• 제목/요약/키워드: Elastic support

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지지구조의 형식에 따른 해상풍력타워의 선박충돌거동비교 (Collision Behavior Comparison of Offshore Wind Tower as Type of Support Structure)

  • 이계희;곽대진
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제35권2호
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    • pp.93-100
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    • 2022
  • 본 논문에서는 한국의 서남해상에 건설예정인 해상풍력발전타워의 지지구조물로 고려되고 있는 세발구조와 자켓구조의 선박충돌 거동을 비선형동적해석을 통하여 비교·분석하였다. 이 구조물은 3MW용량의 풍력타워를 지지하기 위하여 설계되었다. 두 지지구조는 쉘요소를 이용하여 비선형 거동을 고려할 수 있도록 모델링하였고, 발전기를 포함하는 상부의 타워구조물은 탄성재료를 이용하여 보요소와 집중질량으로 모델링하였다. 전체 질량은 세발구조가 자켓구조에 비하여 약 1.66배 정도였다. 바지선과 상선을 충돌선박으로 선정하여 모델링하였다. 조수차의 조건을 고려하여 충돌선박의 충돌위치를 평균해수면의 상하로 3.5m변동하는 것으로 고려하였다. 또한 각 선박의 최소충돌속도(=2.6m/s)에서의 충돌에너지를 각각 4배까지 증가시키면서 충돌거동을 산정하였다. 해석결과 지지구조 충돌부위의 강성이 클수록 선박의 소성에너지 소산량이 상대적으로 증가하였다. 충돌조건에 따라 풍력타워의 변형은 진동에서 붕괴까지 발생하였다. 세발구조가 자켓구조에 비하여 큰 충돌저항력을 보였다. 이는 중앙부에 강성이 집중된 구조적 특성과 상대적으로 많은 강재의 사용량에 기인한 것으로 판단된다.

탄력밴드와 단축발 운동이 중등도 이하 무지외반증환자의 발가락 휨 각도와 족저압, 균형에 미치는 영향 (The Effects of Combined Exercises of Elastic-Band and Short Foot Exercise on Plantar Foot Pressure, Toe Angle and Balance for Patients with Low to Moderate Hallux Valgus)

  • 이형수;김은주;박인서;배민식;신재원;이지운;장요윤;조호진;최근옥;최하림;김장선
    • 대한통합의학회지
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    • 제3권3호
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    • pp.73-88
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    • 2015
  • Objective: The purpose of this study was to further the empirical evidence regarding exercise as an effective alternative to surgery for treating patients with low to moderate hallux valgus. Method: A total of 20 students with low to moderate hallux valgus participated in this study for six weeks. Participants were selected according to foot-print. All participants exercised using a combination of Elastic-band and Short Foot Exercises twice a week for thirty minutes each time. Measurements were taken at week 0 and week 6 for plantar foot pressure, toe angle and balance. The data was processed using a paird t-test. Results: There were significant differences in pretest and posttest measurements for balance. However there were no significants differences in plantar foot pressure and toe angle. Conclusion: Although our study did not support the effect of exercises on plantar foot pressure and toe angle, we did show evidence that exercise was effective for balance. In order to increase the effectiveness of this exercise program, patients need to be more aware of the footwear they use in their daily lives so as to contribute to the contribute to the overall effectiveness of treating low to moderate hallux valgus and offer an alternative to surgery.

시공하중 및 균열 효과를 고려한 플랫 플레이트의 처짐 산정 (Calculations of Flat Plate Deflections Considering Effects of Construction Loads and Cracking)

