• 제목/요약/키워드: Dynamic Material Property

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시트 동특성을 고려한 인체 진동 해석 (Human Body Vibration Analysis under Consideration of Seat Dynamic Characteristics)

  • 강주석
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제13권12호
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    • pp.5689-5695
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    • 2012
  • 본 연구에서는 차량에 적용되는 시트 재질인 폴리우레탄 폼의 점탄성 특성을 고려하여 시트와 인체의 진동특성을 시험 및 수치해석 방법을 이용하여 분석하였다. 압축 시험을 통해 폴리우레탄 폼의 점탄성 특성인 비선형성과 준-정역학적 특성을 구하였다. 또한 컨벌루션 적분법 및 비선형 강성 모델을 이용하여 폴리우레탄 폼의 점탄성 특성을 수학적으로 모델링하였다. 시트의 승차감 기여도를 분석하기 위하여 시트의 동역학 모델과 ISO5982의 표준 인체 수직진동 모델을 이용하여 수직 진동모델을 구성하고 관련 운동방정식을 유도하였다. 비선형 운동방정식은 Runge-Kutta 적분법을 이용하여 수치해석 시뮬레이션을 수행하였다. 철도차량의 차체 바닥에서 측정한 진동가속도 입력에 대한 시트와 인체의 응답 특성을 분석하고 시트 설계 파라미터에 대한 승차감 지수 값들의 변화를 분석하여 시트 설계에 대한 방법론을 제시하고자 한다.

Experimental study of buckling-restrained brace with longitudinally profiled steel core

  • Lu, Junkai;Ding, Yong;Wu, Bin;Li, Yingying;Zhang, Jiaxin
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제81권6호
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    • pp.715-728
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    • 2022
  • A new type of buckling-restrained braces (BRBs) with a longitudinally profiled steel plate working as the core (LPBRB) is proposed and experimentally investigated. Different from conventional BRBs with a constant thickness core, both stiffness and strength of the longitudinally profiled steel core along its longitudinal direction can change through itself variable thickness, thus the construction of LPBRB saves material and reduces the processing cost. Four full-scale component tests were conducted under quasi-static cyclic loading to evaluate the seismic performance of LPBRB. Three stiffening methods were used to improve the fatigue performance of LPBRBs, which were bolt-assembled T-shaped stiffening ribs, partly-welded stiffening ribs and stiffening segment without rib. The experimental results showed LPBRB specimens displayed stable hysteretic behavior and satisfactory seismic property. There was no instability or rupture until the axial ductility ratio achieved 11.0. Failure modes included the out-of-plane buckling of the stiffening part outside the restraining member and core plate fatigue fracture around the longitudinally profiled segment. The effect of the stiffening methods on the fatigue performance is discussed. The critical buckling load of longitudinally profiled segment is derived using Euler theory. The local bulging behavior of the outer steel tube is analyzed with an equivalent beam model. The design recommendations for LPBRB are presented finally.

지진하중을 받는 CFRD 정상부 변위에 영향을 미치는 사력재료 입력물성에 대한 민감도분석 (Sensitivity Analysis of Rockfill Input Parameters Influencing Crest Displacement of CFRD Subjected to Earthquake Loading)

  • 하익수
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제11권1호
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    • pp.1-9
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    • 2007
  • 본 연구는 지진하중을 받는 콘크리트 표면차수벽형 석괴댐(CFRD)의 정상부 변위에 대한 사력재료 주요물성의 민감도를 정량적으로 분석하는데 그 목적이 있다. 이를 위해 현재 운영 중인 국내 CFRD 형식의 D댐에 대해 2가지 지진파, 각 지진파에 대해 2가지 설계진도, 사력재료에 대해 수행된 대형삼축압축시험 결과로부터 얻어진 물성값을 조합하여 만든 물성값이 다른 해석단면 27개를 작성, 총 108개 해석단면에 대한 동적 수치해석을 수행, 그 결과를 이용한 대역적 민감도분석을 수행하였다. 민감도분석 결과, 지진하중 작용 시 댐 정상부 침하량은 입력지진의 종류와 설계진도 크기에 상관없이 절대적으로 사력재료 전단탄성계수에만 영향을 받았으며 댐 정상부 횡변위의 경우에는, 사력재료 전단탄성계수의 영향이 크나 그 영향의 정도는 침하량에 미치는 정도에 비해 상대적으로 작으며, 침하량과는 달리 지진파의 종류와 크기에 따라 차이를 보였다. 본 연구결과에 한해 사력재료의 마찰각은 지진하중에 의한 CFRD 정상부 변위에는 전혀 영향을 주지 않는 것으로 나타났다.

