• 제목/요약/키워드: 7자유도 곡선보

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지진하중을 받는 곡선교량의 동적거동 (Dynamic Behavior of Curved Bridges under Seismic Loading)

  • 박남회;윤기용;강영종
    • 한국방재학회 논문집
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    • 제5권3호
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    • pp.11-21
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    • 2005
  • 곡선교량의 복잡한 동적거동을 이해하고, 내진해석시 합리적인 해석방법을 선정할 수 있는 기초적인 연구를 수행하기 위하여 ??자유도를 포함한 절점당 7자유도를 갖는 곡선보요소와 직선보요소를 갖는 동적유한 요소해석 프로그램을 사용하여 곡선교량의 내진해석을 수행하였다. 자유진동해석 결과로부터 곡선교량의 모드특성을 직선교량과 비교하여 분석하였다. 또한, 동일지간장을 갖는 직선교와 곡선교의 지진시 거동특성을 분석하고, AASHTO의 정규교량으로 분류된 곡선교량의 내진해석방법에 대해 비교하였다. 또한, 지진하중작용방향과 곡선교량의 내부중심각을 변화시켜 곡선교량의 동적거동을 파악하였다.

전단변형을 고려한 비대칭 박벽 곡선보의 자유진동해석 (Free Vibration Analysis of Non-symmetric Thin-Walled Curved Beams with Shear Deformation)

  • Kim, Nam-Il;Kim, Moon-Young;Cheol, Min-Byoung
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제7권4호
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    • pp.1-13
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    • 2003
  • 본 연구에서는 전단변형을 고려한 비대칭 박벽 곡선보의 자유진동해석을 수행할 수 있는 일반이론을 제시하기 위하여, 3차원 연속체에 대한 가상일의 원리로부터 전단변형 효과를 고려하고 비대칭 박벽단면과 ?(Warping)을 포함하는 변위장을 도심 축에 대해 정의한 후 곡선보의 변형도-변위관계로부터 공간 박벽 곡선보의 일반화된 탄성변형에너지와 운동에너지를 새롭게 유도한다. 또한, 전단변형이 고려된 곡선보의 총포텐셜에너지에 대해 변분을 취함으로써 평형방정식과 힘-변위관계를 제시한다. 한편, 제시된 이론에 대해 등매개 보요소를 도입하여 유한요소 정식화를 수행하였으며 곡선보의 동적 거동특성을 조사하기 위하여 전단변형, 곡률효과 그리고 진동모드에 대한 매개변수 연구를 수행한다. 마지막으로, 본 연구의 타당성을 입증하기 위하여, 다양한 해석예제에 대한 3차원 고유진동수를 산정하고 타 연구자들의 결과 및 ABAQUS의 쉘요소를 이용한 해석결과와 비교ㆍ검증한다.

유한요소법을 이용한 수평곡선 I형교의 자유진동해석 (Free Vibration Analysis of Horizontally Curved I-Girder Bridges using the Finite Element Method)

  • 윤기용;강영종
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제10권1호통권34호
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    • pp.47-61
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    • 1998
  • 수평곡선 I형교에서는 곡선주형의 초기곡률로 인하여 휨과 비틀림이 서로 연성 되어 복잡한 거동을 하며. 교량전체 거동에 가로보가 미치는 영향이 상당히 크다. 수평곡선 I형교의 거동특성을 파악하기 위해서는 곡선주형과 함께 가로보를 고려하여야 한다. 본 연구에서는 수평곡선 I형교에 대한 자유진동해석을 위하여 곡선주형을 유한요소 모델링하기 위한 곡선보요소와 가로보를 모델링하기위한 직선보요소를 구성하고, 이들 보요소를 사용한 유한요소 해석 프로그램을 개발한다. 곡선보 요소는 초기곡률과 됨을 고려하기 위하여 박판곡선보 이론에 근거하여 2축 대칭단면을 갖는 I형 곡선보에 대한 유한요소 정식화를 통하여 구성되며, 이때 형상함수는 박판곡선보의 선형 정적 평형방정식의 제차해를 사용한다. 직선보 요소는 됨자유도를 포함하여 절점당 7자유도를 갖는다. 개발한 프로그램에서는 직교좌표계를 사용하여 전체 강성행렬과 전체 질량행렬을 구성하며, 고유치를 구하기 위하여 Gupta의 방법을 사용한다. 기존의 연구결과를 이용하여 구성된 곡선보 요소를 비교검증하고, 수치해석 예제를 통하여 개발한 프로그램의 결과와 쉘요소를 사용하여 범용유한요소해석프로그램으로 수행한 결과를 비교한다.

