• 대한기계학회논문집A
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• 제21권3호
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• pp.447-456
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• 1997

Stress intensity factor of semi-infinite parallel crack propagation with constant velocity in dissimilar orthotropic strip under out-of-plane clamped desplacement is investigated. Using Fourier integral transforms the boundary value problem is derived by a pair of dual integral equation and finally reduced to a single Wiener-Hopf equation. By applying Wiener-Hopf technique the equation is solved. Applying this result the asymptotic stress fields near the crack tip are determined, from which the stress intensity factor is obtained in closed form. The more the ratio of anisotropy or the ratio of bi-material shear modulus increase in the main material including the crack, the more the stress intensity factor increases. Discontinuity in the stress intensity factor is found as the parallel crack approaches the interface. In special case, the results of isotropic materials agree well with those by the previous researchers.

• Earthquakes and Structures
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• 제5권5호
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• pp.589-605
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• 2013

The effect of dead loads on dynamic responses of a uniform elastic beam subjected to moving loads is examined by means of a governing equation which takes into account initial bending stresses due to dead loads. First, the governing equation of beams which includes the effect of dead loads is briefly presented from the author's paper (1990, 1991, 2010). The effect of dead loads is considered by a strain energy produced by conservative initial stresses caused by the dead loads. Second, the effect of dead loads on dynamical responses produced by moving loads in simply supported beams is confirmed by the results of numerical computations using the Galerkin method and Wilson-${\theta}$ method. It is shown that the dynamical responses by moving loads are decreased remarkably on a heavyweight beam when the effect of dead loads is included. Third, an approximate solution of dynamic deflections including the effect of dead loads for a uniform beam subjected to moving loads is presented in a closed-form for the case without the additional mass due to moving loads. The proposed solution shows a good agreement with results of numerical computations with the Galerkin method and Wilson-${\theta}$ method. Finally it is clarified that the effect of dead loads on elastic uniform beams subjected to moving loads acts on the restraint of the transverse vibration for the both cases without and with the additional mass due to moving loads.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제18권6호
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• pp.709-729
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• 2004

This paper presents numerical and experimental investigations on damage detection of mono-coupled multistory buildings using natural frequency as only diagnostic parameter. Frequency equation of a mono-coupled multistory building is first derived using the transfer matrix method. Closed-form sensitivity equation is established to relate the relative change in the stiffness of each story to the relative changes in the natural frequencies of the building. Damage detection is then performed using the sensitivity equation with its special features and minimizing the norm of an objective function with an inequality constraint. Numerical and experimental investigations are finally conducted on a mono-coupled 3-story building model as an application of the proposed algorithm, in which the influence of modeling error on the degree of accuracy of damage detection is discussed. A mono-coupled 10-story building is further used to examine the capability of the proposed algorithm against measurement noise and incomplete measured natural frequencies. The results obtained demonstrate that changes in story stiffness can be satisfactorily detected, located, and quantified if all sensitive natural frequencies to damaged stories are available. The proposed damage detection algorithm is not sensitive to measurement noise and modeling error.

• Earthquakes and Structures
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• 제1권4호
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• pp.411-425
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• 2010

The effect of dead loads on dynamic responses of uniform elastic beams is examined by means of a governing equation which takes into account initial bending stress due to dead loads. First, the governing equation of beams which includes the effect of dead loads is briefly presented from the author's paper (Takabatake 1990). In the formulation the effect of dead loads is considered by strain energy produced by conservative initial stresses produced by the dead loads. Second, the effect of dead loads on dynamical responses produced by live loads in simply supported beams and clamped beams is confirmed by the results of numerical computations with the Galerkin method and Wilson-${\theta}$ method. It is shown that the dynamical responses, like dynamic deflections and bending moments produced by dynamic live loads, are decreased in a heavyweight beam when the effect of dead loads is included. Third, an approximate solution for dynamic deflections including the effect of dead loads is presented in closed-form. The proposed solution shows good in agreement with results of numerical computations with the Galerkin method and Wilson-${\theta}$ method. Finally, a method reflecting the effect of dead loads for dynamic responses of beams on the magnitude of live loads is presented by an example.

• Steel and Composite Structures
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• 제30권5호
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• pp.471-481
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• 2019

Beam-columns are structural members subjected to a combination of axial and bending forces. Lateral-torsional buckling is one of the main failure modes. Beam-columns that are bent about its strong axis may buckle out of the plane by deflecting laterally and twisting as the values of the applied loads reach a limiting state. Lateral-torsional buckling failure occurs suddenly in beam-column elements with a much greater in-plane bending stiffness than torsional or lateral bending stiffness. This study intends to establish a unique convenient closed-form equation that it can be used for calculating critical elastic lateral-torsional buckling load of beam-column in the presence of a known axial load. The presented equation includes first order bending distribution, the position of the loads acting transversely on the beam-column and mono-symmetry property of the section. Effects of axial loads, slenderness and load positions on lateral torsional buckling behavior of beam-columns are investigated. The proposed solutions are compared to finite element simulations where thin-walled shell elements including warping are used. Good agreement between the analytical and the numerical solutions is demonstrated. It is found out that the lateral-torsional buckling load of beam-columns with mono-symmetric sections can be determined by the presented equation and can be safely used in design procedures.