붕산처리(硼酸處理) 합판(合板)의 열판건조(熱板乾燥) 및 동적(動的) 탄성율(彈性率)에 관(關)한 연구(硏究) (Studies on Press Drying and Dynamic Elastic Modulus of Plywood Treated with Boric Acid)

  • 김종만
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제15권3호
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    • pp.56-67
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    • 1987
  • Plywoods used for construction as a decorative interior material are inflammable and can make fire accidents, causing destruction of human life and property. Therefore, it is indeed required to make fire-retardant treated plywood. In this study, 3.7mm yellow meranti plywoods were soaked in 18% boric acid solutions and tap water by hot-cold bath for 1/2, 2/2, 4/2, 6/2 hours and redrying of treated plywoods was carried out by press drying at the platen temperature of 110, 130, 160, $180^{\circ}C$ and then it was conducted to investigate solution absorption, drying rates, dynamic young's modulus. specific gravity and fire-retardant factors such as burning point, flame spread length. flame exhausted time, back side carbonized area and weight loss by treating time, treating solutions and platen temperature. The results are as follows; 1. When plywood was impregnated with the hot bath temperature of $70^{\circ}C$ for 1. 2, 4, 6 hours and the cold bath temperature of $15^{\circ}C$ for 2 hours respectively, retentions of boric acid were 1.565, l.597, 1.643, 1.709kg/$(30cm)^3$ and all of them exceeded the minimum retention [1.125kg/$(30cm)^3$] even in the shortest treatment. 2. In hot-cold bath method for 1/2 hours, the drying rates of treated plywood remarkably increased with the extension of platen temperature of 110, 130, 160, $180^{\circ}C$ and the values of boric acid treated plywood were 5.900, 10.196, 45.42, 54.958m.c%/min and the values of water treated plywood were 6.014, 12.373, 46.520, 55.730m.c%/min and drying rates of water treated plywood were faster than those of boric acid treated plywood. 3. The values of boric acid treated plywoods in dynamic young's modulus were widely higher than those of water treated plywoods. And it can be observed that there were highly significant differences for treating time between dynamic young's modulus, and the values of boric acid plywoods increased with the extension of treating time but on the contrary water treated plywoods were decreased values with prolonged time 4. It was observed that there were highly significant differences for platen temperature between dynamic young's modulus. When the values of water treated plywoods in dyna nic young's modulus were abruptly decreased according to the rise of platen temperature. boric acid treated plywoods showed rather increased values at $160^{\circ}C$ of platen temperature. And in 2- way interactions, there were also highly significant for dynamic young's modulus between treating time x treating solutions and platen temperature x treating solutions. 5. Correlation coefficients of fire-retardant factors were shown in table 5. It could be recognized that there were close correlations between the treating solutions and burning point, flame spread length, back side carbonized area, flame exhausted time and weight loss, but there was no correlation between fire-retardant factors and treating time and platen temperature. 6. From table 6, it can be observed that there were highly significant differences for burning point, flame spread length, flame exhausted time, back side carbonized area, weight loss between treating solutions. And in 2-way interactions, there were highly significant for burning point, flame spread length, weight loss between treating time $\times$ treating solutions.

