본 연구는 병렬전단벽 구조물의 변환부분의 효율적인 유한요소해석을 위한 보-변환요소 및 변환부분의 요소를 제시하고자 한다. 먼저 보-변환요소는 보요소와 벽체요소사이의 변형 및 힘의 구속조건을 근거로하여 보의 기본적인 거동을 동일하게 유지하면서 평면응력요소의 개념으로 대치된 유사보요소로 간주될 수 있으며, 이는 변환부분에서의 보요소와 벽체요소사이의 서로 다른 자유도에 기인한 변형의 부적합성을 합리적으로 해결해준다. 또한 보-변환요소와 직접 연결되는 변환부분의 요소는 보-변환요소의 경우와 동일한 구속조건이 적용됨으로써 변환부분에 대한 효율적인 요소분할방안을 제시해 준다. 이와 같이 본 연구에서 제시된 요소들은 기본적으로 병렬전단벽 구조물 뿐만아니라 보요소와 벽체요소의 상호작용이 고려되는 모든 구조물에 효율적으로 활용될 수 있다.
본 연구에서는 아직 설계법이 정립되지 않은 리브로 보강된 RBS 철골모멘트 접합부의 내진설계법을 등가 스트럿 모델에 의거하여 제시하였다. 종종 엔지니어가 리브를 사용하여 철골모멘트접합부의 내진성능을 높이고자 할 경우 고전 휨이론에 의거하여 리브와 보로 구성된 일체단면의 단면2차모멘트로서 그루브 용접부의 인장응력도 예측하려 하는데 이는 타당치 않다. 리브접합부의 응력전달 메커니즘은 고전 휨이론에 의한 메카니즘과는 전혀 다르다. 즉 리브는 고전 휨이론에 의한 기대와는 달리 리브의 대각선 기울기 방향으로 스트럿 거동을 보인다. 필자는 이 같은 점에 주목하여 리브를 스트럿 요소로 파악하여 리브 접합부의 설계에 활용될 수 있는 등가 스트럿 모델을 이미 제시한 바가 있다. 본 연구에서는 이 등가 스트럿 모델을 기초로 리브접합부의 실용설계에 활용될 수 있는 단계별 설계절차를 제안하였다.
본 연구에서는 Model A와 Model B 그리고 Model C의 총 3가지의 차축 모델을 이용하여 차축에 하중이 가해졌을 때의 차량 서포트빔에 대한 구조해석을 하였다. 3가지의 Model A, B, C를 비교해 보았을 때 등가응력은 Model C가 재료의 항복 응력보다 작게 나와서 그 내구성면에서 좋다고 사료된다. Model A와 Model B에서 발생한 최대 등가응력들은 항복응력보다 각각 1.8배와 2.5배이상 발생되어 재료가 파단됨을 보여 주고 있어 서포트빔으로서는 효율적으로 보이지 않는다. Model C가 Model A와 Model B에 비하여 그 내구성면에 있어서 효율적으로 차축 서포트 빔의 설계 향상에 응용할 수 있다. 본 연구 결과를 자동차 부품에 적용함으로서 자동차 서포트빔의 강도를 평가할 수 있다. 그리고 본 연구가 실제적으로 효율적인 설계와 미적인 융합에 적합하다고 보인다.
세기조절방사선치료(IMRT)에서는 일반적인 방사선 치료에서 사용되는 조사면에 비해 비교적 작은 크기의 빔조각(beamlet)을 사용하여 방사선의 세기를 조절하는 새로운 치료법으로 이에 대한 비균질 효과는 많은 연구가 필요하다. 우리는 기하학적으로 일정한 비균질 팬텀들에서 몬테카를로 시뮬레이션에 의한 선량값을 라디오크로믹 필름에 의한 선량값과 회선/중첩 방법에 의한 선량 계산 값과 서로 비교하였다. 몬테 카를로 모사를 위하여 EGS4 코드 기반의 BEAM 코드를 사용하였으며 이를 이용하여 Varian 2300C/D 선형가속기의 두부를 호사하였다. 측정과 모사에 사용된 조사면은 1${\times}$1$\textrm{cm}^2$, 2${\times}$2$\textrm{cm}^2$, 그리고 5${\times}$5$\textrm{cm}^2$이었다. 또한 팬텀의 물질은 솔리드 워터, 폐 등가 물질, 뼈 등가 물질을 사용하여 세 경우의 비극질 팬텀들을 설정하여 방사선을 조사하였다. 회선/중첩 방법과 몬테 카를로 방법에 의한 선량 계산치는 광자 측면선량의 경우 $\pm$1 mm, 깊이선량의 경우 $\pm$2% 이내로 선량측정치와 잘 일치함을 볼 수 있었다. 결론적으로 회선/중첩 방법과 몬테 카를로 방법이 소조사면에서도 필름 측정 데이터와 잘 일치함을 확인할 수 있었다.
