• 한국방재학회 논문집
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• 제8권1호
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• pp.9-14
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• 2008

곡선교의 경우 구조적인 기능이나 미관을 고려하여 강상자형교의 사용이 증가하고 있다. 강상자형교는 비틀림에 대한 강성이 뛰어나고 폐합단면을 가지므로 개단면에 비해 부식에 대해서 유리하며 가설 시에도 안정성을 갖는 장점이 있다. 곡선 강상자형교의 설계는 관용적으로 가로보의 강성을 이용하여 윤하중 횡분배를 유도하는 격자해석으로 실시되고 있다. 본 연구에서는 곡선강상자형교에 대하여 유한요소 해석을 실시하여 곡률, 가로보 및 다이아프램이 윤하중의 횡분배에 미치는 영향에 분석하였다. 해석결과 곡선교에서 곡률은 횡분배에 큰 영향을 미쳤으며 곡률이 증가할수록 분배계수가 증가하는 것을 알 수 있었다. 지점부 다이아프램 외에 지간 중앙에 설치되는 다이아프램 1개는 윤하중의 횡분배와 구조적 안정성에 크게 기여하였으나 추가적인 다이아프램의 설치는 하중의 횡분배에 크게 영향을 주지 못하였다. 콘크리트 슬래브 강성은 가로보에 의한 횡분배 효과보다 크게 나타난 것으로 곡선 강박스교 설계 시에는 콘크리트 슬래브 강성의 횡분배 효과를 고려하여야 할 것이다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제14권3호
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• pp.379-386
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• 2018

연구목적: 본 연구는 I-Shape 단면형상을 가지고 있는 곡선교량의 지진파 불확실성에 따른 안전성 분석을 위해 확률론적 기반 취약도 평가를 목적으로 한다 연구방법: 상용유한요소해석 프로그램(ABAQUS, ANSYS)구축된 모델의 검증을 위해 토크와 집중하중을 적용하여 정적해석에 따른 해석결과와 이론해를 곡선 보의 1/4L, 2/4L, 3/4L 지점에서 휨 모멘트를 비교한 결과 모든 지점에서 1%내로 오차가 발생하는 것으로 나타나 3차원 유한요소 모델에 대한 신뢰성을 확보 하였다. 곡선교량 구조물의 지진파의 불확실성을 위해 경주 및 포항 지진을 포함하여 세계각지에서 발생한 20개의 지진파를 0.2g부터 1.5g까지 5개의 Scale로 변화시켜 시간이력해석을 수행하였으며, Monte-Carlo Simulation을 기반으로 지진 취약도 평가를 수행하였다. 연구결과: 지진 취약도 분석결과 한계상태를 190MPa로 하였을 때 0.2g를 넘어가면서 파괴가 발생하나 한계상태를 315MPa로 하였을 경우 0.6g를 넘어서면서 파괴가 발생하는 것으로 나타났다. 결론: 본 연구에서 이론해와 수치해석 모델을 비교함으로써 유한요소 모델을 검증하였으며 구축된 I-Shape 곡선 보 모델의 경우 고주파수 영역에 민감성을 보이며, 추후 연구에서 곡선 보의 주요 매개변수인 단면형상에 따른 지진 취약도 평가를 수행하고자 한다.

• Coupled systems mechanics
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• 제8권6호
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• pp.537-553
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• 2019

In this paper we present geometrically exact Kirchhoff's initially curved planar beam model. The theoretical formulation of the proposed model is based upon Reissner's geometrically exact beam formulation presented in classical works as a starting point, but with imposed Kirchhoff's constraint in the rotated strain measure. Such constraint imposes that shear deformation becomes negligible, and as a result, curvature depends on the second derivative of displacements. The constitutive law is plasticity with linear hardening, defined separately for axial and bending response. We construct discrete approximation by using Hermite's polynomials, for both position vector and displacements, and present the finite element arrays and details of numerical implementation. Several numerical examples are presented in order to illustrate an excellent performance of the proposed beam model.

• International Journal of Precision Engineering and Manufacturing
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• 제5권2호
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• pp.53-59
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• 2004

The pseudospectral method is applied to the analysis of out-of$.$plane free vibration of circularly curved Timoshenko beams. The analysis is based on the Chebyshev polynomials and the basis functions are chosen to satisfy the boundary conditions. Natural frequencies are calculated for curved beams of circular cross sections under hinged-hinged, clamped-clamped and hinged-clamped end conditions. The present method gives good accuracy with only a limited number of collocation points.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제17권8호
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• pp.1156-1163
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• 2003

The pseudospectral method is applied to the analysis of in-plane free vibration of circularly curved Timoshenko beams. The analysis is based on the Chebyshev polynomials and the basis functions are chosen to satisfy the boundary conditions. Natural frequencies are calculated for curved beams of rectangular and circular cross sections under hinged-hinged, clamped-clamped and hinged-clamped end conditions and the results are compared with those by transfer matrix method. The present method gives good accuracy with only a limited number of collocation points.

