• 제목/요약/키워드: Design-dependent load

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열차 하중에 의한 철도노반의 거동 분석 (An Analysis of Railroad Trackbed Behavior under Train Wheel Loads)

  • 박철수;최찬용;최충락;목영진
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2008년도 춘계 학술발표회 초청강연 및 논문집
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    • pp.587-598
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    • 2008
  • In the trackbed design using elastic multi-layer model, the stress-dependent resilient modulus is an important input parameter, which reflects substructure performance under repeated traffic loading. The resilient moduli of crushed stone and weathered granite soil were developed using nonlinear dynamic stiffness, which can be measured by in-situ and laboratory seismic tests. The prediction models of resilient modulus varying with the deviatoric or bulk stress were proposed (Park et al., 2008). To investigate the performance of the prediction models proposed herein, the elastic response of the test trackbed near PyeongTaek, Korea was evaluated using a 3-D nonlinear elastic computer program (GEOTRACK) and compared with measured elastic vertical displacement during the passages of freight and passenger trains. The material types of the test sub-ballasts are crushed stone and weathered granite soil, respectively. The calculated vertical displacements within the sub-ballasts are within the order of 1mm, and agree well with measured values with the reasonable margin. The prediction models are thus concluded to work properly in the preliminary investigation. The prediction models proposed for resilient modulus were verified by the comparison of the calculated vertical displacements with measured ones during train passages.

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수평 전단시험에 의한 납 삽입 적층고무베어링의 기계적 특성 평가 (Mechanical Characterization of Lead-Rubber Bearing by Horizontal Shear Tests)

  • 전영선;최인길;유문식
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제5권6호
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    • pp.1-10
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    • 2001
  • 본 연구에서는 수평전단시험을 통하여 LRB(lead-rubber hearing)의 동적 특성을 분석하였다. 10ton 및 200ton 용량의 LRB를 이용하여 수평전단시험을 수행한 결과 LRB의 동적 특성은 수평하중의 재하속도, 연직하중의 크기 및 전단변형률 등에 따라 크게 달라지는 것으로 나타났다. 세장비가 큰 면진장치에 과도한 변형을 가할 경우 내부 납심에 소성한지가 발생되어 납심이 파괴되는 것으로 나타났다. 따라서 면진구조물의 설계 및 해석 시에는 지진응답과 재하하중의 크기에 따라서 달라지는 LRB의 기계적 특성치를 적용하여 안전한 설계가 이루어질 수 있도록 하여야 한다.

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Fatigue Strength Depending on Position of Cracks for Weldments

  • Lee Hae-Woo;Park Won-Jo
    • Journal of Mechanical Science and Technology
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    • 제20권5호
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    • pp.675-680
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    • 2006
  • This is a study of fatigue strength of weld deposits with transverse cracks in plate up to 50 mm thick. It is concerned with the fatigue properties of welds already with transverse cracks. A previous study of transverse crack occurrence, location and microstructure in accordance with welding conditions was published in the Welding Journal (Lee et al., 1998). A fatigue crack develops as a result of stress concentration and extends with each load cycle until fatigue occurs, or until the cyclic loads are transferred to redundant members. The fatigue performance of a member is more dependent on the localized state of stress than the static strength of the base metal or the weld metal. Fatigue specimens were machined to have transverse cracks located on the surface and inside the specimen. Evaluation of fatigue strength depending on location of transverse cracks was then performed. When transverse cracks were propagated in a quarter-or half-circle shape, the specimen broke at low cycle in the presence of a surface crack. However, when the crack was inside the specimen, it propagated in a circular or elliptical shape and the specimen showed high fatigue strength, enough to reach the fatigue limit within tolerance of design stresses.

CFD Analysis of a Partial Admission Turbine Using a Frozen Rotor Method

  • Noh, Jun-Gu;Lee, Eun-Seok;Kim, Jinhan;Lee, Dae-Sung
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2004년도 제22회 춘계학술대회논문집
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    • pp.861-866
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    • 2004
  • A numerical flow analysis has been performed on the partial admission turbine of KARI turbopump to support the aerodynamic and structural dynamic assessments. The flow-field in a partial admission turbine is essentially three dimensional and unsteady because of a tip clearance and a finite number of nozzles. Therefore the mixing plane method is generally not appropriate. To avoid heavy computational load due to an unsteady three dimensional calculation, a frozen rotor method was implemented in steady calculation. It adopted a rotating frame in the grid block of a rotor blade by adding some source terms in governing equations. Its results were compared with a mixing plane method. The frozen rotor method can detect the variation of flow-field dependent upon the blade's circumferential position relative to the nozzle. It gives a idea of wake loss mechanism starting from the lip of a nozzle. This wake loss was assumed to be one of the most difficult issues in turbine designers. Thus, the frozen rotor approach has proven to be an efficient and robust tool in design of a partial admission turbine.

