• Wind and Structures
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• 제31권6호
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• pp.509-522
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• 2020

Wind load is the principal cause for a large number of the collapse of transmission lines around the world. The transmission line is traditionally designed for wind load according to a linear equivalent method, in which dynamic effects of wind are not appropriately included. Therefore, in the present study, incremental dynamic analysis is utilized to investigate the stability behavior of a 400 kV transmission line under wind load. In that case, the effects of vibration of cables and aerodynamic damping of cables were considered on the stability behavior of the transmission line. Superposition of the harmonic waves method was used to calculate the wind load. The corresponding wind speed to the beginning of the transmission line collapse was determined by incremental dynamic analysis. Also, the effect of the yawed wind was studied to determine the critical attack angle by the incremental dynamic method. The results show the collapse mechanisms of the transmission line and the maximum supportable wind speed, which is predicted 6m/s less than the design wind speed of the studied transmission line. Based on the numerical modeling results, a retrofitting method has been proposed to prevent failure of the tower members under design wind speed.

• Wind and Structures
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• 제35권1호
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• pp.35-54
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• 2022

A comparative study of aeroelastic vibrations of spring-mass cylinder and chimneys, with the help of a few wake oscillator models available in the literature, is presented. The models include those proposed by Facchinetti, Farshidian and Dolatabadi method-I, Farshidian and Dolatabadi method-II, de Langre, Skop and Griffin. Besides, the linear model proposed by Simiu and Scanlan is also incorporated in the study. For chimneys, the first mode oscillation is considered, and the top displacements of the chimneys are evaluated using the considered models. The results of the analytical model are compared with those obtained from the numerical solution of the wake-oscillator coupled equations. The response behavior of the cylinder and three chimneys of different heights are studied and compared with respect to critical parametric variations. The results of the study indicate that the numerical analysis is essential to capture the effect of non-linear aeroelastic phenomena in the solutions, especially for small damping. Further, except for the models proposed by Farshidian and Dolatabadi, other models predict nearly the same responses. The non-linear model predicts a much higher response as compared to the linear model.

• 콘크리트학회지
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• 제10권6호
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• pp.241-252
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• 1998

이 연구의목적은 여러 수준의 지진에 대한 비내진 상세를 가진 저층 모멘트 저항 골조의 실제 반응을 관찰하기 위한 것이다. 우선 모델에 대한 축소율은 사용된 진동대의 용량을 고려하여 1 : 5 로 결정하였으며 상사성의 법칙에 따라 모델을 제작하였다. 그 다음에 이 모델에 대해 Taft N21E 지진가속도 기록의 최대 지진가속도를 0.12g. 0.2g, 0.4g로 조정하여 진동대를 이용한 지진모의실험을 수행하였다. 각 층별 횡방향 가속도와 변위, 그리고 구조물의 취약부위에서 국부변형이 측정되었다. 밑면 전단력은 손수 만든 로드셀을 이용하여 측정하엿다. 각 지진모의실험 전과 후에는 고유주기와 감쇠비의 변화를 살펴보기 위해 자유진동실험을 수행하였다. 전체거동과 국부거동에 대한 실험결과를 분석한 결과, 이 모델은 우리나라의 현행 내진 설계 기준에서의 설계지진 즉, 0.12g의 최대 지진가속에 대해서는 선형탄성으로 거동하였다. 최대 밑면 전단력은 1.8tf 로 설계 밑면 전단력의 약 4.7배로나타났다.이 실험모델은 높은 수준의 지진모의실험에서도 양호한 성능을 나타내었다. 높은 수준의지진에 대한 저항의 주요요소는 1)높은 초과강도, 2)기본주기의 증가, 그리고 3)비탄성 변형에 의한 얼마간의 에너지소산이다. 이 실험에서 모델의 층간변위는 대략 허용한계 내에 있었다.

• 한국자기학회지
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• 제24권2호
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• pp.60-65
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• 2014