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민감도분석을 통한 지진하중을 받는 CFRD 정상부 침하량 예측 (Estimation of Settlement on the Crest of CFRD Subjected to Earthquake Loading Using Sensitivity Analysis)

  • 하익수
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제23권1호
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    • pp.39-49
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    • 2007
  • 본 연구의 목적은 수치해석을 이용한 정량적 민감도분석으로부터 지진하중을 받는 CFRD 정상부 침하량 변화의 주 영향인자를 찾고, 주 영향인자 변화에 따른 침하량의 변화양상을 고찰하고, 이로부터 지진하중을 받는 CFRD 정상부 침하량을 근사적으로 추정하는 방법을 제안하는 데 있다. 대형삼축압축시험으로부터 얻어진 사력재료 물성을 통계 분석하여 사력재료 물성 통계특성값을 산정하고, 산정된 통계특성값을 이용하여 작성된 27개 해석단면에 대해 해석조건을 달리한(2개 지진파, 각 지진파별 2가지 가속도 크기) 총 108개 CFRD 해석단면에 대한 동적수치해석을 수행, 그 결과를 이용한 정량적 민감도분석을 수행하였다. 민감도분석 결과, 지진하중 작용 시 CFRD 정상부 침하량은 입력 물성 중 전적으로 사력재료의 전단탄성계수에 의존하는 것으로 나타났고 점착력과 마찰각의 영향은 미미하였다. 민감도분석 결과와 전단탄성계수 변화에 따른CFRD 동적해석 결과로부터, 사력재료의 전단탄성계수와 간단한 댐 정보를 이용하여 지진하중 작용시 CFRD 정상부 침하량을 근사적으로 추정하는 방법을 제안하였다.

강 뼈대 구조물의 단자유도 하이브리드 동적 실험 (Single Degree of Freedom Hybrid Dynamic Test with Steel Frame Structure)

  • 김세훈;나옥빈;김성일;이재진;강대흥
    • 한국철도학회논문집
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    • 제15권4호
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    • pp.413-421
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    • 2012
  • 하이브리드 실험은 구조물의 거동을 수치해석 모델과 물리적 부분구조 모델로 나누어 동시에 수행되는 실험법으로써 본 논문에서는 지진하중에 의한 1경간 2층 강 뼈대 구조에 대한 하이브리드 시험을 수행하였다. 1층 기둥 1개소를 물리적 부분구조모형으로 선택하고, 한 개의 액추에이터를 이용해 수평방향으로 변위를 가하여 수치해석과 하이브리드 실험결과 사이의 거동추이를 분석하였다. 입력 지진데이터로는 El Centro를 사용하였으며, OpenSees를 이용하여 강구조물의 선형 또는 비선형 거동을 비교 분석하였다. 그 결과, 선형해석은 수치해석과 하이브리드 응답형상이 매우 잘 일치하였으며, 비선형 해석은 재료 비선형성에 의한 영구변형의 차이는 발생하였으나 최대변위 및 전체응답형상은 매우 유사하였다. 또한, 하이브리드 실험 소요시간은 실제 가진 시간에 약 9.6%의 속도로 현재 국내에서 수행된 실험 중 가장 실시간에 근접한 실험이라 할 수 있다. 따라서, 본 하이브리드 실험은 구조물의 동적 거동을 예측하는데 적절하게 활용될 수 있으며, 공간적, 경제적 제약이 있는 진동대 실험을 대체할 수 있으리라 판단된다.

