• 제목/요약/키워드: Discontinuous model

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단축압축 하의 암석 브릿지에서의 균열 결합 (Crack Coalescence in Rock Bridges under Uniaxial Compression)

  • 박남수;전석원
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제3권2호
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    • pp.23-32
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    • 2001
  • 암석은 지질학적 생성과정으로 인해 많은 역학적 결함을 포함하고 있으며 이러한 결함 사이에는 암석 브릿지가 존재하게 된다. 이러한 암석 브릿지에서의 균열의 전파 및 결합(coalescence)과정은 터널의 안정성에 영향을 미치게 된다. 본 연구에서는 단축압축 하에서 균열의 형상변화에 따른 암석 브릿지에서의 균열의 개시, 전파 및 결합거동 변화를 강화석고의 일종인 Diastone과 여산 대리석 시료에 대해 알아보았다. 하중을 가하면서 날개형 균열 개시응력, 날개형 균열 전파각도, 균열결합 응력을 측정하였으며, 전단, 인장, 혼합형의 3가지 균열결합 유형이 나타났다. 또한, 정규화된 최대강도(normalized peak strength)를 구하여 Ashby & Hallam 모형(1986)의 이론해와 비교, 분석하였다.

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Effect of Hydrophilic-Lipophilic Balance of Drugs on Their Release Behavior from Amphiphilic Matrix

  • Yoo, Young-Tai;Shin, Hyun-Woo;Nam, Byung-Guk
    • Macromolecular Research
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    • 제11권4호
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    • pp.283-290
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    • 2003
  • Organic drugs including aspirin, omeprazole, and naproxen with three different levels of octanol/water partition coefficient were examined for their release behavior from the amphiphilic PCL-b-PEO-b-PCL (PCEC) matrix. Scanning electron micrograph (SEM) of PCEC illustrated a well defined two-phase morphology consisted of dispersed poly(ethylene oxide) (PEO) domain and continuous polycaprolactone (PCL) phase. Differential scanning calorimetry (DSC) and X-ray diffractometry (XRD) experiments veri tied that three model drugs are dissolved as a molecular dispersion in PCEC matrix. The release of hydrophilic aspirin closely followed the water absorption profile of the matrix indicating that its major fraction is present in PEO domain. However, substantial amount of aspirin present in less hydrophilic region displayed discontinuous biphasic release pattern. In the case of omeprazole with intermediate hydrophobicity consistent release behavior was observed for a period of 24 hrs after the rapid liberation of ca. 10% of the drug presumably partitioned in PEO phase. It was ascribed to the fact that the progressive hydration of PCEC matrix gradually increased the chance of drug/water exposure to compensate the exhaustion of device. Naproxen with the highest octanol/water distribution coefficient among three model drugs exhibited a limited release of 35% for 24 hrs. Finally, hydroxypropyl methylcellulose phthalate (HPMCP)/PCEC blend matrix demonstrated an accelerated and quantitative release of hydrophobic naproxen by generating high porosity and thereby expanding polymer/water interface.

변온유입 성층축열조의 충전과정에 대한 해석적 접근 (Analytical approaches to the charging process of stratified thermal storage tanks with variable inlet temperature)

  • 유호선
    • 설비공학논문집
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    • 제9권1호
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    • pp.43-54
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    • 1997
  • This paper presents an approximate analytical solution to a two-region one-dimensional model for the charging process of stratified thermal storage tanks with variable inlet temperature in the presence of momentum-induced mixing. Based on the superposition principle, an arbitrary-varying inlet temperature is decomposed into inherent discontinuous steps and continuous intervals approximated as a finite number of piecewise linear functions. This approximation allows the temperature of the upper perfectly-mixed layer to be expressed in terms of constant, linear and exponential functions with respect to time. Applying the Laplace transform technique to the model equation for the lower thermocline layer subject to each of three representative interfacial conditions yields compact-form solutions, a linear combination of which constitutes the final temperature profile. A systematic method for deriving solutions to the plug-flow problem having polynomial-type boundary conditions is also established. The effect of adiabatic exit boundary on solution behaviors proves to be negligible under the actual working conditions, which justifies the assumption of semi-infinite domain introduced in the solution procedure. Finally, the approximate solution is validated by comparing it with an exact solution obtained for a specific variation of inlet temperature. Excellent agreements between them suffice to show the necessity and utility of this work.