전기 도금법으로 제작한 Ni 박막(240 nm)의 자기장 각도에 따른 강자성 공명 신호를 측정하여 공명 자기장($H_{res}$) 및 선폭(${\Delta}H_{PP}$)을 도출하였다. 자기장 각도에 따른 $H_{res}$는 이론적인 분석 결과와 일치하였으며 이들 결과로부터 제조된 Ni 박막의 g-factor는 2.18임을 확인하였다. 자기장 각도에 따른 ${\Delta}H_{PP}$는 박막의 수평 방향에서 매우 큰 값을 나타냈으며, 이러한 특성은 Gilbert 감쇠에 기인하는 균일한 선폭 특성과 약 1 nm의 표면에서 나타나는 자구들의 각도 변화 및 자화량 변화에 기인하는 비균일한 선폭 특성으로는 설명되지 않았다. 따라서 본 연구에서는 박막의 두께가 10 GHz에서 임계 두께(약 50 nm) 이상으로 증가하면 나타나는 two magnon scattering 이론을 적용하여 비균일한 선폭 특성을 분석하였다. 이러한 분석 결과로부터 전기 도금법으로 제작한 240 nm 두께를 갖는 Ni 박막에서 각도에 따른 비균일한 선폭 변화의 주요한 원인은 재료 내부 결함들에 의한 스핀파 산란이었음을 알 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권11호
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• pp.561-567
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• 2018

본 연구는 동력분산형 고속열차의 승차감을 개선하기 위하여 진행되었다. 동력분산형 고속열차 시제차량의 동역학 해석을 통해 300km/h이상의 임계속도를 갖는 등가 답면구배의 범위는 0.05에서 0.25사이임을 확인하였다. 초기에 적용된 차륜 프로파일 S1002는 4만km이상의 누적주행거리에도 불구하고 등가 답면구배는 0.033 정도였고, 안정적인 운행을 위해서는 등가 답면구배가 0.061이 넘는 XP55가 더 적합함을 확인하였다. 동력분산형 고속열차의 승차감을 개선하기 위한 방안으로 요댐퍼의 설치 각도를 $7.35^{\circ}$에서 $0^{\circ}$로 변경하고, 민감도 분석과 최적화를 통해 도출된 공기스프링 횡 및 상하방향 강성 30% 감소, 2차 수직댐퍼 및 횡댐퍼 댐핑계수를 50% 증가시키는 방안을 제안하였다. 이를 적용하면 차체 가속도를 평균 20%정도 개선시킬 수 있을 것으로 예상되었다. 도출된 승차감 개선 방법의 일부인 요댐퍼 설치각도를 $0^{\circ}$로 변경하고 횡댐퍼의 댐핑계수를 30% 증가시킨 후 경부고속선에서 300km/h 속도로 시운전을 진행하였을 때, 차체 횡가속도는 평균 34.3% 개선되었고, 본 연구에서 제안된 추가적인 개선 방안은 향후 시운전 시험 시에 적용될 예정이다. 본 연구에서 사용된 승차감 개선 프로세스는 향후 동력분산형 고속열차의 상업 운행 시에 발생할 수 있는 승차감 관련 문제 해결에 사용될 수 있다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제16권4호
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• pp.435-448
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• 2018

In order to make reliable earthquake-resistant design of civil engineering structures, one of the most important considerations in a region with high seismicity is to pay attention to the local soil condition of regions. It is aimed in the current study at specifying dynamic soil characteristics of Kirikkale city center conducting the 1-D equivalent linear and non-linear site response analyses. Due to high vulnerability and seismicity of the city center of Kirikkale surrounded by active many faults, such as the North Anatolian Fault (NAF), the city of Kirikkale is classified as highly earthquake-prone city. The first effort to determine critical site response parameter is to perform the seismic hazard analyses of the region through the earthquake record catalogues. The moment magnitude of the city center is obtained as $M_w=7.0$ according to the recorded probability of exceedance of 10% in the last 50 years. Using the data from site tests, the 1-D equivalent linear (EL) and nonlinear site response analyses (NL) are performed with respect to the shear modulus reduction and damping ratio models proposed in literature. The important engineering parameters of the amplification ratio, predominant site period, peak ground acceleration (PGA) and spectral acceleration values are predicted. Except for the periods between the period of T=0.2-1.0 s, the results from the NL are obtained to be similar to the EL results. Lower spectral acceleration values are estimated in the locations of the city where the higher amplification ratio is attained or vice-versa. Construction of high-rise buildings with modal periods higher than T=1.0 s are obtained to be suitable for the city of Kirikkale. The buildings at the city center are recommended to be assessed with street survey rapid structural evaluation methods so as to mitigate seismic damages. The obtained contour maps in this study are estimated to be effective for visually characterizing the city in terms of the considered parameters.

