This paper utilizes 3D FEM to provide deeper insights about the structural behaviour of a 6.1 m span steel culvert, which was previously tested under extreme loading. The effect of different input parameters pertaining to the backfill soil has been investigated, where the structural response is compared to field measurements. The interface choice between the steel and soil materials was also studied. The results enabled to realize the major influence of the friction angle on the load effects. Moreover, the analyses showed some differences concerning the estimation of failure load, whereas reasons beyond this outcome were arguably presented and discussed.
콘크리트와 강재의 특성을 살린 복합구조 교량에 있어서 새로운 구조 형식인 복부 파형강판 PSC 박스거더 교량은 시공성 및 경제적인 측면에서 우수한 장점이 있다. 그러나 이와 관련된 기존 연구는 전단 좌굴에 대한 복부 파형강판의 거동 및 접합부의 형상 개발과 관련하여 한정된 측면이 있으며, 교량 자체로서의 비틀림 거동에 대한 연구는 다소 부족한 실정으로 합리적인 비틀림 해석모델의 개발과 거동 예측에 대한 연구가 필요하다고 판단된다. 본 연구에서는 복부 파형강판 PSC 박스거더 교량에 대하여, 공간트러스 모델을 이용한 Rausch의 제안식과 RC 요소의 연화효과가 고려된 평형 방정식, 적합 조건식을 활용하고 복부 파형강판 구조 형태에 의하여 추가적으로 고려해야 할 구성 방정식과 모델, 제안식 등을 적용한 비틀림 해석모델을 제시하고 기존에 수행된 부재 실험결과와의 비교를 통하여 해석모델의 합리성을 검토하였다. 또한 복부 파형강판 PSC 박스의 비틀림 거동에 영향을 미치는 프리스트레싱 힘과 콘크리트 압축강도를 변수로 한 해석을 진행하였으며, 제안된 비틀림 해석모델을 이용하여 복부 파형 강판과 프리스트레스 된 콘크리트 부재의 단면 형상비(H/B)에 따른 해석을 수행하여 보다 합리적인 비틀림 정수와 이와 관련한 수정식을 제안하였다.
수경재배한 미니 파프리카 '뉴라온레드'을 골판지 골판지 박스로 포장하여 저장 시, 온도조건 별(5℃, 10℃, 15℃와 20℃) 저장에 따른 특성 변화를 조사하였다. 일반적으로 파프리카는 10℃에서 저장이나 유통이 적절한 것으로 알려져 있으나, 국내 미니 파프리카는 상온에서 온도관리를 하지 않고 수확후 관리가 이루어지고 있었다. 미니 파프리카 '뉴라온레드'의 외관변화는 저장온도 5℃, 10℃와 15℃에서 비슷한 경향으로 나타나는데, 저장온도 10℃에서 상품성 유지기간이 가장 길었다. 저장온도 20℃에서는 다른 저장온도에서보다 급격한 외관변화로 인해 상품성 감소로 선도를 유지하는 기간이 짧아졌다. 생체중량 변화는 저장온도20℃가 저장온도 5℃~15℃와 차이를 보였으며, 저장기간이 지속될수록 격차가 더 커졌다. 생체중량 변화에서 저장온도 5℃~15℃에서는 유사한 경향을 보였다. 미니 파프리카 저장 중 경도 감소 정도는 온도에 따라 영향을 받아, 20℃에서 가장 커서 경도가 낮아졌으며, 다른 저장온도에서 저장 종료 시 저장온도 10℃에서 다소 높은 경도 유지의 경향을 보였다. Hue angle 변화는 저장초기부터 차이를 인지할 수 있었는데, 저장온도 15℃와 20℃에서 변화폭이 저장온도 5℃와 10℃에서보다 커서, 낮은 수준을 보였다. 그러나 미니 파프리카의 저장온도에 따른 가용성 고형분 함량(SSC) 변화는 저장온도에 따른 영향이 불분명한 것으로 나타났다. 수경재배한 미니 파프리카의 저장온도에 따른 수확후 특성은 높은 저장온도에서 모든 변화량이 크고 선도 감소가 커서, 현행의 상온 유통을 개선한 온도관리가 필요한 것으로 보인다. 다른 저장온도인 15℃와 20℃에서보다 5℃와 10℃에서 품질변화폭이 적어, '뉴라온레드'의 수확후 상품성 유지에 효과적인 관리온도로 판단된다. 본 연구를 통하여 미니 파프리카 '뉴라온레드'의 수확후 관리에 필요한 적정온도를 제시하였으며, 향후 다른 품종으로까지 연구를 확대하여 미니 파프리카의 관리를 일반화된 결과를 제시하여 보편적 관리기술로 정착화가 필요한 것으로 보인다.
본 연구에서는 가습소자 개발을 목적으로 절곡형상이 전열판의 성능에 미치는 영향을 수치해석적으로 검토하였다. 수치해석은 절곡각을 변화시키며 ($0^{\circ}/0^{\circ}$에서 $60^{\circ}/60^{\circ}$사이의 등각도와 $15^{\circ}/0^{\circ}$에서 $15^{\circ}/60^{\circ}$사이의 엇각도) 수행되었다. 해석 결과 j와 f 인자 모두 절곡각이 증가할수록 증가하였다. 특히 f 인자는 절곡각이 큰 영역에서 급격히 증가하였다. 엇각도 전열판의 j, f 인자와 두 각을 평균내어 구한 등각도 전열판의 j, f 인자는 거의 같은 값을 나타내었다. 한편 동일 소비동력 대비 열전달량을 나타내는 $j/f^{1/3}$의 경우 $15^{\circ}/15^{\circ}$에서 가장 크게 나타났다. 기존 상관식은 본 수치해석 결과를 과대 또는 과소예측하였다.