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지진시 철근콘크리트 교각의 피로거동에 관한 해석적 연구 (Analytical Study on the fatigue Behavior of Reinforced Concrete Bridge Piers under Earthquake)

  • 김태훈;이상철;신현목
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제13권4호
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    • pp.389-396
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    • 2001
  • 이 논문에서는 지진시 철근콘크리트 교각의 피로거동을 해석적으로 예측할 수 있는 기법을 제시하였다. 재료적 비선형성에 대해서는 균열콘크리트에 대한 인장, 압축, 전단모델과 콘크리트 속에 있는 철근모델을 조합하여 고려하였다. 이에 대한 콘크리트의 균열모델로서는 분산균열모델을 사용하였다. 두께가 서로 다른 부재간의 접합부에서 단면강성이 급변하기 때문에 생기는 국소적인 불연속 변형을 고려하기 위한 경계면 요소를 도입하였다. 또한, 같은 변위진폭에 있어서의 하중재하 회수에 의한 효과를 고려하였다. 이 연구에서는 지진시 철근콘트리트 교각의 피로거동을 파악하기 위해 제안한 해석기법을 신뢰성 있는 연구자의 실험결과와 비교하여 그 타당성을 검증하였다.

Control of Robot Manipulators Using Time-Delay Estimation and Fuzzy Logic Systems

  • Bae, Hyo-Jeong;Jin, Maolin;Suh, Jinho;Lee, Jun Young;Chang, Pyung-Hun;Ahn, Doo-sung
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제12권3호
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    • pp.1271-1279
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    • 2017
  • A highly accurate model-free controller is proposed for trajectory tracking control of robot manipulators. The proposed controller incorporates time-delay estimation (TDE) to estimate and cancel continuous nonlinearities of robot dynamics, and exploits fuzzy logic systems to suppress the effect of the TDE error, which is due to discontinuous nonlinearities such as friction. To this end, integral sliding mode is defined using desired error dynamics, and a Mamdani-type fuzzy inference system is constructed. As a result, the proposed controller achieves the desired error dynamics well. Implementation of the proposed controller is easy because the design of the controller is intuitive and straightforward, and calculations of the complex robot dynamics are not required. The tracking performance of the proposed controller is verified experimentally using a 3-degree of freedom PUMA-type robot manipulator.

무손실 저항개념을 이용한 저전력 전원설비용 능동 역률보정기의 설계 (Design of Active Power Factor Corrector for Low Power Supply by Loss Free Resistor Concept)

  • 임영철;정영국;최찬학;나석환;이건식;장영학
    • 한국조명전기설비학회지:조명전기설비
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    • 제7권1호
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    • pp.30-36
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    • 1993
  • 본 연구는 정류기의 입력전류에 포함되어 있는 고조파성분을 제거하고 입력역률을 개선하기 위해 무손실 저항(Loss Free Resistor) 개념에 기본을 둔, PC, 가전기기 및 형광등용 전자안정기등과 같은 저전력 전원설비에 적합한 불연속 도통모드(DCM) 플라이백 방식의 능동역률 보정기의 등가회로모델 및 설계법을 제시하였다. 이 개념에 의하여 능동역률 보정기의 등가입력저항, 출력전력원 특성을 정확하게 나타낼 수 있었으며 또 설계방정식을 유도하여 능동역률 보정기를 설계 시험한 결과, 적은 부품으로 정류기의 입력교류 전류에 포함되어 있는 고주파를 제거하였고 따라서 0.98의 고입력역률의 정류를 할 수 있었다.

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Preliminary numerical study on long-wavelength wave propagation in a jointed rock mass

  • Chong, Song-Hun;Kim, Ji-Won;Cho, Gye-Chun;Song, Ki-Il
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제21권3호
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    • pp.227-236
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    • 2020
  • Non-destructive exploration using elastic waves has been widely used to characterize rock mass properties. Wave propagation in jointed rock masses is significantly governed by the characteristics and orientation of discontinuities. The relationship between spatial heterogeneity (i.e., joint spacing) and wavelength for elastic waves propagating through jointed rock masses have been investigated previously. Discontinuous rock masses can be considered as an equivalent continuum material when the wavelength of the propagating elastic wave exceeds the spatial heterogeneity. However, it is unclear how stress-dependent long-wavelength elastic waves propagate through a repetitive rock-joint system with multiple joints. A preliminary numerical simulation was performed in in this study to investigate long-wavelength elastic wave propagation in regularly jointed rock masses using the three-dimensional distinct element code program. First, experimental studies using the quasi-static resonant column (QSRC) testing device are performed on regularly jointed disc column specimens for three different materials (acetal, aluminum, and gneiss). The P- and S-wave velocities of the specimens are obtained under various normal stress levels. The normal and shear joint stiffness are calculated from the experimental results using an equivalent continuum model and used as input parameters for numerical analysis. The spatial and temporal sizes are carefully selected to guarantee a stable numerical simulation. Based on the calibrated jointed rock model, the numerical and experimental results are compared.

