• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제25권2호
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• pp.87-99
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• 2023

지반굴착은 필연적으로 인접지반의 지반변위를 유발시키며, 지반변위에 노출된 구조물 및 시설물들은 다양한 피해를 입을 수 있다. 따라서 굴착유발 인접구조물 및 시설물의 손상 및 피해를 최소화하기 위해서는 우선적으로 굴착으로 인해 발생하는 인접지반에서의 지반변위(침하 및 수평변위)를 예측하여야 한다. 흙막이 굴착 유발 지반변위 정보는 상대적으로 많이 존재하지만 원형 형태의 수직구 굴착에 대한 지반변위 정보는 충분치 않다. 본 연구에서는 수직구 굴착에 대한 사례분석 및 흙막이 굴착과의 비교를 통해서 수직구 굴착유발 인접지반 침하예측에 대한 정보를 제공하고자 한다. 본 연구를 통해서 수직구 굴착 시 침하관리 기준으로서 흙막이 굴착의 침하기준을 사용하는 것은 안전성 측면에서 보수적인 접근방법으로 판단되나 경제성 측면을 고려할 때 벽체의 과다설계를 초래할 수 있어 수직구 굴착에 대해 보다 합리적인 침하기준이 필요한 것으로 나타났다.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제20권12호
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• pp.2105-2114
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• 2006

In this paper, a simplified model is studied to predict analytically the vibration from the helical gear system due to an axial excitation of helical gears. The simplified model describes gear, shaft, bearing, and housing. In order to obtain the axial force of helical gears, the mesh stiffness is calculated in the load deflection relation. The axial force is obtained from the solution of the equation of motion, using the mesh stiffness. It is used as a longitudinal excitation of the shaft, which in turn drives the gear housing through the bearing. In this study, the shaft is modeled as a rod, while the bearing is modeled as a parallel spring and damper only supporting longitudinal forces. The gear housing is modeled as a clamped circular plate with viscous damping. For the modeling of this system, transfer matrices for the rod and bearing are used, using a spectral method with four pole parameters. The model is validated by finite element analysis. Using the model, parameter studies are carried out. As a result, the linearized dynamic shaft force due to the gear excitation in the frequency domain was proposed. Out-of-plan displacement from the forced vibrating circular plate and the renewed mode normalization constant of the circular plate were also proposed. In order to control the axial vibration of the helical gear system, the plate was more important than the shaft and the bearing. Finally, the effect of the dominant design parameters for the gear system can be investigated by this model.

• 소음진동
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• 제8권5호
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• pp.908-913
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• 1998

Analogous problem for a gear dynamics where helical gears excite logitudinal forces in the shaft is studied. These shaft forces excite the supporting gear housing through bearing, causing structural vibration. In this study, shaft is modeled as a rod, and bearing is modeled by a massless spring. A simple model for gear housing is a clamped circular plate. To model this force transmission, the transfer functions from the shaft to a clamped circular plate are analytically derived by using the spectral method and four-pole parameter. Finally, radiated noise is computed, using the acoustic relations due to plate surface vibration.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2004년도 추계학술대회논문집
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• pp.199-203
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• 2004

In this paper, a simplified model is studied to predict analytically the radiated noise from the helical gear system due to an axial excitation of helical gear. The simplified model describes gear, shaft, bearing, and housing. To obtain the axial force of helical gear, mesh stiffness is calculated in the load deflection relation. The axial force is obtained from the solution of the equation of motion, using the mesh stiffness. It is used as a longitudinal excitation of the shaft, which in turn drives the gear housing through the bearing. In this study, the shaft is modeled as a rod, while the bearing is modeled as a parallel spring and damper only supporting longitudinal forces. The gear housing is modeled as a clamped circular plate with viscous damping. For the modeling of this system, transfer function from the shaft to the clamped plate are used, using a spectral method with four pole parameters. Out-of-plane displacement for the thin circular plate with viscous damping is derived and sound pressure radiated from the plate is also derived. Using the model, parameter studies are carried out.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 1998년도 춘계학술대회논문집; 용평리조트 타워콘도, 21-22 May 1998
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• pp.524-529
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• 1998

Analogous problem for a gear dynamics where helical gears excite logitudinal forces in the shaft is studied. These shaft forces excite the supporting gear housing through bearing, causing structural vibration. In this study, shaft is modeled as a rod, and bearing is modeled by a massless spring. A simple model for gear housing is a clamped circular plate. To model this force transmission, the transfer functions from the shaft to a clamped circular plate are analytically derived by using the spectral method and four-pole parameter. Finally, radiated noise is computed, using the acoustic relations due to plate surface vibration.

