• Structural Engineering and Mechanics
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• 제4권5호
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• pp.513-527
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• 1996

In this paper, both an approximate expression and an exact expression for the contribution factor of an element to the natural frequency of the finite element discretized system of a structure in general and a membrane in particular have been derived from the energy conservation principle and the finite element formulation of structural eigenvalue problems. The approximate expression for the contribution factor of an element is used to predict and determine the elements to be removed in an iteration since it depends only on the quantities associated with the old system in the iteration. The exact expression for the contribution factor of an element makes it possible to check whether the element is correctly removed at the end of an iteration because it depends on both the old system and the new system in the iteration. Thus, the combined use of the approximate expression and the exact expression allows a considerable number of elements to be removed in a single iteration so that the efficiency of the evolutionary structural optimization method can be greatly improved for solving the natural frequency optimization problem of a structure. A square membrane with different boundary supports has been chosen to investigate the general evolutionary path for the fundamental natural frequency of the structure. The related results indicated that if the objective of a structural optimization is to raise the fundamental natural frequency of the structure to an optimal value, the general evolutionary path during its optimization is that the elements are gradually removed along the direction from the area surrounded by the contour of the highest value to that surrounded by the contour of the lowest value.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제51권8호
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• pp.1871-1885
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• 2019

The deterministic MOC code STREAM of the Computational Reactor Physics and Experiment (CORE) laboratory of Ulsan National Institute of Science and Technology (UNIST), was initially designed for the calculation of pressurized water reactor two- and three-dimensional assemblies and cores. Since fast reactors play an important role in the generation-IV concept, it was decided that the code should be upgraded for the analysis of fast neutron spectrum reactors. This paper presents a coupled code - TULIP/STREAM, developed for the fast reactor assembly and core calculations. The TULIP code produces self-shielded multi-group cross-sections using a one-dimensional cylindrical model. The generated cross-section library is used in the STREAM code which solves eigenvalue problems for a two-dimensional assembly and a multi-assembly whole reactor core. Multiplication factors and steady-state power distributions were compared with the reference solutions obtained by the continuous energy Monte-Carlo code MCS. With the developed code, a sensitivity study of the number of energy groups, the order of anisotropic P_N scattering, and the multi-group cross-section generation model was performed on the k_eff and power distribution. The 2D core simulation calculations show that the TULIP/STREAM code gives a k_eff error smaller than 200 pcm and the root mean square errors of the pin-wise power distributions within 2%.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제19권4호
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• pp.369-374
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• 2006

가섭선 및 애자가 연결되어 있는 복잡한 구조물인 송전철탑의 3차원 모델링을 통하여 동특성을 파악하고, 풍하중에 대한 응답 특성을 정적, 동적 및 좌굴 해석을 가섭선의 절단 유무에 따라 분석하였다. 우선, 고유치해석을 통해, 송전철탑이라는 구조시스템이 일반 건축물과는 달리 극소수의 저차 모드가 구조물의 동적 거동을 좌우하지 않고, 상대적으로 많은 모드들이 동적 거동에 기여한다는 것을 확인하였다. 두 번째로, 정적 해석과 좌굴 해석을 통해, 대상 구조물이 정적인 개념의 풍하중에 대해서 구조적으로 안전하고 좌굴에 대해서도 충분한 안전율을 확보하고 있음을 확인하였다 그러나, 모든 가섭선이 단절되는 극단적인 경우에는 안전율이 상당히 낮아졌으며 이러한 경우에 구조물의 붕괴 및 전도를 방지할 대책에 대한 검토가 필요하다고 사료된다 마지막으로, 풍하중의 시간에 따른 변화를 고려한 동적해석을 통해, 풍하중의 동적 변동성분이 구조물의 응답을 증가시키고 있음을 확인하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제13권1호
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• pp.87-95
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• 2000

양단이 단순지지 상태이고, 정현상으로 taper진 부재의 두 고유치(탄성임계하중과 횡방향 고유진동수)를 유한요소법으로 산정하였다. 그 결과로 얻어진 고유치의 계수들을 실무에 종사하는 구조 기술자들이 쉽게 이용할 수 있도록 각각의 경우에 대하여 간단한 대수 방정식으로 표시하였다. 유한요소법으로 구한 고유치 계수값과 대수 방정식에 의한 추정 계수값들의 상관계수는 어느 경우에나 거의 단위치(1)에 가까운 값으로 대수 방정식의 정당성을 뒷받침 하였다. 횡방향 진동수에 미치는 압축하중의 영향도 검토하였다. 이를 위하여 부재에 작용하는 축방향력을 차례로 증가시키면서 여기에 대응하는 진동수를 산정하였다. 그 결과 압축하중비 (P/P/sub cr/)와 진동수 비의 제곱 ((ω/ω/sub 0/)²)의 합은 어느 경우에나 거의 단위치(1)로 나타났다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제20권5호
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• pp.151-156
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• 2020

주기적인 사다리꼴 격자구조에서 광 신호의 회절 특성과 테이퍼 측면의 중요한 효과를 분석하기 위하여, 처음으로 격자구조의 Toeplitz 유전율 tensor를 2D spatial Fourier 급수로 정의하고 공식화하였다. 그때 각 층에서의 필드들은 고유치 문제에 기초하여 표현하였으며, 완전한 해는 적절한 경계 값 문제에 의존하는 모드 전송선로 이론 (MTLT)을 사용하여 정확하게 유도하였다. 이에 기초하여, 사다리꼴 형태의 굴절률 분포를 갖는 격자구조의 테이퍼 측면 프로파일이 서브 파장 격자 반사기 설계에 어떠한 영향을 미치는지 자세하게 수치해석 하였다. 사다리꼴 격자구조의 회절특성에 기초한 수치해석 결과, 테이퍼 측벽 프로파일은 반사 대역폭, 평균 반사율, 그리고 밴드 에지를 결정하는 데 중요한 역할을 하는 것으로 나타났다.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제4권4호
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• pp.113-128
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• 2004

