• 제목/요약/키워드: Finite region

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복합재가 적용된 고효율 소형 수직축 풍력터빈 블레이드의 공력 설계 및 구조 설계에 관한 연구 (Aerodynamic and Structural Design of A High Efficiency Small Scale Composite Vertical Axis Wind Turbine Blade)

  • 공창덕;이하승;김인권
    • 한국항공우주학회지
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    • 제39권8호
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    • pp.758-765
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    • 2011
  • 최근 화석 에너지의 고갈로 신재생 에너지 중에서 풍력 에너지가 각광받고 있다. 본 연구는 국내 기상과 같이 저 풍속 지역에 적합한 500W급 수직축 풍력 터빈에 관한 연구로서 공력 설계를 통해 저풍속에서도 고효율과 저소음을 가진 형상을 제시하였으며, 복합재료를 적용하여 블레이드의 구조 설계를 수행하였다. 구조 설계 후 유한 요소 모델링을 통하여 응력, 변형, 좌굴, 공진가능성에 관한 해석을 수행 하였다. 또한 피로 수명을 예측 하였으며, 최종 제작된 풍력 터빈은 구조 실험과 성능 시험을 통하여 구조 해석 결과 및 공력 해석 결과와 비교하여 잘 일치함을 확인하였다.

개미 군락 시스템을 이용한 계층적 클러스터 분석 (Ant Colony Hierarchical Cluster Analysis)

  • 강문수;최영식
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제15권5호
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    • pp.95-105
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    • 2014
  • 본 논문에서는 방향그래프에서 개미가 한 노드에서 다른 노드들로 이동하는 새로운 개미 기반계층적 클러스터링 알고리즘을 제안한다. 노드페로몬은 로컬영역에서 상대 밀도값으로 간주될 수 있는 값으로 노드로 들어오는 에지들의 페로몬 양을 합한 것이다. 일정한 횟수만큼 개미들을 이동시킨 후 방향 그래프로부터 소량의 노드페로몬 값을 가진 노드들을 제거하고, 강하게 연결되어 있는 요소들을 하나의 클러스터로 구성한다. 반복적으로 낮은 값부터 높은 값까지 제거작업을 하여 계층적 클러스터들을 구축한다. 다양한 실험을 통해 제안하는 알고리즘과 기존 클러스터링 알고리즘을 비교하고 제안하는 알고리즘의 우수성을 실험을 통해 입증한다.

깊이가 큰 철근콘크리트 유공보의 보수·보강 전후의 내력에 관한 연구 (The Shear Resistance of Rc Deep Beam with Web Opening Repaired and Reinforced by Fiber Sheets After Shear Failure)

  • 양창진
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제8권3호
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    • pp.149-158
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    • 2004
  • 본 연구는 유효전단스팬에 대한 깊이의 비가 1.0인 깊이가 큰 보에 대해서 유효전단영역내에 개구부에 대한 파괴 메카니즘의 변화와 전단파괴된 후 보수 보강에 따른 부재 내력의 복원력에 관한 연구로서, 그 결론는, 전단파괴한 유공보 시험체의 초기사균열 하중은 시험체 간에 큰 차이가 없어 시험체의 배근형태에 영향을 받지 않는 것으로 나타났으며, 아라미드 시트로 보강된 시험체의 균열 및 파괴형태는 중앙부의 휨 균열과 전단지간의 사균열이 동시에 발생한 후, 최대내력근처에서 유공측의 전단균열이 확대되어, 시트면의 중앙부위가 박리되면서 전단파괴 되었다. 전단파괴된 깊이가 큰 보 시험체를 아라미드 섬유시트로 보강한 결과 보강전과 비교하여 최대내력은 최소 34.4%, 최대 83.8%의 증가를 나타내어 파괴전의 내력을 복원하는 것으로 나타났다.

하악 임플랜트 유지형 피개의치의 안정성과 하악골 응력분포에 대한 3차원 유한요소법적 연구 (3D FINITE ELEMENT ANALYSIS OF OVERDENTURE STABILITY AND STRESS DISTRIBUTION ON MANDIBULAR IMPLANT-RETAINED OVERDENTURE)

  • 홍해룡;최대균;백진;권긍록
    • 대한치과보철학회지
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    • 제45권5호
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    • pp.633-643
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    • 2007
  • Statement of problem: Recently there are on an increasing trend of using implants-especially in edentulous mandible of severly alveolar bone recessed. Purpose: The aim of this study was to analyze the displacement and stress distribution of various mandibular implant-retained overdenture models supported by two implants in interforaminal region under the occlusion scheme load. Material and method: FEA models were made by the 3D scanning of the edentulous mandibular dentiform. The three models were named as Model M1, M2, and M3 accord ing to the position of implants: M1, Lt. incisor area, M2, Canine area, and M3, 1st Premolar area. Inter-implant angulation model was named as M4. Conventional complete denture was named M5 and used as a control group. Ball implant and Gold matrice were used as a retentive anchors. The occlusion type loads were applied horizontally over each tooth. Results: 1. In mandibular implant retained overdenture Canine Protected Occlusion type load resulted in higher levels of stress to the implants and female matrices than other types of loads. 2. The overdenture model M1, with implants in lateral incisor areas resulted in lower stress concentration to the implants and female matrices than other models. 3. In mandibular implant retained overdenture the stresses of the implant and female matrice were lower in mesially inclined implant than these of parallel installed implant. Conclusion: Lateral incisor areas could be the best site for the implants in mandibular implant-retained overdenture. The mandibular implant retained overdenture models mentioned above showed to the lowest stress to the implants and female matrices.