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지진하중하에서의 수평곡선I형교의 거동특성 (Behavior of Horizontally Curved I-Girder Bridges under Seismic Loading)

  • 윤기용;성익현;최진유;강영종
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제14권6호
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    • pp.793-802
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    • 2002
  • 수평곡선 I형교에 동적해석을 수행하기 위하여 박판곡선보 이론에 근거 뒴자유도를 포함한 절점당 7자유도를 갖는 곡선보요소와 7자유도 직선보요소를 사용하여 동적해석프로그램 EQCVB를 작성하였다. 이 프로그램에서는 자유진동해석을 위하여 Gupta의 방법을 사용하였고, 지진하중이 작용할 때 동적해석을 수행하기 위하여 Wilson-${\theta}$방법을 사용하였으며, 범용구조해석 프로그램인 ABAQUS를 사용한 해석 결과와 비교하여 프로그램의 효율성과 타당성을 입증하였다. 지진하중 작용시 수평곡선 I형교의 동적 거동 특성을 파악하기 위하여 다양한 예제에 대한 해석을 수행하였다.

캔틸레버 보의 과대처짐 해석 (Numerical Analysis of Large Deflections of Cantilever Beams)

  • 이병구
    • 대한토목학회논문집
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    • 제10권1호
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    • pp.1-7
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    • 1990
  • 이 논문은 자유단에 집중하중과 만재 등분포하중이 작용하는 캔틸레버 보의 과대처짐을 해석한 연구이다. 과대처짐을 해석하기 위하여 처짐곡선의 Bernoulli-Euler 미분방정식을 이용하였고, 이 미분방정식을 Runge Kutta method와 Regula Falsi method를 이용하여 수치해석할 수 있는 기법을 개발하였다. 수치해석의 결과로 하중과 자유단의 수평처짐, 수직처짐 및 회전각과의 관계를 무차원화하여 도시하였고 또한 몇 개의 전형적인 과대처짐곡선을 무차원화하여 도시하였다.

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전단변형이론 및 미분구적법을 이용한 곡선보의 내평면 진동해석 (In-Plane Vibration Analysis of Curved Beams Considering Shear Deformation Using DQM)

  • 강기준;김병삼
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제7권5호
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    • pp.793-800
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    • 2006
  • 곡선보(curved beam)의 회전관성(rotatory inertia) 및 전단변형(shear deformation)을 고려한 평면내(in-plane) 자유진동을 해석하는데 미분구적법(DQM)을 이용하여 고정-고정 경계조건(boundary conditions)과 다양한 굽힘각(opening angles)에 따른 진동수(frequencies)를 계산하였다. DQM의 결과는 엄밀해(exact solution) 또는 다른 수치해석(Rayleigh-Ritz, Galerkin 또는 FEM) 결과와 비교하였으며, DQM은 적은 요소(grid points)를 사용하여 정회한 해석결과를 보여주었다.

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상부와 하부 IrMn층을 갖는 단일구조 및 이중구조 거대자기저항-스핀밸브 다층박막의 자기적 특성 비교 분석 (Magnetoresistance of Single-type and Dual-type GMR-SV Multilayer Thin Films with Top and Bottom IrMn Layer)