A three-dimensional (3-D) method of analysis is presented for determining the free vibration frequencies and mode shapes of solid paraboloidal and complete (that is, without a top opening) paraboloidal shells of revolution with variable wall thickness. Unlike conventional shell theories, which are mathematically two-dimensional (2-D), the present method is based upon the 3-D dynamic equations of elasticity. The ends of the shell may be free or may be subjected to any degree of constraint. Displacement components $u_r,\;u_{\theta},\;and\;u_z$ in the radial, circumferential, and axial directions, respectively, are taken to be sinusoidal in time, periodic in ${\theta}$, and algebraic polynomials in the r and z directions. Potential (strain) and kinetic energies of the paraboloidal shells of revolution are formulated, and the Ritz method is used to solve the eigenvalue problem, thus yielding upper bound values of the frequencies by minimizing the frequencies. As the degree of the polynomials is increased, frequencies converge to the exact values. Convergence to four digit exactitude is demonstrated for the first five frequencies of the complete, shallow and deep paraboloidal shells of revolution with variable thickness. Numerical results are presented for a variety of paraboloidal shells having uniform or variable thickness, and being either shallow or deep. Frequencies for five solid paraboloids of different depth are also given. Comparisons are made between the frequencies from the present 3-D Ritz method and a 2-D thin shell theory.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제9권1호
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• pp.79-85
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• 2009

최근의 대공간구조물은 장스팬화 됨은 물론이고 경량화되면서 면외 방향의 강성이 매우 작아지고 있다. 이로 인하여 공력불안정 진동의 발생 여부는 물론이고 연성구조물의 판단시에도 고유진동수의 정확한 산정이 필요하다. 그러나 국내외 대공간구조물의 고유진동수 제안식에 대한 연구는 매우 미흡한 실정이다. 따라서 국내 7개 공간구조물의 고유치해석에서 얻은 근사식을 일본건축학회 고유치해석에 근거한 2가지 제안식과 일본의 28개 공간구조물의 계측치에서 얻은 고유진동수 근사식을 비교하였다. 지붕의 고유진동수는 스팬이 증가함에 따라서 작아지는 경향을 확인하였다. 국내의 고유진동수 값은 전반적으로 일본의 공간구조물의 해석과 계측에 근거한 고유진동수보다 동일한 스팬에서 작은 경향을 보임을 알 수 있었다. 따라서 국내 공간구조물의 지붕은 일본의 경우보다 비교적 연성구조물인 것을 확인할 수 있다.

• Journal of the Korean Data and Information Science Society
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• 제23권2호
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• pp.285-298
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• 2012

본 연구는 프로야구 선수들의 경기력을 세분화하고 섬세하게 측정 할 수 있는 세이버메트릭스 기법을 적용하여 한국 프로야구 8개 구단의 타자들을 대상으로 세이버메트릭스 지수를 통해서 알아본 선수들의 경기력과 연봉간의 패턴을 분석하고자 한다. 연구 방법으로는 한국 프로야구 8개 구단의 2009년, 2010년도 타자들의 경기 기록과 차년도 연봉 자료를 수집한 후, 세이버메트릭스 지수를 계산하여 연봉과의 관계를 주성분분석을 통해 살펴보았다. 각 구단별로 일부 상이한 결과도 있었지만 전반적으로는 경기력이 높은 선수들에게 많은 연봉이 지급되고 있음을 확인하였다. 본 연구의 결과는 각 구단 및 타자들이 연봉협상에 임할 때 중요한 참고 자료가 될 수 있다고 판단된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제41권1호
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• pp.39-48
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• 2021

본 논문에서는 정적 수직하중을 받는 barrette 말뚝의 고유진동수를 산정할 수 있는 해석모델을 제안하였다. 비균질 지반에 설치된 직사각형 마찰말뚝의 자유진동을 지배하는 미분방정식을 유도하였다. 이 지배방정식을 Runge-Kutta 법을 이용하여 수치적분하였고, 미분방정식의 고유치인 고유진동수는 Regula-Falsi 법을 이용하여 산정하였다. 말뚝의 고유진동수는 유한요소해석의 결과와 잘 일치하였다. 말뚝의 고유진동수를 증가시키는 말뚝변수는 단면형상비, 마찰저항비, 지반강성비이고, 감소시키는 말뚝변수는 마찰형상비, 세장비, 압축계수이다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제16권3호
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• pp.63-72
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• 2022

본 논문에서는 전개형 메쉬 안테나의 동적 강성 설계 및 다물체 동역학을 이용한 요구되는 구동력 및 전개 특성을 분석하고자 한다. 프레임(frame) 요소를 이용하여 전개 구조물을 모델링한다. 다각(polygon) 형상 전개 구조물의 전개/수납된 형상에 따른 고유치 문제를 분석하였다. Kane's 방정식을 이용하여 전개 구조물의 다물체 동역학 방정식을 유도하고 PUTD (pseudo upper triangular decomposition) 방법을 적용하여 구속조건 문제를 해결하였다. 고유진동 해석 및 다물체 동역학 시뮬레이션을 통해 설계된 전개형 구조의 구조 동특성 및 실현성을 살펴보고자 한다.