• 한국지반공학회논문집
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• 제28권2호
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• pp.23-31
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• 2012

본 연구에서는 사질토 지반에 설치한 원형수직터널에서 아칭효과를 고려한 토압의 거동 특성을 분석하기 위해 실제의 응력상태를 재현할 수 있는 원심모형실험(centrifuge model test)을 수행하였다. 이를 위해 직경 6.0m, 높이 15.0m의 원형수직터널을 대상으로 축소모형 실험체를 제작하였으며, 중력장 75G를 가속하여 2회 반복실험을 수행하였다. 더불어, 지반굴착에 따른 토압의 거동특성과 크기를 분석하기 위하여 모형 수직터널 벽체를 2단으로 분리하여 굴착효과를 모사하였으며, 그 결과를 선행연구에서 제안한 이론토압식과 비교하였다. 실험결과, 원형수직터널에 작용하는 토압은 기존의 2차원(Ko) 토압에 비해 약 70% 가까이 전토압이 저감되는 효과가 관찰되었으며, 이는 3차원 아칭효과에 의해 토압이 경감된 것으로 판단된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제38권6호
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• pp.29-39
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• 2022

도심지 원형 수직구 굴착 시 주변 지반의 침하는 포장 하부에 설치된 인프라시설의 안정성 뿐만 아니라 상부구조의 안정성에 큰 영향을 미친다. 배면지반의 침하량을 예측하는 방법은 지반조건, 벽체 변위, 해석 방법 등에 따라 달라지므로 근접시공 설계자는 합리적으로 침하량을 예측해야한다. 본 연구에서는 3차원 유한요소해석을 활용하여 굴착심도별로 지하수의 침투에 따른 영향을 고려하기 위해 비정상류, 정상류, 지하수를 고려하지 않은 조건으로 배면지반의 침하와 벽체의 변위 그리고 토압분포를 검토하였다. 수치해석결과, 배면지반의 침하량과 침하영향범위는 비정상류 상태가 정상류 상태보다 크게 발생하였으나 벽체의 수평변위는 반대로 정상류 상태가 비정상류 상태보다 크게 나타났다. 침하량의 크기는 굴착 깊이에 따라 다르게 나타났으며 굴착 깊이 별로 토사층에서 가장 크고 풍화암층, 연암층 순으로 감소하였다. 또한 수압을 포함한 수평응력값을 기존의 Rankine 토압식과 비교했을 때 토사지반에서는 유사한 경향을 보이나 암반층에서는 수치해석 결과보다 작은 토압형태가 나타남을 확인 할 수 있었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권8호
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• pp.1029-1034
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• 2010

본 논문은 회전체의 진원도 및 흔들림 정밀도 측정에 관한 연구이다. 일반적으로 가공물 진원도 측정은 정밀한 회전테이블 또는 기준 원형 디스크를 필요로 하여, 고가의 비용이 소요된다. 축차2점법은 2개의 변위센서를 사용하여 직선가이드 등에서진직도 측정을 위하여 사용되었으며, 본 연구에서는 이 방법을 회전체에 적용하였다. 한 개의 디스크를 이용하여 측정된 회전체 변위 측정값에서 장치의 회전시 흔들림 오차를 제거하여 회전체의 순수한 진원도 프로파일을 측정하였다. 본 연구는 정밀한 기준 디스크 (Artifact)를 사용하지 않고 원형 가공물의 진원도 프로파일 측정에 유용할 것이다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2007년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.749-754
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• 2007

In this paper, the vibration of a rotating shaft with a thin rigid disk is considered. It is assumed that the shaft has uniform, circular cross-section. Based on the Timoshenko-beam theory, the transverse displacements and slops in two lateral directions, the axial displacement, and the torsional deformation are considered. The spectral element method is used for the vibration analysis of the rotating shaft with a thin rigid disk, which is modeled by two shaft elements and a thin rigid disk element.

• Geomechanics and Engineering
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• 제21권5호
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• pp.489-501
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• 2020

This paper conducts a complicated coupled effective stress analysis of X-section-in-place concrete (XCC) pile installation and consolidation processes using the dual-stage Eulerian-Lagrangian (DSEL) technique incorporating the modified Cam-clay model. The numerical model is verified by centrifuge data and field test results. The main objective of this study is to investigate the shape effect of XCC pile cross-section on radial total stress, excess pore pressure and time-dependent strength. The discrepancies of the penetration mechanism and set-up effects on pile shaft resistance between the XCC pile and circular pile are discussed. Particular attention is placed on the time-dependent strength around the XCC pile shaft. The results show that soil strength improved more significantly close to the flat side compared with the concave side. Additionally, the computed ultimate shaft resistance of XCC pile incorporating set-up effects is 1.45 times that of the circular pile. The present findings are likely helpful in facilitating the incorporation of set-up effects into XCC pile design practices.