  • 김재요;임주혁;박홍근
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제21권6호
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    • pp.797-804
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    • 2009
  • 테두리 보에 의한 휨강성이 확보되지 않은 철근콘크리트 플랫 플레이트의 구조설계는 강도 조건 뿐만 아니라 사용성에 의하여 지배받을 수 있다. 특히, 조기 재령 슬래브의 과하중 작용 및 균열 발생은 시공 중인 플랫 플레이트의 처짐을 크게 증가시키므로, 시공 순서 및 슬래브 처짐에 대한 영향은 플랫 플레이트 시스템 설계의 주요한 요소가 될 수 있다. 이 연구에서는 시공 순서 및 콘크리트 균열 효과를 고려한 슬래브 처짐 산정 과정을 제안한다. 시공단계 및 시공하중이 간편법에 의하여 정의되고, 각 시공단계별로 슬래브 모멘트 및 탄성 처짐, 유효단면2차모멘트가 계산된다. 주열대와 중간대에서의 탄성 처짐은 유효단면2차모멘트 효과에 의해 비탄성 처짐으로 증폭되며, 슬래브 중앙부 처짐은 교차보법에 의하여 산정된다. 제안된 방법은 기존 실험 결과 및 비선형 해석 결과와의 비교를 통하여 검증된다. 또한, 제안법의 적용을 통하여, 시공 중인 플랫 플레이트의 처짐에 대한 시공주기 및 동바리 지지 층 수의 영향이 분석된다.

지지단 보강재의 뒤틀림을 고려한 면내휨을 받는 탄성지지 보강판의 좌굴해석 (Buckling Analysis of Stiffened Plates with Elastic Supports Subjected to In-Plane Bending Moment Considering Warping of End Stiffeners)

  • 이용수
    • 전산구조공학
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    • 제10권1호
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    • pp.135-148
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    • 1997
  • 본 논문은 면내휨을 받는 2변 탄성지지 2변 단순지지 보강장방형판에 대한 유한요소법을 이용하고, 비보강장방형판에 대해 고전적 해석법에 의해 좌굴해석한 것이다. 4변 단순지지, 2변 단순지지 및 2변 고정 장방형 판에 대해 기존해와 고전적 해석해 및 유한요소해을 비교하여 고전적 해석방법 및 유한요소법의 신뢰도를 입증하였다. 장방형 보강재의 뒤틀림 강성은 무시될 수 있으므로 탄성지지변의 보강재는 뒤틀림의 영향을 파악하기 위해 I형을 사용하였다. 탄성지지변을 갖는 장방형 판의 좌굴강도가 비틀림 강성 및 뒤틀림 강성에 따라 유한요소법 및 고전적 해석법에 의해 계산되고 비교되었다. 판의 지지변 사이에 보강재가 있는 경우 4변 단순지지, 2변 단순지지 및 2변 고정 보강장방형판에 대해 유한요소법에 의한 좌굴강도는 장방형판요소와 비틀림 및 뒤틀림을 고려한 보요소의 강성매트릭스를 조합하여 고유치 문제를 풀므로써 계산될 수 있다. 유한요소법에 의해 지지변 사이의 장방형 보강재 위치와 지지변 상의 I형 보강재의 비틀림(J) 및 뒤틀림 상수 (I/sub W/)에 따른 보강장방형판의 좌굴강도를 구하여 비교하고 효율적인 보강재의 위치를 결정하였다.

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설문지와 의료기기 자료 분석을 통한 사상체질별 피로 특성 연구 (Characteristics of Fatigue in Sasang Constitution by Analyzing Questionnaire and Medical Devices Data)

  • 김구;하예진;박수정;최나래;이영섭;주종천
    • 사상체질의학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.306-319
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    • 2013
  • Objectives The purpose of this study was to find correlations between gastrointestinal disorders, pain, sleep disorder, fatigue, and to figure out characteristics of fatigue in Sasang Constitution using medical devices data. Methods Sixty three subjects were divided into fatigue group and non-fatigue group, both groups had to undergo blood tests, questionnaire, Sasang constitutional analysis tool (SCAT), pulse wave analyzer examination, heart rate variability examination, nail fold capillary microscopic examination. Results 1) The results of questionnaire about fatigue, gastrointestinal disorder, pain, sleep disorder, quality of life had significant differences between fatigue and non-fatigue groups. 2) Soeumin had more serious gastrointestinal problem and Soyangin had more serious sleep disorder in fatigue groups than non-fatigue groups. 3) According to blood test results, there was no difference between fatigue and non-fatigue groups. 4) Elastic parameter of pulse wave analyzer and nail fold capillary microscopic examination showed significant differences between fatigue and non-fatigue groups in Soyangin. Conclusions We reach the conclusion that fatigue is usually accompanied by gastrointestinal disorder, pain, sleep disorder, deterioration in the quality of life. In Soeumin, treating gastrointestinal disorders can be helpful for treatment of fatigue. In Soyangin, improving sleep disorder may be more effective way to treat fatigue.