• 원예과학기술지
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• 제32권2호
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• pp.165-170
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• 2014

본 연구는 완전제어형 식물공장에서 선형 지수 함수를 이용하여 재식거리($15{\times}10$, $15{\times}15$, $15{\times}20$, $15{\times}25$cm)에 따른 씀바귀의 생육과 수량 모델을 개발하고자 수행되었다. 개체당 건물중은 25cm 처리구가 가장 높았으며, 10cm 처리구가 가장 낮았다. 단위면적당 건물중으로 보면 15cm 처리구가 가장 높았으며, 25cm 처리구가 가장 낮았다. 따라서 씀바귀 생육을 위한 적정 재식밀도와 재식거리는 각각 44 plants/$m^2$와 $15{\times}15$cm였다. 정식 후 일수에 따른 건물중의 변화 곡선은 선형 지수적인 형태를 보였으며, 재식거리에 따른 선형 지수 형태를 이용하여 모델식을 예측할 수 있었다. 개체당 건물중과 개체당 생체중과의 관계는 재식거리와는 무관하게 직선적인 관계를 보여, 건물중 예측으로 생체중도 예측할 수 있었다. 선형 지수 함수식에서 작물생장율과 상대생장율, lost time는 쌍곡선 형태를 보였다. 씀바귀의 광사용효율는 $4.3-6.1g{\cdot}MJ^{-1}$였다. 재식거리에 따른 씀바귀의 생육과 수량은 선형 지수 함수식으로 정확하게 예측할 수 있었다. 결론적으로, 선형 지수 함수는 완전제어형 식물 공장에서 씀바귀의 생육과 수량을 예측하는데 유용한 함수였으며, 생육과 수량 모델을 개발할 수 있었다.

• 한국도로학회논문집
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• 제10권2호
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• pp.167-181
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• 2008

한국형 포장 콘크리트에 있어 구조해석은 다양한 입력변수와 공용성 모형을 연결해주는 중간 매개체 역할을 하고 있어 그 중 요도가 매우 크다. 본 연구에서는 ABAQUS 구조해석 프로그램을 Shell 요소를 이용하여 콘크리트 포장의 거동을 분석할 수 있는 구조해석 기본 모형을 구축하였다. 이 모형을 Closed-Form Solution과 정확성이 검증된 Everfe 프로그램, 그리고 Solid 요소 모형과 비교하여 정확도를 검증하였다. 기본 Shell 모형을 이용하여 다양한 변수에 대한 구조해석을 수행하였으며 그 결과를 DB화하였다. SPSS 통계 프로그램과 해석 결과를 바탕으로 회귀식을 개발하였으며 온도 응력, 상향 응력, 하향 응력을 산정할 수 있는 응력식을 제안하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제41권1호
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• pp.70-75
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• 2017

본 논문에서는 MMIC (Monolithic microwave integrated circuit)상에서의 초소형 무선 통신 시스템에의 응용을 위해 주기적으로 배열된 다이오드를 이용한 전압제어형 전송선로(Voltage-controlled Artificial Transmission Line Employing Periodically Arrayed Diodes)의 RF특성 연구를 진행하였다. 연구 결과, 본 논문에서 제안하는 전압제어형 전송선로는 회로의 용량증가로 인해 기존의 마이크로스트립 선로의 35.2%로 단파장의 성능을 보여주었다. 그리고 유효유전율 및 전파상수는 기존의 마이크로스트립 선로보다 높은 결과를 나타냈으며, 감쇠정수 또한 기존의 전송선로에 비해 전압제어형 선로에서 높게 나타났다. 그리고 전압제어형 전송선로의 등가회로를 closed-form 방정식을 통하여 이론적으로 해석하였다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제4권12호
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• pp.399-408
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• 2015

직사화기 사격통제장치에서 최적 설계를 위해서는 특정 오차요소가 명중률에 미치는 영향을 파악해야 한다. 이를 위해 가장 좋은 방법은 이들 오차요소에 대한 민감도 식을 구하는 것이나, 체계가 복잡하면 이를 정량적으로 유도하기가 쉽지 않다. 보통 제한된 운용조건에 대해 수치방법으로 민감도를 계산하며, 지상전투차량 등에서 널리 활용되고 있다. 그러나 이 방법은 다량의 시뮬레이션에 의존해야 하므로, 연산 시간이 많이 소요되고 데이터에 의존하므로, 대공화기와 같이 운용조건이 넓게 변화할 경우 민감도가 어떻게 변화할지 직관적으로 이해하는 데 어려움이 있다. 본 논문은 직사화기 탄도에 대한 닫힌 형태 탄도식을 유도하고, 이 식으로부터 오차요소별로 체계 종합오차에 대한 민감도 식을 유도하고, 이들의 영향을 종합하여 명중률을 계산하는 방법을 보인다. 유도된 민감도 식은 수치적분 방법과 달리 연산처리 시간이 짧으면서도 관련 변수 간 물리적 이해가 쉬워 체계설계 시 다양한 운용조건에 대해 편리하게 활용될 수가 있다. 30미리 탄에 대한 시뮬레이션을 통해 본 논문의 유용성을 보인다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제22권3호
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• pp.311-321
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• 2020

본 연구에서는 쉴드 터널 세그먼트 라이닝의 한계상태설계 시 세그먼트 라이닝에 작용하는 지진하중에 대한 변동계수를 산정하였다. 지반 정수의 통계적 특성치는 국내 지반의 확률특성치를 분석하여 단위중량에 대한 통계적 특성치를 산정하였으며, 전단탄성파 속도를 산정하기 위해 N값과 확률 특성치를 이용하였다. 지진하중 효과에 대한 변동계수를 산정하기 위하여 MCS기법을 적용하였으며, 지진하중 효과 산정에는 closed-form식을 적용하였다. 변동계수 산정결과, 풍화토 지반에서 지진하중 효과의 변동계수는 0.06~0.15의 범위로 분석되었고, 변동계수는 지진을 고려한 쉴드 터널의 한계상태설계 시 기본자료로 활용할 수 있을 것으로 판단된다.