  • 최종구;김수희;최상헌;이상석
    • 한국자기학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.115-122
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    • 2017
  • 반강자성체인 IrMn 박막이 삽입된 4가지 다른 유형으로 GMR-SV 다층박막을 Corning glass 위에 이온빔 증착 시스템과 DC 마그네트론 스퍼터링 시스템으로 제조하였다. 모든 박막시료는 진공 열처리 후 측정한 major 및 minor 자기저항(MR) 곡선으로부터 자기적 특성을 조사하였다. IrMn 박막이 삽입된 상부층의 이중구조(dual-type structure) GMR-SV 다층박막에서 고정층의 교환결합력($H_{ex}$)과 보자력($H_c$), 자유층의 보자력과 상호교환결합력($H_{int}$)은 각각 410 Oe, 60 Oe, 1.6 Oe, 7.0 Oe이었다. 2개의 자유층에 의한 히스테리시스 곡선은 안정된 사각비를 형성하였으며, 자기저항비(MR(%))는 3.7 %와 5.0 %의 합으로 8.7 %이었다. 그리고 평균 자장민감도(MS)가 2.0 %/Oe을 유지하고 있었다. 반면에 IrMn 박막이 삽입된 하부층의 단일구조와 이중구조 GMR-SV 다층박막의 자기적 특성은 IrMn 박막이 삽입된 상부층의 단일구조와 이중구조 GMR-SV 다층박막보다 훨씬 저하하게 나타내었다. 이중구조 GMR-SV 다층박막의 강자성체인 고정층과 자유층의 자화 스핀배열을 서로 반평행 상태에서 독립적인 이중 스핀 의존산란(Spin-dependent Scattering) 효과에 의해 MR은 최대값을 나타내었다.

박벽보의 3차원 후좌굴 해석을 위한 Locking-Free 보요소 (An Assumed Strain Beam Element for Spatial Post-Buckling Analysis of Non-symmetric and Shear Flexible Thin-Walled Beams)

  • 이경찬;김문영;박정일;장승필
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제20권6호
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    • pp.719-730
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    • 2007
  • Timoshenko의 전통적인 보 이론에 근거한 유한 요소의 전단 잠김 현상을 해결하기 위하여 가정 변형도법을 적용한 7자유도 공간 박벽 뼈대요소를 개발하였다. 2개의 노드를 갖는 직선 보요소에서 한 요소내의 변형도가 일정하다고 가정하여 형상함수를 유도하고 이를 바탕으로 가상일의 원리에 따라 강성행렬을 구성하였다. Corotational 기하 비선형 해석법을 이용하여 불평형 하중을 산정하였으며 부재 길이의 비선형 효과를 반영하기 위하여 bowing effect를 정밀하게 고려하였다. 일축 비대칭 단면을 갖는 곡선 외팔보와 이축 비대칭 단면을 갖는 직선 외팔보에 대하여 횡-비틀림 좌굴에 의한 안정 해석과 후좌굴 해석을 수행한 결과 ABAQUS 쉘요소와 좋은 일치를 보여 주었다.

방사선 조사시 산소가 세포에 미치는 영향의 이론적 분석 (A Theoretical Study for Estimation of Oxygen Effect in Radiation Therapy)

  • Rena J. Lee;HyunSuk Suh
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제11권2호
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    • pp.157-165
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    • 2000
  • 목적: 방사선조사에 의해 형성된 DNA 손상정도가 산소에 의해 변화되는 추세을 이론적 모델을 이용하여 평가 및 분석하였다. 방법 및 대상: Water radiolysis(물의 방사성분해)시 생성되는 유리기 들간의 반응, 손상된 DNA의 형성, 손상의 복구, 및 산소에 의한 손상의 고정들을 시간 미분 방정식을 이용하여 표현하였다. 문헌에 나와 있는 반응상수(rate constants)들은 그대로 사용되었고 알려지지 않은 상수들은 실험에서 얻어진 데이터에서 얻은 곡선을 대입하여 얻었다. 화학반응상수 변화와 산소농도변화에 따른 세포 생존도를 구하였다. 모델을 통해 얻어진 세포 생존도와 방사선량의 상관관계를 세포 생존곡선으로 표시하였다. 산소에 의한 손상의 fixation(고착화)과정과 산소농도가 세포생존에 미치는 영향을 분석하여 보았다. 산소가 세포생존에 미치는 정도를 정량화 하기 위하여 산소증가효과비(Oxygen Ehhancement Ratio, OER)를 계산하여 실험치와 이론치를 비교하였다. 결과: 산소에 대한 민감성 연구에서 DNA생존도는 산소의 농도와 화학반응속도상수에 영향을 받았다. 산소의 농도가 0에서 1.0 $\times$ $10^{7}$ 으로 변화할 때 세포 생존도에는 변화가 없었다. 그러나 1.0 x $10^{7}$ 에서 1.0 $\times$ $10^{10}$ 변화할 경우 세포의 생존률이 감소하였다. 모의연구에서 얻은 OER치는 10% 세포생존시에는 2.32, 45% 세포생존시에는 1.9 이었다. 결론: 산소의 감수성 연구에서 보여주듯이 방정식을 이용하여 얻어진 새포생존곡선은 실험에서 얻어진 세포생존곡선을 재연할 수 있었다 또한 방사선조사시 생성되는 손상된 세포의 양은 산소 반응상수가 가장 크고 산소농도가 증가되는 경우에 증가됨을 알수있었다. 모의연구에서 얻은 산소증가효과비는 세포생존이 low level인 경우 높은 일치성을 보여 주었다 따라서 본 연구는 세포살해시 산소의 효과를 semi-empirical 모델을 사용하여 예측할수 있다는 것을 보여주고 있다.