통계 기반 모델 개선을 위한 임팩트 해머 실험의 오차 요인 분석 (Investigation of Error Factors from an Impact Hammer Test for Developing a Statistic Based Technique for Model Updating)

  • 이수;이진우
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제40권2호
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    • pp.185-198
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    • 2016
  • 본 논문에서는 통계적인 기법을 기반으로 유한 요소 모델을 개선하기 위해 수행되는 임팩트 해머 실험에서 발생할 수 있는 오차 요인을 분석하고, 오차를 줄일 수 있는 방안을 제시한다. 먼저, 이론 모델과 실험을 통해, 실험 과정과 측정된 신호를 후처리 하는 과정에서 발생할 수 있는 오차 요인을 파악한다. 실험 오차 요인으로 가진력의 지속 시간과 크기, 시편을 지지대와 연결하는 고무줄의 강성과 위치, 응답 신호를 측정하기 위해 시편에 부착하는 가속도계의 위치와 질량을 고려하고, 이에 따른 고유 모드와 고유 주파수의 변화를 살펴본다. 그리고, 디지털 신호 처리 과정에서는 말뚝 울타리 효과, 누설, 지수창 함수 사용에 의한 오차를 살펴보고, 이런 오차를 줄일 수 있는 방법을 제시한다.

Development of a displacement-based design approach for modern mixed RC-URM wall structures

  • Paparoa, Alessandro;Beyer, Katrin
    • Earthquakes and Structures
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    • 제9권4호
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    • pp.789-830
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    • 2015
  • The recent re-assessment of the seismic hazard in Europe led for many regions of low to moderate seismicity to an increase in the seismic demand. As a consequence, several modern unreinforced masonry (URM) buildings, constructed with reinforced concrete (RC) slabs that provide an efficient rigid diaphragm action, no longer satisfy the seismic design check and have been retrofitted by adding or replacing URM walls with RC walls. Of late, also several new construction projects have been conceived directly as buildings with both RC and URM walls. Despite the widespread use of such construction technique, very little is known about the seismic behaviour of mixed RC-URM wall structures and codes do not provide adequate support to designers. The aim of the paper is therefore to propose a displacement-based design methodology for the design of mixed RC-URM edifices and the retrofit of URM buildings by replacing or adding selected URM walls with RC ones. The article describes also two tools developed for estimating important quantities relevant for the displacement-based design of structures with both RC and URM walls. The tools are (i) a mechanical model based on the shear-flexure interaction between URM and RC walls and (ii) an elastic model for estimating the contribution of the RC slabs to the overturning moment capacity of the system. In the last part of the article the proposed design method is verified through nonlinear dynamic analyses of several case studies. These results show that the proposed design approach has the ability of controlling the displacement profile of the designed structures, avoiding concentration of deformations in one single storey, a typical feature of URM wall structures.

Static impedance functions for monopiles supporting offshore wind turbines in nonhomogeneous soils-emphasis on soil/monopile interface characteristics