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국내 지열원 히트펌프 유닛의 인증제도 분석을 통한 신뢰성 향상 방안 연구 (A Study on Reliability Improvement of Domestic Ground Source Heat Pump Units by Analyzing the Certification System)

  • 양찬우;강희정;오세왕;도우빈;이광호;최종웅;조용;최종민
    • 신재생에너지
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    • 제19권4호
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    • pp.72-83
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    • 2023
  • Only ground source heat pump units certified according to the regulations in Korea can be adopted in ground source heat pump systems. In this study, domestic and international standards and regulations for ground source heat pump units were investigated. Unlike ISO 13256-1~2, which is the international standard, KS B 8292~8294 for ground source heat pump unit only included rated test conditions. Therefore, it is necessary to supplement various test conditions to the KS B series, because its performance data, which is required to calculate the system's design capacity, is dependent on the change in entering water temperature. The difference between the coefficient of performance of the certified ground source heat pump units and the certified criteria changed significantly according to the operating mode, heat source, and load type, because the criteria increased by about 5% for all. Thus, it is highly suggested that the certification standards be revised while considering the product performance level and various conditions.

그림 자료의 제시여부와 읽기모드에 따른 인지부하와 GSR의 차이 (Impact of Picture and Reading Mode on Cognitive Load and Galvanic Skin Response)

  • 류지헌
    • 감성과학
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    • 제13권1호
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    • pp.21-32
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    • 2010
  • 이 연구는 그림 자료의 근접성(고근접 vs. 저근접)에 따른 제시여부와 읽기모드(단순읽기 vs. 요약읽기)에 따른 학습자의 인지부하 차이를 검증하기 위한 것이다. 특히, 이 연구에서는 전기피부반응을 통하여 인지부하의 정도를 측정하였다. 실험참가자는 34명(통제집단=17명, 실험집단=17명)이었으며 고근접 조건과 저근접 조건에 대한 반복구획요인설계를 적용하였다. 또한 각 실험조건에서 측정된 과제난이도 지각점수를 공변량으로 투입하여 학습자의 사전지식에 의한 영향력을 통제하였다. 그림 자료의 근접성의 정도에 따라서 고근접 그림 자료와 저근접 그림 자료가 순차적으로 제시되었다. 처음에는 단순읽기 모드가 제시되었고 이후에 요약읽기를 수행하였다. 전기피부반응은 단순읽기와 요약읽기에서 모두 측정되었다. 이 연구의 종속변수는 전기피부반응과 지각된 난이도였다. 연구결과에 따르면 고근접 자료가 제시된 조건에서는 유의미한 차이를 발견할 수 없었다. 그러나 저근접 조건에서는 그림 자료의 제시여부 및 읽기모드 사이에서 유의미한 차이가 있었다. 즉, 저근접 조건에서는 텍스트만 제시하는 것보다는 그림 자료가 제시될 때 전기피부반응이 올라갔다. 또한 단순 읽기 보다 요약읽기에서 더 높은 전기피부반응이 측정되었다. 이 연구의 결과는 저근접 그림은 인지부하를 유발하는 요인이 될 수 있으며 읽기모드가 복잡해지면 인지부하가 높아질 수 있음을 보여주는 것이다. 동일한 자료를 활용한다고 하더라도 인지과정의 복잡성 정도에 따라서 인지부하가 달라질 수 있다는 것이다. 그러나 학습성취과 같은 과제수행 요인과 더 높은 난이도에서의 인지부하 측정에 대한 후속연구가 필요하다.

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암반 터널에서의 시공단계를 고려한 암반-지보 거동특성 곡선적용에 관한 연구 (Application of the convergence-confinement method of tunnel design to rock masses)

  • 이두화;추석연;임상빈;박영진;안성주
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제4권2호
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    • pp.143-153
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    • 2002
  • 암반-지보 반응곡선법 (CCM, Convergence Confinement Method)은 수치해석적 접근방법에 비해 암반과 지보 반응특성에 대한 판단이 용이하고, 분석과정에서 발생하는 계산량이 많지 않으므로 현장 계측결과 분석 및 시급성이 요구되는 시공 Feedback 적용성이 뛰어나다. 그러나 종래 연구의 대부분은 기초적인 터널공학의 이해 측면이 강조되어 수행되고 있어 터널 시공과정에서의 CCM 활용에 관한 연구가 부족한 실정이다. 이러한 배경에서 본 연구에서는 기존의 암반-지보 반응곡선법의 주요 문제점 중 하나인 지보설치시기의 결정에 대한 합리적인 접근방법으로서 숏크리트 강도발현과정을 고려한 지보특성곡선 작성 방법을 제시하여, 지보재 설치시기를 용이하게 판단할 수 있는 변위특성곡선과 굴착에 따른 응력해방율을 쉽게 평가할 수 있는 하중특성곡선을 제시하였다. 이어서 기존의 지보재 강성만을 고려한 지보특성곡선이 아닌 시간의존성 지보특성곡선을 제시하여, 시간-변위특성곡선에 의한 변위분담율 뿐만 아니라 시간-하중에 의한 하중분담율 예측 방법을 제안하였다. 최종적으로, 본 연구방법에 의한 CCM 결과와 2차원 수치해석 결과를 비교,분석을 통해 연구결과의 신뢰성을 입증하는 동시에, 합리적인 터널 시공관리가 가능하도록 본 연구결과의 현장 활용 방안을 제시하였다.