This paper presents the optimization design technique on the joint stiffness and section characteristic factors of chassis frame, by using beam and spring elements in a given design package. Two correction methods are used for the optimization design of chassis frame. First is the equivalent inertia of moment method in relation to the section characteristic factors of joint zones, which are thickness , width and height of frame channel section. Second is the rotational spring element with joint stiffness of joint zones. The CAE example shows that the relationship of section characteristic factors and joint stiffness can effectively be used in designing chassis frame. In this point, if static and dynamic targets are given, the joint-zone and section characteristic factors of chassis frame intended may be designed and defined by using beam and rotational spring elements.
The static and dynamic analyses of simply supported beams are studied by using the U-transformation method and the finite difference method. When the beam is divided into the mesh of equal elements, the mesh may be treated as a periodic structure. After an equivalent cyclic periodic system is established, the difference governing equation for such an equivalent system can be uncoupled by applying the U-transformation. Therefore, a set of single-degree-of-freedom equations is formed. These equations can be used to obtain exact analytical solutions of the deflections, bending moments, buckling loads, natural frequencies and dynamic responses of the beam subjected to particular loads or excitations. When the number of elements approaches to infinity, the exact error expression and the exact convergence rates of the difference solutions are obtained. These exact results cannot be easily derived if other methods are used instead.
An analytical solution for the shape functions of a beam segment supported on a generalized two-parameter elastic foundation is derived. The solution is general, and is not restricted to a particular range of magnitudes of the foundation parameters. The exact shape functions can be utilized to derive exact analytic expressions for the coefficients of the element stiffness matrix, work equivalent nodal forces for arbitrary transverse loads and coefficients of the consistent mass and geometrical stiffness matrices. As illustration, each distinct coefficient of the element stiffness matrix is compared with its conventional counterpart for a beam segment supported by no foundation at all for the entire range of foundation parameters.
In this study, a problem formulation and solution for design optimization of laminate composite cylindrical beam section is presented. The objective of this research is to determine the optimal dimension of the laminated composite cylindrical beam sections which has the equivalent flexural rigidities to those of the steel cylindrical beam sections. The analytical model is based on the laminate theory and accounts for the material coupling for arbitrary laminate stacking sequence configuration. The outer diameter and thickness of the beam are design variables. The solutions described are found using a global search algorithm, Genetic Algorithms (GA).
This paper presents a shearographic technique for measuring in-plane strains. During the measurement, the test object is illuminated alternately with two laser beams, symmetrically with respect to the viewing direction. Employing a phase shift technique, the phase distributions due to object deformation for each beam are obtained separately. The difference of the two phase distributions depicts the derivative of in-plane surface displacements. The technique is equivalent to a system of many strain gages.
Choi, Seung-Ho;Lee, Deuck Hang;Oh, Jae-Yuel;Cho, Hae-Chang;Lee, Jae-Yeon;Kim, Kang Su
Computers and Concrete
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제22권4호
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pp.365-372
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2018
The current design codes present an equivalent frame method (EFM) for the analysis and design of two-way slab structures. However, since the EFM was developed to be suitable for two-way slab structures subjected to gravity loads only, it brings many problems in its application to the analysis of two-way slabs to which gravity and lateral loads are applied simultaneously. Therefore, authors proposed the unified equivalent frame method (UEFM) that can analyze the structural behavior of flat-plate slab systems subjected to gravity and lateral loads in their previous studies. In this study, the UEFM was modified to be applicable to the two-way slab system with beams. In addition, the accuracy of the proposed UEFM was then examined by comparing it to the lateral behaviors of the two-way slab specimens.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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