    • 2019
  • A Beam String Structure (BSS) is a type of hybrid structures, which is composed of upper structural members, lower strings, and struts. Due to the advantages that the pre-tensioned strings elicit pre-caber of the upper structural members, the deflection can be greatly reduced without increasing the structural member size. In this study, a two-way beam string structure is proposed to endure bi-directional loading. The two-way beam string structure consists of two cable parts, namely, sagging and arch-shaped cables. A parametric study is presented aimed at proposing design guide lines of the two-way beam string structures. Numerical finite element analyses through the ABAQUS package were implemented to obtain their behaviors.

Innovative displacement-based beam-column element with shear deformation and imperfection

  • Tang, Yi-Qun;Ding, Yue-Yang;Liu, Yao-Peng;Chan, Siu-Lai;Du, Er-Feng
    • Steel and Composite Structures
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    • 제42권1호
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    • pp.75-90
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    • 2022
  • The pointwise equilibrium polynomial (PEP) element considering local second-order effect has been widely used in direct analysis of many practical engineering structures. However, it was derived according to Euler-Bernoulli beam theory and therefore it cannot consider shear deformation, which may lead to inaccurate prediction for deep beams. In this paper, a novel beam-column element based on Timoshenko beam theory is proposed to overcome the drawback of PEP element. A fifth-order polynomial is adopted for the lateral deflection of the proposed element, while a quadric shear strain field based on equilibrium equation is assumed for transverse shear deformation. Further, an additional quadric function is adopted in this new element to account for member initial geometrical imperfection. In conjunction with a reliable and effective three-dimensional (3D) co-rotational technique, the proposed element can consider both member initial imperfection and transverse shear deformation for second-order direct analysis of frame structures. Some benchmark problems are provided to demonstrate the accuracy and high performance of the proposed element. The significant adverse influence on structural behaviors due to shear deformation and initial imperfection is also discussed.

사질토에 근입된 해상풍력 모노파일 기초의 횡방향 거동 분석 (Analysis of Lateral Behavior of Offshore Wind Turbine Monopile Foundation in Sandy Soil)

  • 장화섭;김호선;곽연민;박재현
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제25권4호
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    • pp.421-430
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    • 2013
  • 수평하중이 지배적인 해상 풍력발전기 설계 시에는 지반-기초구조물 거동을 정확히 모사하여야 상부구조물에 대한 정확한 거동예측이 가능하며, 합리적 설계가 이루어질 수 있다. 현재 다양한 지반 모델링 기법이 존재하나, 모노파일 기초 설계 시, 각 해석 기법에 대한 충분한 검증 절차 없이 해석 결과를 그대로 사용할 경우 구조물을 과다 및 과소하게 설계할 우려가 있다. 이에 본 연구에서는 지반 모델링 기법 차에 따른 모노파일의 부재력 및 수평변위 차를 비교 분석하였다. 검토 결과 고정단 모델은 최대 수평변위를 과소평가 하여 사용성 검토 측면에서 적합하지 않은 것으로 나타났으며, 고정단 모델, 지반강성행렬 모델은 모노파일의 부재력을 과소평가하는 것으로 나타났다. 반면 가상고정점 모델은 모노파일의 부재력을 과대평가하여 경제성 측면에서 적합하지 않은 것으로 나타났다. 지반반력계수 모델과 p-y곡선 모델의 경우 3D 지반 모델링 해석 결과와 비교적 유사한 수평변위 및 부재력을 나타냈으며, 지반을 2D로 모델링한 경우 타 모델링 기법에 비해 과대한 수평변위와 부재력을 산정했다.