• 한국수자원학회논문집
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• 제45권5호
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• pp.455-464
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• 2012

이 논문에서는 관망시스템의 수격압 현상을 모의하기 위해서 합성 부정류 마찰 모형을 개발하였다. 부정류 마찰항을 고려하기 위한 방법으로 빈도 의존 마찰항과 순간 가속도 기반 마찰 모형을 합성하였으며, 특성선 방법을 모형 개발의 기반으로하였다. 관망에서의 부정류 모형으로 가장 널리 쓰이는 Zielke의 마찰항 모형과 Ramos의 마찰항 모형들과 종합적인 비교를 수행하였다. 모의 결과를 검증하기 위해서 고빈도로 수압을 측정할 수 있는 자료 획득체제를 구비한 관망시스템을 구축하였다. 정상상태에서 밸브 급폐로 야기된 수격압의 수압 시계열을 2가지 Reynolds수에서 확보하였다. 모의결과는 pilot 관망체제에서 확보한 실험 자료와 비교하였다. 부정류 마찰항 모형의 매개변수 보정을 위해서 시행착오 방법이 도입되었으며, 부정류 마찰항들을 비교한 결과는 수격압에서 수압이 감쇄되는 과정에 대한 전반적인 이해를 돕고자 하였다. 이와 같은 결과는 관망의 천이류를 적절히 예측하는데 부정류 마찰항의 적절한 고려가 필수적인 부분임을 알려 주고 있다.

• 한국정밀공학회지
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• 제27권11호
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• pp.46-56
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• 2010

The present research works investigated into the low velocity impact characteristics of DP 780 high strength steel sheet with 1.7 mm in thickness subjected to free boundary condition using three-dimensional finite element analysis. Finite element analysis was carried out via ABAQUS explicit code. Hyper-elastic model and the damping factor were introduced to improve an accuracy of the FE analysis. An appropriate FE model was obtained via the comparison of the results of the FE analyses and those of the impact tests. The influence of the impact energy and nose diameter of the impact head on the force-deflection curves, impact time, absorption characteristics of the impact energy, deformation behaviours, and stress-strain distributions was quantitatively examined using the results of FE analysis. The results of the FE analysis showed that the absorption rate of impact energy lies in the range of the 70.7-77.5 %. In addition, it was noted that the absorption rate of impact energy decreases when the impact energy increases and the nose diameter of the impact head decreases. The local deformation of the impacted region was rapidly increased when the impact energy was larger than 76.2 J and the nose diameter was 20 mm. A critical impact energy, which occur the instability of the DP780, was estimated using the relationship between the plastic strain and the impact energy. Finally, characteristics of the plastic energy dissipation and the strain energy density were discussed.

• 한국항공우주학회지
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• 제31권6호
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• pp.17-22
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• 2003

비행선은 주익이 없고 미익에 비해 동체 효과가 큰 형상으로 인해 정적으로 불안정한 특성을 지닌다. 따라서 동안정 특성 예측이 매우 중요하다. 본 연구에서는 강제진동 풍동시험을 통한 비행선의 동안정 특성 자료를 확보하였다. 풍동시험은 미국 BAR사의 독일소재 시설인 BAR LAMP 시설을 사용하였으며, 16회의 정적시험과 26회의 강제진동시험을 수행하였다. 시험결과, 비행선의 동안정 특성은 받음각 뿐만 아니라 옆미끄럼각, 각속도의 크기와 방향에 비선형적으로 변한다. 전반적으로 세 방향의 모멘트는 댐핑이 있는 것으로 나타났으며, 수직력과 측력, 교차성분은 불안정하게 나타났다. 조종면의 영향은 작은 것으로 나타났으나 옆미끄럼각의 영향은 완전히 비선형적으로 나타났다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제15권5호
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• pp.25-33
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• 2011

비선형 시간이력응답해석에서 입력지진동은 구조물의 탄소성 지진응답을 결정짓는 중요한 요소이다. 시간이력해석에 사용되는 기록지진동파형은 지진발생 메카니즘, 전달경로, 지반의 성질에 따른 여러 가지 인자가 복잡하게 관련되어 있기 때문에 구조물의 지진응답해석에 사용될 일반성을 갖는 입력지진동을 선정하는 것은 매우 어려운 문제이다. 본 논문은 실무에서 내진설계용 지진동으로 가장 선호하지 않는 입력지진동을 선정하여 인공지진동파형을 작성하였다. 인공지진동은 기록지진동과 동일한 위상각을 가지며, 감쇠정수 h=5%일 때의 설계용 스펙트럼과 거의 일치하도록 작성되었다. 기록지지동과 인공지진동을 입력한 1자유도계의 탄성 및 탄소성 지진 응답해석을 수행하여 탄소성 응답스펙트럼 및 입력에너지 응답 특성을 분석하였다. 본 연구에서 작성된 인공지진동은 건축구조물의 탄소성 지진응답해석용 입력지진동으로 충분히 타당성이 있다고 사료된다.