불연속암반에서의 열-수리-역학적 상호작용에 대한 수치해석적 연구 (A numerical study on the coupled thermo-hydro-mechanical behavior of discontinuous rock mass)

  • 김명환;이희석;이희근
    • 터널과지하공간
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    • 제9권1호
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    • pp.1-11
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    • 1999
  • 열-수리-역학적 상호작용을 해석하기 위한 유한요소 코드가 개발되었다. 이 코드는 Noorishad(1984)에 의해 제시된 유한요소 수식화에 기초하였으며, 절리 거동은 Goodman 의 절리 구성 모델로 모사되었다. 개발된 코드가 각각 절리가 있거나 없는 두가지 종류의 수갱 모델에 대한 T-H-M 상호작용 해석에 적용되었다. 절 리가 없는 모델에 대해서, 수갱벽면으로부터 바깥 방향으로 온도 증가가 뚜렷이 나타났다. 절 리가 있는 모델에 대해서, 절리의 닫힘이 열팽창에 의해 생겼으며, 물이 암석기질보다 낮은 열 전도도와 높은 비열용량을 보이기 때문에 절리를 따라 온도 분포가 상대적으로 낮게 나타났다. 또한 절리 내에서의 열 유동의 영향이 암반내에서의 수리유동의 영향보다 더 크다고 결론내릴 수 있다.

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관측오차문제에 대한 다차원 강우모형의 적용 (Application of Multi-Dimensional Precipitation Models to the Sampling Error Problem)

  • 유철상
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제30권5호
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    • pp.441-447
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    • 1997
  • 강우계측망이나 인공위성을 이용하여 어떤 지역의 강우를 관측할 경우 각 관측방법의 특성에 따라 관측오차가 발생하게 된다. 즉, 강우계측망을 이용할 경우 관측된 강우는 시간적으로 연속이지만 공간적으로는 불연속의 특성을 갖게 되고 인공위성을 이용하는 경우 강우는 공간적으로는 연속이지만 시간적으로 불연속인 특성을 나타내게 된다. 이에 따라 관측오차의 계산은 강우의 시간적-공간적 통rP특성과 관측방법에 따라 각각 다르게 정량화된다. 현재 이 문제와 관련하여 North와 Nakamoto(1989)가 제안한 관측오차의 추정식이 가장 대표적이라고 할 수 있으며, 이 식에서는 강우의 통계특성과 관측방법에 따른 특성이 고려되어 있다. 이 식은 강우의 특성이 어느 정도 파악되는 경우 적절한 강우관측 계획 수립을 가능할 수 있게 해준다. 본 논문에서는 먼저 관측방법에 따른 관측오차의 계산에 대해 살펴보고, 명 책의 다차원 강우모형을 이용하여 이 문제에 적용해 보았다. 적용 결과 현재까지의 관측오차 계산에는 강우의 2차원 통계 특성만이 고려되기 때문에 모형의 매개변수들이 이 특성에 맞추어 적절히 추정된 경우, 모형에 따른 관측오차의 크기는 크지 않은 것으로 밝혀졌다. 앞으로 이러한 단점은 2차원 이상의 통계특성을 고려하는 관측오차의 추정식, 궁극적으로는 강우의 확률밀도함수를 고려할 수 있는 관측오차의 추정식의 개발을 통해 개선될 수 있을 것이다.

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수치모형에 의한 터널발파 시뮬레이션에 관한 연구 (Numerical Simulation of Tunnel Blasting)

  • 박정주;박의섭
    • 터널과지하공간
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    • 제11권4호
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    • pp.344-351
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    • 2001
  • 발파를 이용한 터널굴착에 있어서, 장약량 산정이나 터널 주변 암반 및 구조물웨 대한 영향 평가 등은 주로 간단한 경험식에 의해 이루어져 왔다. 또한 지금까지 발파의 충격에너지를 고려한 지하구조물의 동해석 연구는 매우 빈약한 실정이라 할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 발파하중을 받는 불연속체 지하구조물의 비선형 거동을 평가하기 위하여 2차원 개별요소법의 수치모델기법을 개발하였고, 실제문제에의 적용성을 검토하기 위하여 제방하부에 위치한 터널발파의 수치해석을 통하여 시간별 지하 및 지상 구조물의 변위 및 입자속도의 전파과정을 살펴보았다. 해석결과 본 연구에서 제안한 발파하중의 모형이 실제 문제에 적용될 수 있었고, 이를 개별요소해석에 적용함으로써 발파지역 주변의 구조물의 안정성을 검토할 수 있었다.

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