This study proposes an empirical formulation to predict the maximum deformation of offshore blast wall structure that is subjected to impact loading caused by hydrocarbon explosion. The blast wall model is assumed to be supported by a simply-supported boundary condition and corrugated panel is modelled. In total, 1,620 cases of LS-DYNA simulations were conducted to predict the maximum deformation of blast wall, and they were then used as input data for the development of the empirical formulation by regression analysis. Stainless steel was employed as materials and the strain rate effect was also taken into account. For the development of empirical formulation, a wide range of parametric studies were conducted by considering the main design parameters for corrugated panel, such as geometric properties (corrugation angle, breadth, height and thickness) and load profiles (peak pressure and time). In the case of the blast profile, idealised triangular shape is assumed. It is expected that the obtained empirical formulation will be useful for structural designers to predict maximum deformation of blast wall installed in offshore topside structures in the early design stage.
The elastic deflections and Euler buckling loads are investigated for a class of tapered and initially curved cantilevered beams subjected to loading at the tip. The beam's width increases linearly and its depth decreases linearly with the distance from the fixed end to the tip. Unloaded, the beam forms a circular are perpendicular to the axis of bending. The beam's deflection responses, obtained by solving the differential equations in closed form, are presented in terms of four nondimensional system parameters: taper ratio ${\kappa}$, initial shape ratio ${\Delta}_0$, end load ratio f, and load angle ${\theta}$. Laboratory measurements of the Euler buckling loads for scale models of tapered initially straight, corrugated beams compared favorably with those computed from the present analysis. The results are applicable to future designs of the end structures of highway guardrails, which can be designed to give the appropriate balance between the capacity to deflect a nearly head-on vehicle back to its right-of-way and the capacity to buckle sufficiently that penetration of the vehicle may be averted.
The present study investigates convective heat/mass transfer and flow characteristics in wavy ducts of primary surface heat exchanger. Experiments using a naphthalene technique are carried out to determine the local transfer characteristics for flow in the corrugated wall duct. The aspect ratios of the rectangular duct cross-section are 7.3, 4.7 and 1.8 with a corrugation angle of $145^{\circ}$. The Reynolds numbers, based on the duct hydraulic diameter, are ranged from 1000 to 5000. The local heat/mass transfer measurement is conducted in the spanwise directions. The results show that Tayler-Gortler vortices exist on the pressure surface. Flow separation on the suction surface appears at a high Reynolds number resulting in a sharp decrease in the local transfer rates, but relatively high transfer rates are obtained in the reattachment region.
Generally, angle pieces at the corners of cargo tank of membrane type LNG carrier ship are manually welded, due to their various shapes and positions. In this study, a GTA welding robot system was developed in order to improve productivity, which consists of a 7-axis manipulator, a system controller, a GTA welding power source, and peripheral devices. The welding system is characterized by capabilities of welding corrugated work pieces as well as 90/135 degree linear work pieces, and controlling the entire weld cycle automatically. The developed system was field tested on actual work pieces and its performance was proven to be successful.
This paper presents a performance analysis model of corrugated bump foil bearings. The analyses for not only 1st generation bump foil journal bearings but also bump foil thrust bearings are performed. Static performances such as load capacity, attitude angle, pressure distribution, foil deflection, and film thickness are accurately estimated by using soft elasto-hydrodynamic analysis technique and finite difference numerical method. Also dynamic performances such as stiffness coefficients and damping coefficients are estimated by perturbation method. The analysis technique may be appliable to rotordynamic analysis, stability analysis, and optimized bearing design.
In order to make the dynamic analysis and design of improved composite beam with corrugated steel web (CBGSCC) bridge more efficient and economical, the parametric self-cyclic analysis model (SCAM) was written in Python on Anaconda platform. The SCAM can call ABAQUS finite element software to realize automatic modeling and dynamic analysis. For the CBGSCC bridge, parameters were set according to the general value range of CBGSCC bridge parameters in actual engineering, the SCAM was used to calculate the large sample model generated by parameter coupling, the optimal value range of each parameter was determined, and the sensitivity of the parameters was analyzed. The number of diaphragms effects weakly on the dynamic characteristics. The deck thickness has the greatest influence on frequency, which decreases as the deck thickness increases, and the deck thickness should be 20-25 cm. The vibration frequency increases with the increase of the bottom plate thickness, the web thickness, and the web height, the bottom plate thickness should be 17-23mm, the web thickness should be 13-17 mm, and the web height should be 1.65-1.7 5 m. Web inclination and Skew Angle should not exceed 30°, and the number of diaphragms should be 3-5 pieces. This method can be used as a new method for structural dynamic analysis, and the importance degree and optimal value range of each parameter of CBGSCC bridge can be used as a reference in the design process.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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