• 설비공학논문집
• /
• 제5권1호
• /
• pp.35-43
• /
• 1993

A numerical model for the solidification of binary mixture is proposed. Numerical model, which employs enthalpy method, is modified from Continuum model, that is, improved relation is proposed for the Enthalpy - Temperature - Concentration - Liquid Mass Fraction. One dimensional example was selected to verify the proposed model. The results show that the new relation can be applied successfully to the solidification or melting of binary mixture.

• 대한교통학회지
• /
• 제20권3호
• /
• pp.69-82
• /
• 2002

본 연구는 도시고속도로 교통류의 효과적인 관리와 운영상태 평가에 사용되는 거시적 연속교통류 재현 모형의 성능 비교에 관한 연구이다. 연속교통류 재현을 위한 거시적 모형은 크게 단순연속방정식 모형과 가속도방정식 모형의 범주 안에서 여러 모형들이 개발되어져 왔지만, 국내에서는 이 두 모형들에 대한 성능 비교에 관한 연구가 미흡한 실정이다. 따라서, 본 연구는 대표적인 거시적 연속교통류 모형들의 성능평가를 통해서 개개 모형들이 가지고 있는 특징을 알아본 후 대도시 고속도로의 교통류 재현에 이용할 수 있는 모형을 선정한다. 모형의 성능 비교를 위해 거시적 연속교통류 모형 중에서 대표적인 5개 모형(Lax Method Model, Upwind Scheme Model, Hilliges' Model, Papageorgiou's Model, Cell-Transmission Model)을 선택하였으며, Numerical Example과 실측 현장자료를 이용하여 모형들의 성능 비교를 실시하였다. 가상자료를 이용한 분석방법에서는 대체로 모든 모형이 적절한 결과값을 보여주었지만, 단순 연속방정식 모형이 모형의 안정성과 교통상황 재현력 측면에서 볼 때 가속도방정식 모형보다 좀더 안정적인 결과값을 보여주었다. 현장자료를 이용한 분석방법에서는 미국의 Nimitz Freeway의 오전 첨두시 3시간 교통 자료(밀도, 교통량)를 이용하였다. 분석대상구간에 대한 모형성능 평가결과, 단순연속방정식 모형의 결과와 가속도방정식 모형의 결과가 유사하게 나왔으며. 비교적 계산식이 단순한 거시적 연속교통류 모형들도 분석대상구간의 혼잡상황을 어느 정도 잘 재현하고 있음을 보여준다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 1994년도 제7회 학술발표회 및 한·일 CVD 심포지움 논문개요집
• /
• pp.92-92
• /
• 1994

Relative intensities of photons emitted from tilted carbon foils have been measured in the wavelength region 300800 nm by 0,6-2,4 MeV $H^{+}\;and\;He^{+}$ ion impacts, Ions were directed onto target surfaces at tilt angles with respect to the sllrface normal, Experimental results support the model that the observed continuum radiation is emitted from the exited carbon foil itself. At each incident projectile energy, the photon intensities of continuum spectra for tilted carbon foi Is were compatred to the stoppi ng powers of carbon for $H^{+}\;and\;He^{+}$ ions, It was found that the photon emission intensity for $H^{+}$ ion is linearly proportional to the stopping power, whereas that for $He^{+}$ ions is proportional to a higher power of the stopping power, and that this tendency increases wi th decreasing velocity of the projectiIes[1, 2].[1, 2].

• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제72권2호
• /
• pp.181-190
• /
• 2019

Topology optimization of structures seeking the best distribution of mass in a design space to improve the structural performance and reduce the weight of a structure is one of the most comprehensive issues in the field of structural optimization. In addition to structures stiffness as the most common objective function, frequency optimization is of great importance in variety of applications too. In this paper, an efficient multi-objective Bi-directional Evolutionary Structural Optimization (BESO) method is developed for topology optimization of frequency and stiffness in continuum structures simultaneously. A software package including a Matlab code and Abaqus FE solver has been created for the numerical implementation of multi-objective BESO utilizing the weighted function method. At the same time, by considering the weaknesses of the optimized structure in single-objective optimizations for stiffness or frequency problems, slight modifications have been done on the numerical algorithm of developed multi-objective BESO in order to overcome challenges due to artificial localized modes, checker boarding and geometrical symmetry constraint during the progressive iterations of optimization. Numerical results show that the proposed Multiobjective BESO method is efficient and optimal solutions can be obtained for continuum structures based on an existent finite element model of the structures.

