• Structural Engineering and Mechanics
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• 제67권5호
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• pp.457-464
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• 2018

This paper presents a method for detecting damage in irregular 2D and 3D continuum structures based on combination of wavelet transform (WT) with fuzzy inference system (FIS) and particle swarm optimization (PSO). Many damage detection methods study regular structures. This method studies irregular structures and doesn't need response of healthy structures. First the damaged structure is analyzed with finite element methods, and damage response is obtained at the finite element points that have irregular distance, secondly the FIS, which is optimized by PSO is used to obtain responses at points, having equal distance by response at those points that previously obtained by the finite element methods. Then a 2D (for 2D continuum structures) or a 3D (for 3D continuum structures) matrix is performed by equal distance point response. Thirdly, by applying 2D or 3D wavelet transform on 2D or 3D matrix that previously obtained by FIS detail matrix coefficient of WT is obtained. It is shown that detail matrix coefficient can determine the damage zone of the structure by perturbation in the damaged area. In order to illustrate the capability of proposed method some examples are considered.

• Smart Structures and Systems
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• 제5권1호
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• pp.95-117
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• 2009

In this paper, the time series based damage detection algorithms developed by Nair, et al. (2006) and Nair and Kiremidjian (2007) are applied to the benchmark experimental data from the National Center for Research on Earthquake Engineering (NCREE) in Taipei, Taiwan. Both acceleration and strain data are analyzed. The data are modeled as autoregressive (AR) processes, and damage sensitive features (DSF) and feature vectors are defined in terms of the first three AR coefficients. In the first algorithm developed by Nair, et al. (2006), hypothesis tests using the t-statistic are applied to evaluate the damaged state. A damage measure (DM) is defined to measure the damage extent. The results show that the DSF's from the acceleration data can detect damage while the DSF from the strain data can be used to localize the damage. The DM can be used for damage quantification. In the second algorithm developed by Nair and Kiremidjian (2007) a Gaussian Mixture Model (GMM) is used to model the feature vector, and the Mahalanobis distance is defined to measure damage extent. Additional distance measures are defined and applied in this paper to quantify damage. The results show that damage measures can be used to detect, quantify, and localize the damage for the high intensity and the bidirectional loading cases.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제26권5호
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• pp.907-913
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• 2023

Currently, the sprinkler method is widely used as an initial suppression method in existing firefighting systems. However, this method can cause significant damage to both equipment and facilities in the hydration area. To minimize this damage, fire extinguishing monitors are being developed that can spray fire extinguishing water directly at the point of fire. These monitors are installed on the top floor of the ship, such as the Living Quarter and Ventilation System. While conventional fire extinguishing monitors focus on lightweight research with a short spray port and require a spray distance of about 40 to 45m, recent developments necessitate a longer spray port, similar to a water cannon, requiring a spray distance of about 70 to 75m. This study aims to predict the injection distance of both the existing ship-installed fire extinguisher and the long spray port fire extinguisher through hydrodynamic computer analysis, and to determine whether the injection distance has increased.

• 지질공학
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• 제33권1호
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• pp.201-211
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• 2023

본 연구에서는 산사태 발생시 붕괴토사량을 산정하기 위하여 산사태 발생면적과 붕괴토사량의 상관관계를 활용하고, 붕괴토사량의 총 이동거리를 예측하기 위하여 붕괴토사량과 붕괴사면의 높이 및 붕괴토사의 도달거리를 활용하였다. 그리고 토석류의 이동경로를 예측하기 위하여 붕괴토사량의 유동 및 퇴적특성을 경사도의 인자로 단순화시킨 랜텀워크 모델을 적용하였다. 산사태 발생지점에서 이동경로 및 피해범위를 산정하기 위하여 토석류 이동 확률계산을 몬테카를로 시뮬레이션을 통하여 10,000회 반복적으로 수행하였다. 이때 계산된 다양한 랜텀워크의 궤적을 피해영역으로 제시하였다. 제안된 랜텀워크 모델을 이용한 산사태 피해범위 산정기법의 정확도를 확인하기 위하여 지리산 천왕봉 일대에서 발생된 산사태 발생이력을 적용하였다. 제안된 모델의 적용성을 검토한 결과 비교적 정확하게 피해범위를 산정하는 것으로 나타났으며, 10 m × 10 m 크기의 셀을 활용하는 것이 실제 피해범위에 대한 정확한 재현이 가능한 것으로 확인되었다.

• 한국안전학회지
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• 제32권2호
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• pp.59-65
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• 2017

Calculation of the damage impact of chemical accidents is an important element in site, and the initial isolation distance and the protective action distances are significant factors in coping the chemical accident. In this study, three major cities that represent each Province were selected, and the safety distances were calculated considering regional climate conditions. The results were compared with the prescribed values in Emergency Response Guidebook. It is concluded that the regional meteorological conditions such as temperature, vapour pressure, relative humidity, wind speed, and cloud cover should be reflected in estimating the initial isolation distance and the protective action distance.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제27권6호
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• pp.172-181
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• 2023