• 센서학회지
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• 제25권2호
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• pp.116-123
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• 2016

This paper presents the fabrication and evaluation of the novel drag force type air flowmeter using MEMS technologies for the vehicle applications. To obtain the air drag force, the flowmeter utilized the curved beam structure, which was realized by the difference of residual stress between the silicon oxide layer and the silicon nitride layer. The paddle structure was applied for the maximum air drag force, and the dual-beam was adapted to prevent distortion. The basic experiments were performed in the wind tunnel, and the stable outputs were obtained. The device was applied to the internal combustion engine, and the results were compared with the HI-DS output where the convection thermal flowmeter was used as the reference sensor. The results indicated that the comparable resolutions and response times were obtained under the various engine speeds.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제22권4호
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• pp.483-510
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• 2006

The dynamic instability characteristics of laminated composite stiffened shell panels subjected to in-plane harmonic edge loading are investigated in this paper. The eight-noded isoparametric degenerated shell element and a compatible three-noded curved beam element are used to model the shell panels and the stiffeners respectively. As the usual formulation of degenerated beam element is found to overestimate the torsional rigidity, an attempt has been made to reformulate it in an efficient manner. Moreover the new formulation for the beam element requires five degrees of freedom per node as that of shell element. The method of Hill's infinite determinant is applied to analyze the dynamic instability regions. Numerical results are presented to demonstrate the effects of various parameters like shell geometry, lamination scheme, stiffening scheme, static and dynamic load factors and boundary conditions, on the dynamic instability behaviour of laminated composite stiffened panels subjected to in-plane harmonic loads along the boundaries. The results of free vibration and buckling of the laminated composite stiffened curved panels are also presented.

• 한국방사선학회논문지
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• 제13권1호
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• pp.119-124
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• 2019

최근 도입된 FFF 빔을 활용하는 방사선치료는 flattening filter에서 비롯되는 빔의 감쇠를 막을 수 있어 치료효율을 높일 수 있지만, 불균일한 단면적 선량분포에 대하여 정확한 정도관리가 구축되어 있지 않은 실정이다. 이에 본 연구에서는 광도전체 물질 $HgI_2$ 기반의 곡면 선량계를 제작하였으며, 성능을 검증하기 위하여 6 MV 광자에너지에서 재현성 및 선형성을 평가하였다. 또한 곡면 계측의 유용성을 나타내기 위하여 아크릴 필터를 적용한 FFF beam에서 평면 기판과 곡면 기판 상에서 계측되는 신호를 비교하였다. 그 결과 Unit cell 선량계의 재현성은 SE 0.613%, 선형성은 R-sq 0.9999로 나타났으며, line array 곡면 선량계의 유용성 평가는 평면 기판에서 23.337%, 곡면 기판에서 12.264%로 11.073%p 감소된 신호 차이를 보였다.

• 한국소성가공학회:학술대회논문집
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• 한국소성가공학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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• pp.42-45
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• 2008

Recently, aluminum is widely used to reduce the vehicle weight. Aluminum curved extruded products are used for the design of automotive frame parts. This study focuses on the determination of process condition fur automotive bumper beam with various curvatures. In this study, a curvature prediction model has been proposed considering the geometric relationship and the characteristic of the curvature extrusion equipment. Using the proposed model and FE analysis, the appropriated process condition was determined to produce the bumper beam. Finally, curvature extrusion experiment was carried out to verify the effectiveness of the proposed curvature prediction model and the process condition.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제19권2호
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• pp.151-160
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• 2006

본 연구에서는 균일단면 뿐만 아니라 불균일 단면을 갖는 곡선보의 동적해석을 효과적으로 수행할 수 있는 새로운 2절점 곡선보 요소를 제안하였다. 전단변형률을 고려한 본 요소는 Hellinger-Reissner 변분이론에 바탕하여 유한요소정식화를 수행하였다. 또한, 변위장에 대해 무절점 자유도를 추가적으로 도입하여 요소의 수치적 성능을 크게 향상시켰다. 계산의 효율성을 위해, 요소정식화의 최종단계에서 정치조건으로부터 응력매개변수들을 제거하고, 동적축약을 통하여 무절점 자유도 성분들 또한 최종적인 유한요소방정식에서 제거되어 일반적인 변위기저 요소와 같은 자유도를 가지는 유한요소방정식을 얻을 수 있다. 몇 가지 수치예제들에 대한 해석을 통하여, 무절점 자유도와 변위장에 일치하는 적절한 응력매개변수가 혼합요소의 수치적 거동에 미치는 영향을 분석하였으며, 본 연구에서 제안된 2절점 혼합요소가 곡선보의 동적해석에서 매우 정확하고 효율적임을 확인할 수 있었다.