Mechanical and Electrical Properties of Cycloaliphatic Epoxy/Silica Systems for Electrical Insulators for Outdoor Applications

  • Park, Jae-Jun;Kim, Jae-Seol;Yoon, Chan-Young;Shin, Seong-Sik;Lee, Jae-Young;Cheong, Jong-Hoon;Kim, Young-Woo;Kang, Geun-Bae
    • Transactions on Electrical and Electronic Materials
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    • 제16권2호
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    • pp.82-85
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    • 2015
  • Mechanical and electrical properties of epoxy/silica microcomposites were investigated. The cycloaliphatic- type epoxy resin was diglycidyl 1,2-cyclohexanedicarboxylate and the curing agent was of an anhydride type. To measure the glass transition temperature (Tg), dynamic differential scanning calorimetry (DSC) analysis was carried out, and tensile and flexural tests were performed using a universal testing machine (UTM). Electrical breakdown strength, the most important property for electrical insulation materials, and insulation breakdown strength were also tested. The microcomposite with 60 wt% microsilica showed maximum values in mechanical and electrical properties.

레이저 용접된 박판 지르코늄 합금의 피로특성 (Fatigue Characteristics of Laser Welded Zirconium Alloy Thin Sheet)

  • 정동희;김재훈;윤용근;박준규;전경락
    • Journal of Welding and Joining
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    • 제30권1호
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    • pp.59-63
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    • 2012
  • The spacer grid is one of the main structural components in a fuel assembly. It supports fuel rods, guides cooling water and maintains geometry from external impact load and cyclic stress by the vibration of nuclear fuel rod, it is necessary to have sufficient strength against dynamic external load and fatigue strength. In this study, the mechanical properties and fatigue characteristics of laser beam welded zircaloy thin sheet are examined. The material used in this study is a zirconium alloy with 0.66 mm of thickness. The fatigue strength under cyclic load was evaluated at stress ratio R=0.1. S-N curves are presented with statistical testing method recommend by JSME- S002 and compared with S-N curves at R.T. and $315^{\circ}C$. As a result of the experimental approach, the design guide of fatigue strength is proposed and the results obtained from this study are expected to be useful data for spacer gird design.

복합소재 대차프레임용 4매 주자직 유리섬유/에폭시 복합소재의 진동특성평가 (Dynamic Property Evaluation of Four-Harness Satin Woven Glass/epoxy Composites for a Composite Bogie Frame)

  • 김일겸;김정석;서승일;이우근
    • 한국철도학회논문집
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    • 제16권1호
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    • pp.1-6
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    • 2013
  • 본 연구에서는 복합소재 전동차용 대차프레임에 적용되는 4매 주자직 유리섬유/에폭시 복합소재에 대한 고유진동 특성과 주파수에 따른 감쇠특성을 평가하였다. 이를 위해 오토클레이브 성형을 통해 길이와 두께가 다른 유리섬유/에폭시 빔 시편을 제작하였다. 시험결과 감쇠비의 최대값은 최소 고유진동수에서 발생하였다. 또한, 주파수가 증가함에 따라감쇠비는 지수 함수적으로 임계치까지 감소하였다. 이후에는 주파수에 따라 증가하는 경향을 보였다.

폐 Styrofoam 혼합토의 다짐 및 용출 특성 (Compaction and Leaching Characteristics of the Light Weight Soil Used Recycled Styrofoam Beads and Disposal soils)

  • 신방웅;이봉직;이종규
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제3권2호
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    • pp.61-70
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    • 2002
  • 본 논문은 폐 Styrofoam과 현장발생토를 활용하여 경량 성토재로서의 특성을 파악하고자 하는데 목적이 있다. 폐 Styrofoam 입자는 가볍고 단열성이 좋으며 진동차단효과도 우수하기 때문에 경량 성토재로서의 활용이 가능하다. 특히 Styrofoam은 1996년 재활용 품목으로 선정되어 토공재료로서의 적합성만 확인된다면 체계적인 공급이 가능하다. 따라서 본 논문에서는 폐 Styrofoam 혼합토의 동적 다짐시험, 정적 다짐시험, pH 및 용출실험을 하였으며, 그 결과 효율적인 다짐관리를 위해서는 정적 다짐방식으로 다짐관리가 이루어져야 하며, 경량 성토재의 환경적 위해성 평가결과 pH는 지정폐기물 판정기준을 만족하는 것으로 나타났다.

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