본 연구에서는 케이블의 손상에 대한 사장교의 실시간 손상평가를 진행하였다. 사장교의 실시간 손상평가를 위한 센서는 가속도 센서를 사용하였으며, KEOT(Kinetic Energy Optimization Techniques)를 이용하여 센서의 위치와 수량에 대한 최적의 조건을 선정했다. KEOT는 구조물이 외력에 의해서 진동할 때, 최대변형에너지의 값을 계측하여 최적 계측 위치와 센서의 수량을 결정한다. 본 연구에서의 손상 조건은 케이블의 파단으로 제한하였으며 사장교를 4개의 구간으로 나누어 구간별 케이블 손상을 주었다. 사장교 케이블의 실시간 손상평가 방법은 FE 구조해석을 통하여 실제 모델과 유사한 가상의 모델을 만들었다. 생성된 가상 모델과 모형 구조물에 랜덤 가진파를 가한 이후 모형 구조물의 케이블 손상을 주었다. 가상 모델에서 출력되는 응답을 무손상 상태의 응답으로 정의하고 실제 모델에서 계측되는 응답을 손상 상태의 데이터로 정의하여 두 데이터를 비교하였다. 무손상 상태의 사장교의 데이터로부터 손상 상태의 사장교의 데이터를 IMD(Improved Mahalanobis Distance) 이론에 적용하여 손상의 정도를 평가하였다. IMD 이론으로 손상을 평가한 결과 구간별 손상을 실시간으로 적절하게 찾아내어 실시간 모니터링에 적용할 수 있는 유용한 손상평가 기술로 확인되었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제39권3호
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• pp.269-273
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• 2015

일차수응력부식균열 개시 모델과 거시적 현상학적인 손상역학 접근론에 기반한 유한요소 손상해석을 수행하여 Alloy 600TT 로 제작된 원전 증기발생기 전열관에 발생하는 일렬 원주방향 표면 일차수응력부식균열의 성장에 미치는 균열 간격의 영향을 고찰하였다. 기존 연구 결과와의 비교를 통해 손상해석 방법의 타당성을 검증하였다. 검증된 방법을 일렬 원주방향 표면 일차수응력부식균열에 적용하였다. 적용한 결과, 단일 균열에 비하여 일렬 균열의 경우 보다 빠른 합체시간과 관통시간을 보이며 균열 간격이 증가할수록 합체시간과 관통시간은 증가함을 확인하였다. 또한 일정 간격이상으로 두 균열이 떨어지면 합체 이전에 관통될 수 있음을 확인하였다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제23권6호
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• pp.575-585
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• 2020

In this numerical study, the 2D dynamic behavior of a clayey basin and its effect on damage pattern over basin edge are investigated. To attain this goal, a fully nonlinear time domain analysis method has been applied. Then, the fragility curves of the considered two typical industrial structures for that certain point are estimated using the acceleration time histories recorded at each surface point. The results show that the use of the damage related parameters in site effect analyses, instead of amplification curves, can yield more realistic estimation of the basin dynamic response. In a distance about 150 m from outcrop at the basin edge, the differences between fragility curves increase when increasing the distance from outcrop with respect to the reference rock site. Outside this region and towards the basin center, they tend to occur in rather single curves. Furthermore, to connect the structural damage to the basin edge effect, the earthquake demand value at different points for two typical structures was evaluated. It was seen that the probability of occurrence of damage increases over 250 m from outcrop, while the effect of the basin edge was limited to 150 m in case of the basin edge evaluation by using fragility curves.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2021년도 추계학술대회
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• pp.338-340
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• 2021

최근 발생하는 자연 재난 중 홍수피해는 여름철에 집중되면서 태풍 장마로 인해 인명 피해나 재산피해로 이어진다. 이러한 피해를 줄이기 위해 많은 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 이러한 돌발홍수 발생 시 최단 거리 알고리즘을 사용하여 경로를 검출하고 사용자에게 제공하는 시스템을 설계하고 구현한다. 제안하는 시스템은 QGIS를 사용하여 트랙과 포인터를 생성한 지형 데이터를 활용하여 경로를 검출한다. 또한 시나리오를 통하여 검출된 경로로 대피하는 과정에서 돌발홍수가 발생 시 다른 최단 경로를 검출하여 사용자에게 제공한다. 따라서 사용자는 제안하는 시스템을 통하여 향후 발생하는 재난 안전 사고 위험에 안전한 대피를 할 수 있을 것으로 사료한다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제91권1호
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• pp.63-73
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• 2024

Improving the blast resistance of structural establishments has become an imperative engineering commitment to prevent property damage and fatalities in terrorist incidents. This study investigates the effects of blast mass and stand-off distance on CFRP skin concrete core sandwich bunkers of varying thicknesses using ABAQUS/Explicit software with CONWEP functionality. The considered parameters include TNT masses of 1, 10, and 25 kg and stand-off distances of 0.1, 1, 2, and 2.5 meters on structures with 200, 250, and 500 mm core thicknesses. The study finds that there exists a declining response corresponding to the blasting mass reduction coupled with increases in the stand-off distance and core thickness. The 500 mm thick bunker sustains less damage compared to those with 200 mm and 250 mm core thicknesses. The sandwich configuration remains structurally advantageous vs. those without skins. The sandwich bunker with a 500 mm thick concrete core gives the best performance against the 10 kg TNT blast load with a 1 m standoff distance exhibiting a 22.8% reduction in damage vs. that without skins. Mathematical expressions are then formulated for predicting maximum von Mises stress, principal stress, and displacement of sandwich bunkers as functions of TNT masses, stand-off distances, and core thicknesses.