• Coupled systems mechanics
• /
• 제12권5호
• /
• pp.429-444
• /
• 2023

The comprehension and structural modeling of masonry constructions is fundamental to safeguard the integrity of built cultural assets and intervene through adequate actions, especially in earthquake-prone regions. Despite the availability of several modeling strategies and modern computing power, modeling masonry remains a great challenge because of still demanding computational efforts, constraints in performing destructive or semi-destructive in-situ tests, and material uncertainties. This paper investigates the shear behavior of masonry walls by applying a plane-stress FE continuum model with the Modified Masonry-like Material (MMLM). Epistemic uncertainty affecting input parameters of the MMLM is considered in a probabilistic framework. After appointing a suitable probability density function to input quantities according to prior engineering knowledge, uncertainties are propagated to outputs relying on gPCE-based surrogate models to considerably speed up the forward problem-solving. The sensitivity of the response to input parameters is evaluated through the computation of Sobol' indices pointing out the parameters more worthy to be further investigated, when dealing with the seismic assessment of masonry buildings. Finally, masonry mechanical properties are calibrated in a probabilistic setting with the Bayesian approach to the inverse problem based on the available measurements obtained from the experimental load-displacement curves provided by shear compression in-situ tests.

• Earthquakes and Structures
• /
• 제2권1호
• /
• pp.89-107
• /
• 2011

In this paper a simple mathematical model is presented for estimating the natural frequencies and corresponding mode shapes of a tall building with outrigger-belt truss system. For this purposes an equivalent continuum system is analyzed in which a tall building structure is replaced by an idealized cantilever continuum beam representing the structural characteristics. The equivalent system is comprised of a cantilever shear beam in parallel to a cantilever flexural beam that is constrained by a rotational spring at outrigger-belt truss location. The mathematical modeling and the derivation of the equation of motion are given for the cantilevers with identically paralleled and rotational spring. The equation of motion and the associated boundary conditions are analytically obtained by using Hamilton's variational principle. After obtaining non-trivial solution of the eigensystem, the resulting is used to determine the natural frequencies and associated mode shapes of free vibration analysis. A numerical example for a 40 story tall building has been solved with proposed method and finite element method. The results of the proposed mathematical model have good adaptation with those obtained from finite element analysis. Proposed model is practically suitable for quick evaluations during the preliminary design stages.

• Advances in materials Research
• /
• 제11권1호
• /
• pp.1-22
• /
• 2022

In this paper, the nonlocal integral Timoshenko beam model is employed to study the free vibration characteristics of singled walled carbon nanotubes (SWCNTs) including the thermal effect. Based on the nonlocal continuum theory, the governing equations of motion are formulated by considering thermal effect. The influences of small scale parameter, the chirality of SWCNTs, the vibrational mode number, the aspect ratio of SWCNTs and temperature changes on the thermal vibration properties of single-walled nanotubes are examined and discussed. Results indicate significant dependence of natural frequencies on the nonlocal parameter, the temperature change, the aspect ratio and the chirality of SWCNTs. This work should be useful reference for the application and the design of nanoelectronics and nanoelectromechanical devices that make use of the thermal vibration properties of SWCNTs.