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수중 음향 트랜스듀서의 임피던스 변화를 고려한 소나 송신기의 설계 및 출력 제어 기법 (Design and output control technique of sonar transmitter considering impedance variation of underwater acoustic transducer)

  • 신창현;이윤호;안병선;윤홍우;권병진;김경섭;이정민
    • 한국음향학회지
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    • 제41권5호
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    • pp.481-491
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    • 2022
  • 능동 소나 송신시스템은 전기신호를 증폭하여 출력해주는 송신기와 증폭된 전기신호를 음향신호로 변환해주는 수중 음향 트랜스듀서로 구성된다. 일반적으로 송신기 출력 특성은 부하 임피던스에 의존적이며 송신기 부하인 수중 음향 트랜스듀서는 구동 시 전기적 임피던스가 주파수에 따라 크게 변화하는 특성을 갖는다. 이러한 가변 임피던스 조건에서는 능동 소나 송신시스템의 출력이 불안정해질 수 있다. 이에 본 논문에서는 능동 소나 송신시스템에서 수중음향 트랜스듀서의 가변 임피던스 조건에서도 안정적인 송신 신호를 전송하기 위한 소나 송신기의 설계 및 제어 기법을 제안하였다. 수중 음향 트랜스듀서의 전기적 임피던스 특성은 실험적 방법으로 분석하였고, 소나 송신기는 단상 풀브릿지 인버터, LC 필터와 정합회로로 구성하였다. 실시간으로 부하 특성이 변하는 Linear Frequency Modulation(LFM) 신호를 송신하면서 송신기와 트랜스듀서를 보호하고 안정적으로 출력 전압 특성을 확보할 수 있는 소나 송신기의 설계 및 출력 제어 기법을 제안하였으며, 시뮬레이션과 실험을 통해 타당성을 검증하였다.

캔틸레버공법 PC 세그멘탈 다경간 교량의 처짐 및 단면력 검토를 위한 축소모델에 관한 연구 (Reduced Model of the PC Segmental Multispan Bridge Constructed by Free Cantilever Method for Investigation of Deflection and Member Force)

  • 이재훈;이명재
    • 대한토목학회논문집
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    • 제13권4호
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    • pp.1-13
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    • 1993
  • 프리스트레스트 콘크리트 구조물의 설계에 있어서 적절한 단면 및 소요 강선량의 결정을 위하여 구조해석을 여러번 수행하게 되는 것이 보통이다. 그러나 PC 세그멘탈 다경간 교량의 경우 콘크리트 및 강선의 시간의존적인 성질, 시공순서에 따른 구조계의 변화등을 고려한 구조해석에 많은 노력과 시간이 필요하게 되므로 다경간 교량에 대한 축소 교량모델을 가정하여 구조해석을 수행하기도 한다. 본 연구에서는 캔틸레버 공법으로 가설되는 10 경간 PC 세그멘탈 교량을 대상으로 5 경간 및 3 경간으로 축소시킨 교량모델을 가정하고 이에 대한 구조해석을 수행하여 처짐 및 모멘트의 계산 결과를 비교하므로써 축소 교량모델의 적합여부를 검토하였다. 또한 프리스트레스트 콘크리트의 극한모멘트 계산을 위한 하중계수 적용 방법에 대하여 고찰해 보았다.

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반복굽힘 조건에서 감육 곡관의 피로손상 거동 (Fatigue Failure Behavior of Pipe Bends with Local Wall-Thinning Under Cyclic Bending Condition)

  • 윤민수;김진원;김종성
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제36권10호
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    • pp.1227-1234
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    • 2012
  • 본 연구에서는 감육결함이 가공된 실배관 곡관 시편을 대상으로 10 MPa의 내압과 반복 굽힘하중 조건에서 피로 시험을 수행하였다. 시험에는 감육결함이 곡관의 외호부와 내호부에 존재하는 경우를 고려하였으며, 반복 하중으로는 완전 역방향의 변위제어 형태로 작용되는 In-plane 상의 굽힘하중이 고려되었다. 실험 결과, 감육결함이 곡관의 외호부에 존재하는 경우에는 결함부가 아닌 곡관의 측면에서 축방향 균열이 생성되었다. 또한, ASME Sec.III의 설계 피로곡선에서 예측된 건전 곡관의 피로수명보다 긴 피로수명을 보였으며, 피로수명이 결함 길이에 크게 영향을 받지 않았다. 반면, 결함이 내호부에 존재하는 곡관은 내호부에서 원주방향 균열이 발생하였으며, 피로수명은 ASME Sec.III의 설계 피로곡선에서 예측한 건전 곡관의 피로수명보다 짧은 값을 보였다. 또한, 내호부 감육 곡관의 피로수명은 결함 길이가 감소함에 따라 뚜렷이 감소하였다.