• 한국정밀공학회지
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• 제20권3호
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• pp.149-156
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• 2003

The estimation of fatigue limit for the component with complicated shape is difficult than of standard fatigue specimen, due to complex test equipment. So, we substitute maximum principle stress from FEM results for fatigue limit diagram made by standard fatigue specimen. Then we can estimate endurance safety of component with high trust. The static stress analysis, the nonlinear contact stress analysis and the model analysis for turbine blade is performed by ANSYS ver. 5.6. the comparison of maximum static stress around hole with maximum contact stress between pun and hole can make the cause of fracture for turbine blade clear. The difference of fatigue limit between fatigue test by standard specimen and in-service mechanical components is due to surface roughness and machining condition etc. In in-service mechanical components, Goodman diagram has to consider surface roughness for failure analysis. To find fracture mechanism of torison-mounted blade in nuclear plant. This study performs the static stress, the nonlinear contact stress and the modal analysis on torison-mounted blade with finite element method and makes the estimation for safety of turbine blade.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제13권6호
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• pp.474-483
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• 2003

In this study, the dynamic characteristics of a catenary system and pantograph supplying electrical power to high-speed trains are investigated. One of the most important issues accompanied by increasing the speed of high-speed rail is stabilization of current collection. To stabilize current collection, it is necessary the contact force between the catenary and the pantograph to be kept continuous without loss of contact. The analytical model of a catenary and a pantograph is constructed to simulate the behavior of an actual system. The analysis of the catenary based on the Finite Element Method (FEM) is performed to develop a catenary model suitable for high speed operation. The reliability of the models is verified by the comparison of the excitation test with Fast Fourier Transform (FFT) data of the actual system. The static deflection of the catenary, stiffness variation in contact lines, dynamic response of the catenary undergoing constant moving load, contact force, and each state of the pantograph model were calculated. It is confirmed that a catenary and pantograph model are necessary for studying the dynamic behavior of the pantograph system.

• 국제강구조저널
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• 제18권5호
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• pp.1497-1507
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• 2018

Most of previous studies on fire resistance of restrained steel beams neglected creep effect due to lack of suitable creep model. This paper presents a finite element model (FEM) for accessing the fire resistance of restrained high strength Q460 steel beams by taking high temperature Norton creep model of steel into consideration. The validation of the established model is verified by comparing the axial force and deflection of restrained beams obtained by finite element analysis with test results. In order to explore the creep effect on fire response of restrained Q460 steel beams, the thermal axial force and deflection of the beams are also analyzed excluding creep effect. Results from comparison infer that creep plays a crucial role in fire response of restrained steel beam and neglecting the effect of creep may lead to unsafe design. A set of parametric studies are accomplished by using the calibrated FEM to evaluate the governed factors influencing fire response of restrained Q460 steel beams. The parametric studies indicate that load level, rotational restraint stiffness, span-depth ratio, heating rate and temperature distribution pattern are key factors in determining fire resistance of restrained Q460 steel beam. A simplified design approach to determine the moment capacity of restrained Q460 steel beams is proposed based on the parametric studies by considering creep effect.

• Geomechanics and Engineering
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• 제28권3호
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• pp.225-237
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• 2022

Settlement evaluation is important for shallow tunnels in big cities to estimate the settlement that occurs due to the excavation of twin tunnels. The majority of earlier research on analytical solutions, on the other hand, concentrated on calculating the settlement for a single tunnel. This research introduces a procedure to evaluate the settlement induced by the excavation of twin tunnels (two parallel tunnels). In this study, a series of numerical analysis were performed to validate the analytical solution results. Two geological conditions were considered to derive the settlement depending on each case. The analytical and numerical methods were compared, which involved considering many sections and conducting a parametric study; the results have good agreement. Moreover, a comparison of the 3D flat model and 2D (FEM) with the analytical solution shows that in the fill soil, the maximum settlement values were obtained by the analytical solution. In contrast, the values obtained by the analytical solution in the rock is more conservative than those in the fill. Finally, this method was shown to be appropriate for twin tunnels dug side by side by utilizing finite element analysis 3D and 2D (PLAXIS 3D and PLAXIS 2D) to verify the analytical equations. Eventually, it will be possible to use this approach to predict settlement troughs over twin tunnels.

• 한국음향학회지
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• 제26권2호
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• pp.95-101
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• 2007

본 논문에서는 구조물의 손상탐지를 위한 두께 방향 모드 압전 오실레이터의 가능성을 연구하였다. 두께 방향 모드 오실레이터 센서는 구조물의 주요부에 부착된 두께 방향 모드 압전소자와 피드백 오실레이터 회로로 구성되어있다. 구조물의 손상은 구조물의 임피던스를 변화를 야기시키며, 그 결과로 구조물의 공진 주파수가 변하게 된다. 오실레이터 센서는 간단한 방법으로 이 공진 주파수 변화를 연속적으로 관측할 수 있다. 본 연구에서는 알루미늄 시편에 크랙의 크기와 개수를 인위적으로 변화시키면서, FEM해석과 실험을 통해 두께 방향 모드 압전 오실레이터 센서의 적용 가능성을 증명 하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제5권2호
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• pp.83-90
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• 1985