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조선시대 남자 포제에 나타난 복식이미지(제1보) -남자포제 이미지구성 요인 및 유형별, 시기별 복식이미지- (Costume Images of the Chosun Period′s Po for Men(Part I ) - Constituent factors, Type, Reflection of the Period -)

  • Ju-Yeun Do;Young-Suk Kwon
    • 한국의류학회지
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    • 제25권10호
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    • pp.1695-1706
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    • 2001
  • 본 연구는 조선시대 남자 포제(포제에 나타난 복식이미지의 구성요인을 밝히고 남자포제 유형별(철릭, 답호, 직령, 도포, 창의, 주의), 시기별(전기, 중기, 후기) 복식이미지를 알아봄으로서 조선시대 남자포제가 가진 복식이미지를 밝혀 현대 전통복식 디자인에 응용될 수 있는 기초적인 자료를 제공하고자 한다. 의복 자극물은 남자 평상복을 중심으로 하여 조선초기(1477년∼1543년)의 남자 포제로는 철릭, 답호, 직령 3점과 조선중기(18세기)는 도포, 창의 2점, 조선후기(17세기 후기∼20세기 초)는 주의 1점으로 하였고, 당 시대의 정화한 복식이미지를 살펴보기 위해 유물을 복원 제작하여 사용하였다. 이것을 모델에게 착장시켜 슬라이드로 제작한 후 자극물로 제시하였다. 의미지분척도외 구성은 자유언어연상법으로 형용사를 수집하여 23쌍의 형용사쌍을 구성하였다. 패널단은 대학생 남·여 총 600명으로 하였고 자료분석은 SAS을 이용하여 요인분석 분산분석 등을 사용하였다. 1. 조선시대 남자 포제의 요인구조는 품위성 요인(25.2%), 활동성 요인(l4.2%), 관할성 요인(37.9%), 현시성 요인(6.7%), 경연성 요인(5.7%)으로 구성되었으며, 이들 5개 요인의 전체변량 62.7% 중에서 품위성 요인, 활동성 요인, 관할성 요인이 전체변량의 50%를 넘어서 이 세 요인이 남자 포제에서 기본적으로 느껴지는 중요한 요인임을 알 수 있다. 2. 조선시대 남자 포제 유형별 복식이미지의 차이를 알아본 결과, 철릭은 가장 부자연스러운, 주름있는, 곡선적인, 부드러운, 특이한 이미지의 포제로 나타났으며, 답호는 가장 절제된, 직선적인 딱딱한, 특이한 이미지로, 직령은 가장 비활동적인, 답답한, 전통적인 이미지로 도포는 가장 품위있는. 관할한 이미지로 창의는 다른 포제에 비해 평범한, 단순한, 이미지로 주의는 가장 품위 없는, 일상적인, 활동적인, 단순한, 순수한 이미지의 포제로 평가되었다. 모든 남자포제가 전통적, 순수한 이미지의 포제로, 철릭을 제외한 모든 포제가 단순한 이미지로 나타나 조선시대 남자 포제가 공통적으로 가지는 이미지는 단순하고 순수한 이미지를 가지고 있음을 알 수 있다. 3. 남자 포제의 시기별 복식이미지에서는 조선전기(철릭, 답호, 직령)의 포제는 관할성 요인이 높은 의례적인, 관할한, 특이한 이미지로 평가되었고 조선중기(도포, 창의)의 포제는 품위있는, 절제된, 풍성한 이미지로 평가되었으며, 조선후기(주의)의 포제는 활동적인, 단순한, 직선적인 이미지로 나타났다. 따라서 시대별 남자 포제의 이미지는 시대적 여건과 상황에 따라 변화되어 왔으며, 시대에 따라 추구하는 이미지가 달랐다는 것을 알 수 있다.

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