• 터널과지하공간
• /
• 제11권3호
• /
• pp.279-288
• /
• 2001

절리가 발달한 암반의 거동평가를 위한 해석적 방법은 연속체 모델과 불연속체 모델을 사용하는 방법으로 대별할 수 있으며, 연속체 모델을 사용할 경우에는 유한요소법이나 유한차분법을 이용하는 방법이 주로 사용되고 있다. 불연속체 모델은 개별 블록들의 움직임을 일일이 계산하므로 매우 매력적인 방법이지만 현재의 지반조사 기술수준으로는 지반내의 발달된 절리를 개별적으로 정확히 파악하기가 매우 어려우며, 컴퓨터의 계산용량이 너무 과다해지는 단점이 있다. 더욱이 2조 이상의 주절리군을 갖는 절리암반의 경우, 개별 블록의 거동을 모델링하는 것은 불가능하다. 따라서, 불연속편을 포함한 암반을 연속체로 가정한 편재절리 모델(ubiquitous joint model)을 이용한 연구가 요구된다. 터널의 경우에는 사면의 경우와는 달리 파괴면의 형상을 사전에 가정하기 어렵기 때문에 한계평형법에 기초한 해석법등을 적용하여 안전율을 구하기가 곤란하다. 이러한 이유에서 터널을 대상으로 한 수치해석은 안전율을 구하기보다는 안정성을 평가하는 데만 제한적으로 사용되어 왔다. 본 논문에서는 2조의 절리군을 고려할 수 있는 편재절리모델을 이용하여 절리암반터널의 거동이 평가되었고, 수치해석에 의해 터널의 안전율을 구하는 방법이 제시되었다. 이를 위해, 강도감소기법이 사용되었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제24권9호
• /
• pp.15-24
• /
• 2023

지중 매설관 거동은 주변 지반의 비선형성과 복합거동 특성의 영향을 직접적으로 받게 되나, 실무에서는 지반의 복잡한 거동 특성을 단순화한 보-스프링 모델이 현재까지도 널리 활용되고 있다. 따라서, 연구 분야에서는 지반의 비선형 특성과 복합거동 특성을 반영하기 위한 연속체해석 방법을 활용하려는 다양한 연구들이 진행되어 왔고, 본 논문에서도 기존에 연구된 다양한 연속체 해석기법을 활용하여 수치해석을 수행하고, 변위-반력 결과 및 지반파괴 형상을 기존 실대형시험 결과와 비교·검토하였다. 지반과 매설관의 상호작용을 적용한 접촉면 특성을 적용한 경우, 실대형시험에 근접한 반력 결과를 도출할 수 있음을 확인하였으며, 실대형 시험과 유사한 파괴 형상도 확인하였다. 지반과 매설관의 상호작용을 무시한 매설관과 지반 절점 공유 방법의 경우, 과도한 반력 값을 도출하고, 파괴양상도 상이하였다. 또한, 대변형 해석에서 수렴성이 좋은 동적해석 explicit 방법, ALE 방법, CEL 방법을 각각 적용한 결과, 정적해석과 유사한 변위-반력 관계 및 파괴 형상이 확인되어, 향후 지반분야 대변형 해석에서 동적해석법도 충분히 활용될 수 있을 것으로 판단하였다.

• 한국암반공학회:학술대회논문집
• /
• 한국암반공학회 2000년도 암반공학문제의 수치해석(Numerical Analysis in Rock Engineering Problems)
• /
• pp.105-115
• /
• 2000

방사성 폐기물지하처분이나 열수 및 축열 에너지저장, 지열에너지 개발 등과 같은 대규모 지하공간 프로젝트들이 대두됨에 따라 역학, 수리 및 열적 거동을 동시에 고려한 연구가 필요하게 되었다. 열-수리-역학 상호작용 해석은 열로 교란되고 지하수로 포화된 암반내의 거동을 열 수리, 역학 3가지 지배방정식의 결합을 통해 구현하는 상당히 복잡한 수치 해석 기법 중의 하나이다. 본 연구에서는 기존의 Biot의 압밀이론에 기초한 수식화들을 이용하여 연속체 암반의 열-수리-역학적 상호작용을 모사할 수 있는 유한요소 프로그램을 개발하였다. 개발된 프로그램의 검증을 위해 등온과 비등온 조건하의 일차원 압밀모델에 대한 해석을 실시하여 해석해와 비교하였다. 이타원 압밀에 대한 변수해석을 통하여 포아송비나 수리적 이방성과 같은 인자들이 매체 거동에 미치는 영향을 조사하였다. 앞으로 본 프로그램에 개별체 절리 모델을 통합시켜 보다 일반적인 불연속 암반의 상호작용 거동 해석에 이용할 수 있을 것이다.