  • Abed, Younes;Bouzid, Djillali Amar;Bhattacharya, Subhamoy;Aissa, Mohammed H.
    • Earthquakes and Structures
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    • 제10권5호
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    • pp.1143-1179
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    • 2016
  • Offshore wind turbines are considered as a fundamental part to develop substantial, alternative energy sources. In this highly flexible structures, monopiles are usually used as support foundations. Since the monopiles are large diameter (3.5 to 7 m) deep foundations, they result in extremely stiff short monopiles where the slenderness (length to diameter) may range between 5 and 10. Consequently, their elastic deformation patterns under lateral loading differ from those of small diameter monopiles usually employed for supporting structures in offshore oil and gas industry. For this reason, design recommendations (API and DNV) are not appropriate for designing foundations for offshore wind turbine structures as they have been established on the basis of full-scale load tests on long, slender and flexible piles. Furthermore, as these facilities are very sensitive to rotations and dynamic changes in the soil-pile system, the accurate prediction of monopile head displacement and rotation constitutes a design criterion of paramount importance. In this paper, the Fourier Series Aided Finite Element Method (FSAFEM) is employed for the determination of static impedance functions of monopiles for OWT subjected to horizontal force and/or to an overturning moment, where a non-homogeneous soil profile has been considered. On the basis of an extensive parametric study, and in order to address the problem of head stiffness of short monopiles, approximate analytical formulae are obtained for lateral stiffness $K_L$, rotational stiffness $K_R$ and cross coupling stiffness $K_{LR}$ for both rough and smooth interfaces. Theses expressions which depend only on the values of the monopile slenderness $L/D_p$ rather than the relative soil/monopile rigidity $E_p/E_s$ usually found in the offshore platforms designing codes (DNV code for example) have been incorporated in the expressions of the OWT natural frequency of four wind farm sites. Excellent agreement has been found between the computed and the measured natural frequencies.

강판형교 바닥판 모멘트의 해석기법 (Analytical Method for Bending Moment of Slab-on-Steel-Girder Bridge)

  • 박남회;최진유;유철수;강영종
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제12권1호통권44호
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    • pp.17-28
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    • 2000
  • 현재 현장에서 건설되어지는 콘크리트교량의 바닥판은 상부와 하부에 동일한 철근을 배근한다. 바닥판 상부철근의 부분적인 제거는 구조적인 측면에서 볼 때, 안전성을 위협하지 않는다는 경험적인 연구 결과들이 발표되어왔다. 판이론에 근거하여 강판형교의 3거더와 4거더시 바닥판의 구조적인 거동을 수식적으로 표현하는 간략화 된 방법을 유도하였다. 거더간 상대처짐을 고려한 간략화 된 방법은 유한요소해석의 결과치와 유사한 값을 얻을 수 있었다. 본 연구에서는, 바닥판 슬래브의 새로운 설계개념이 간략화 된 방법을 통해서 제안되었다. 간략화 된 방법의 변수는 하중위치, 형상비, 상대강성비 그리고 지간 길이 등을 선정하였다. 이 새로운 설계접근방법은 바닥판 상부 철근량을 감소시켜줄 것이다. 바닥판 상부 철근량의 감소는 건설비용의 감소와 철근의 부식문제를 최소화 시켜줄 수 있을 것이다.

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준정적인 발파 가스압에 의한 암반의 손상 영역 예측 (Damage zone induced by quasi-static gas pressure during blasting)

  • 심영종;조계춘;김홍택
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2010년도 춘계 학술발표회
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    • pp.1409-1416
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    • 2010
  • It is essential to predict a blasting-induced excavation damage zone (EDZ) beyond the proposed excavation line of a tunnel because the unwanted damage area requires extra support system for tunnel safety. Complicated blasting process which may hinder a proper characterization of the damage zone can be effectively represented by two loading mechanisms. The one is a dynamic impulsive load generating stress waves outwards immediately after detonation. The other is a gas pressure that remains for a relatively long time. Since the gas pressure reopens up the arrested cracks and continues to extend some cracks, it contributes to the final formation of EDZ induced by blasting. This paper presents the simple method to evaluate EDZ induced by gas pressure during blasting in rock. The EDZ is characterized by analyzing crack propagation from the blasthole. To do this, a model of the blasthole with a number of radial cracks of equal length in an infinite elastic plane is considered. In this model, the crack propagation is simulated by using three conditions, the crack propagation criterion, the mass conservation of the gas, and the adiabatic condition. As a result, the stress intensity factor of the crack generally decreases as crack propagates from the blasthole so that the length of the crack is determined. In addition, the effect of rock properties, initial number of cracks, and the adiabatic exponent are investigated.

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