본(本) 논문(論文)은 제체(堤體)의 중앙심벽형(中央心壁型) model을 제작(製作)해서 상류측(上流側) 각(各) 수위(水位)의 변화(變化)에 대한 침투유량(浸透流量)을 실험(實驗)을 통하여 구하고, 이 때의 침윤선형상(浸潤線形狀)과 Equipotential line에 대하여도 고찰(考察)한 것이다. 또한 실험(實驗)에서 얻은 자료(資料)를 FEM기법(技法)을 사용하여 구한 유선망(流線網)의 각요소별(各要素別) Flow-rate에 대한 유속(流速)과 침투유량(浸透流量)을 실험치(實驗値)와 근사리론공식(近似理論公式)에서 산출(算出)된 값과 비교검토(比較檢討)하였다. 침투수량(浸透水量)은 고수위시(高水位時)에서는 실험치(實驗値)보다 FEM 값이 적게 나타났으며, 저수위시(低水位時)에는 거의 비슷한 값이었다. 그리고, 유선망(流線網)이 형성(形成)된 각(各) 요소별(要素別) Flow-rate 는 X, Z 축(軸)은 수위변화(水位變化)가 있어 흐름에 따른 유속(流速)이 크나 Y 축(軸)의 유속(流速)은 무시할 수 있을 정도의 적은 값이었다.

• 전자공학회논문지D
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• 제36D권7호
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• pp.26-33
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• 1999

4빔 브릿지형 압저항형 실리콘 가속도 센서에서 빔의 위치가 가속도 센서의 특성에 어떤 영향을 주는지 조사하기 위해서 빔의 위치가 서로 다른 3가지 형태의 가속도 센서를 FEM(finite element method)을 사용하여 해석하고, SDB(silicon direct bonding) 웨이퍼를 사용하여 RIE(reactive ion etching)와 KOH(potassium hydroxide) 애칭 공정으로 제조하였다. 세가지 형태의 가속도 센서에 대한 FEM 해석 경과, 첫 번째 공진 주파수와 Z축 감도는 세구조 모두 같게 나타났으나, 두 번째와 세 번째의 공진 주파수 및 X, Y축의 감도는 다른 것으로 나타났다. 제조된 가속도 센서의 특성을 살펴볼 때, 세 가지 형태의 센서는 비록 첫 번째 공진 주파수와 Z축 감도가 정확하게 일치하지는 않았지만, 첫 번째 공진 주파수는 1.3 ~ 1.7 KHz, Z축 감도는 5 V 인가시 180 ~ 220 lN/G, 타축감도는 1.7 ~ 2 %를 가지는 것으론 나타났다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제18권2호
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• pp.113-121
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• 2005

무요소기법이 공통적으로 내재하고 있는 수치적분의 부정확성을 해결하기 위해, 페트로프-갤러킨 자연요소법이라 불리는 향상된 자연요소법을 제안한다. 제안된 방법은 라플라스 기저함수를 시도 형상함수로 사용하는 반면, 시험 형상함수로서 델라우니 삼각형이 지지영역이 되는 함수를 새롭게 정의한다. 이러한 접근은 통상적인 적분영역과 적분함수 지지영역간의 불일치를 제거하게 하며, 이는 적용이 편리할 뿐만 아니라 수치적분의 정확성을 보장한다 본 논문에서는 2차윈 선형 탄성의 대표적인 검증문제를 통하여 제안된 방법의 타당성을 검증한다. 비교를 위해 기존의 부브노프-갤러킨 자연요소법과 일정 변형률 유한요소법을 이용한 해석을 동시에 수행한다. 조각 시험과 수렴율 평가를 통해 제안된 기법의 우수성을 확인할 수 있다.

• Advances in concrete construction
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• 제8권4호
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• pp.257-267
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• 2019

This paper presents the results of cyclic loading tests on new high-strength concrete (HC) short columns. The seismic performance and deformation capacity of three reinforced high-strength concrete filled Polyvinyl Chloride tube (RHC-PVCT) short columns and one reinforced high-strength concrete (RHC), under pseudo-static tests (PSTs) with vertical axial force was evaluated. The main design parameters of the columns in the tests were the axial compression ratio, confinement type, concrete strength, height-diameter ratio of PVCT. The failure modes, hysteretic curves, skeleton curves of short columns were presented and analyzed. Placing PVCT in the RHC column could be remarkably improved the ultimate strength and energy dissipation of columns. However, no fiber element models have been formulated for computing the seismic responses of RHC-PVCT columns with PVT tubes filled with high-strength concrete. Nonlinear finite element method (FEM) was conducted to predict seismic behaviors. Finite element models were verified through a comparison of FEM results with experimental results. A parametric study was then performed using validated FEM models to investigate the effect of several parameters on the mechanical properties of RHC-PVCT short columns. The parameters study indicated that the concrete strength and the ratio of diameter to height affected the seismic performance of RHC-PVCT short column significantly.

• 한국가스학회지
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• 제13권6호
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• pp.9-14
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• 2009

본 연구에서는 LNG 저장탱크의 단열재 공간에 설치된 코너프로텍션에 작용하는 응력 및 변형거동 특성을 FEM으로 해석하였다. 제시된 코너프로텍션은 기존의 멤브레인식 LNG 저장탱크의 강도안 전성과 LNG 누출안전성을 증대시킬 수 있다. LNG 저장탱크 시스템에 작용하는 응력과 변위 거동량을 단열재 상자, 멤브레인 내부탱크, PC 외부탱크에 대하여 해석하였다. 유한요소법으로 계산한 해석결과에 의하면, 내부탱크와 외부탱크 사이에 코너프로텍션을 설치한 새로운 LNG 멤브레인 저장탱크의 응력과 변형 거동량은 기존의 LNG 저장탱크에 비하여 현저하게 줄어드는 경향을 보여주고 있다. 이러한 현상은 LNG 저장탱크 시스템의 강도 안전성이 코너프로텍션을 설치함에 따라서 강성도가 증가하기 때문인 것으로 설명될 수 있다.