π-type 압전 하베스터의 출력 특성 연구 (A Study on Output Characteristics of the π-type Piezoelectric Harvester)

  • 이병하;정성수;천성규;하용우;박태곤
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제28권1호
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    • pp.1-6
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    • 2015
  • Generating output characteristics of a ${\pi}$-type piezoelectric harvester depending on size of the ceramic and the elastic body were studied. The ${\pi}$-type piezoelectric harvester consists of a rectangular piezoelectric ceramic and a ${\pi}$ shaped elastic body. If the tensions is applied at both ends of an elastic body legs, the piezoelectric effect occurs at the ceramics through the form change of the elastic body. The structure of this ${\pi}$-type harvester can be used in a various area than an existing type generator, because it prevent from direct pressure to the ceramic. Generating characteristics of the harvester were analyzed by using finite element method program. The piezoelectric harvester was fabricated on the basis of analyzed results and attached on a frequency controllable vibrator to measure the output characteristics. And generating characteristics were defined by comparing analysis results and experimental results. The highest output voltage was obtained when the ceramic length, thickness were 20 mm, 0.5 mm in the analysis result. And experiment was performed by analysis results at low frequency region, output voltage was generated about 6 V.

Evaluating the impacts of using piles and geosynthetics in reducing the settlement of fine-grained soils under static load

  • Shariati, Mahdi;Azar, Sadaf Mahmoudi;Arjomand, Mohammad-Ali;Tehrani, Hesam Salmani;Daei, Mojtaba;Safa, Maryam
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제20권2호
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    • pp.87-101
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    • 2020
  • The construction of combined pile-raft foundations is considered as the main option in designing foundations in high-rise buildings, especially in soils close to the ground surface which do not have sufficient bearing capacity to withstand building loads. This paper deals with the geotechnical report of the Northern Fereshteh area of Tabriz, Iran, and compares the characteristics of the single pile foundation with the two foundations of pile group and geogrid. Besides, we investigate the effects of five principal parameters including pile diameter and length, the number of geogrid layers, the depth of groundwater level, and pore water pressure on vertical consolidation settlement and pore water pressure changes over a year. This study assessed the mechanism of the failure of the soil under the foundation using numerical analysis as well. Numerical analysis was performed using the two-dimensional finite element PLAXIS software. The results of fifty-four models indicate that the diameter of the pile tip, either as a pile group or as a single pile, did not have a significant effect on the reduction of the consolidation settlement in the soil in the Northern Fereshteh Street region. The optimum length for the pile in the Northern Fereshteh area is 12 meters, which is economically feasible. In addition, the construction of four-layered ten-meter-long geogrids at intervals of 1 meter beneath the deep foundation had a significant preventive impact on the consolidation settlement in clayey soils.

Soil-structure-foundation effects on stochastic response analysis of cable-stayed bridges

  • Kuyumcu, Zeliha;Ates, Sevket
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제43권5호
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    • pp.637-655
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    • 2012
  • In this study, stochastic responses of a cable-stayed bridge subjected to the spatially varying earthquake ground motion are investigated by the finite element method taking into account soil-structure interaction (SSI) effects. The considered bridge in the analysis is Quincy Bay-view Bridge built on the Mississippi River in between 1983-1987 in Illinois, USA. The bridge is composed of two H-shaped concrete towers, double plane fan type cables and a composite concrete-steel girder deck. In order to determine the stochastic response of the bridge, a two-dimensional lumped masses model is considered. Incoherence, wave-passage and site response effects are taken into account for the spatially varying earthquake ground motion. Depending on variation in the earthquake motion, the response values of the cable-stayed bridge supported on firm, medium and soft foundation soil are obtained, separately. The effects of SSI on the stochastic response of the cable-stayed bridge are also investigated including foundation as a rigidly capped vertical pile groups. In this approach, piles closely grouped together beneath the towers are viewed as a single equivalent upright beam. The soil-pile interaction is linearly idealized as an upright beam on Winkler foundation model which is commonly used to study the response of single piles. A sufficient number of springs on the beam should be used along the length of the piles. The springs near the surface are usually the most important to characterize the response of the piles surrounded by the soil; thus a closer spacing may be used in that region. However, in generally springs are evenly spaced at about half the diameter of the pile. The results of the stochastic analysis with and without the SSI are compared each other while the bridge is under the sway of the spatially varying earthquake ground motion. Specifically, in case of rigid towers and soft soil condition, it is pointed out that the SSI should be significantly taken into account for the design of such bridges.

이중 분지관내 혈액 및 혈액대용유체의 3차원 유동해석 (3-D Flow Analysis of Blood and Blood Substitutes in a Double Branching Model)

  • 서상호;유상신;노형운
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.187-196
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    • 1997
  • The three-dimensional flow analysis using the finite volume method is presented to compare the steady flow characteristics of blood with those of blood substitutes such as water and aqueous polymer solution in an idealized double branching model. The model is used to simlllate the region of the abdominal aorta near the celiac and superior mesenteric branches. Apparent viscosities of blood and the aqueous Separan solution are represented as a function of shear rate by the Carreau model, Water and aqueoiu Separan AP-273 500wppm solution are frequently used as blood substitutes in vitro experiments. Water is a typical Newtonian fluid and blood and Separan solution are non-Newtonian fluids. Flow phenomena such as velocity distribution, pressure variation and wall shear stress distribution of water, blood and polymer solution are quite different due to differences of the rheological characteristics of fluids. Flow phenomena of polymer solution are qualitatively similar to those of blood but the phenomena of water are quite different from those of blood and polymer solution. It is recommended that a lion-Newtonian fluid which exhibits very similar rheological behavior to blood be used in vitro experiments. A non-Newtonian fluid whose rheological characteristics are very similar to those of blood should be used to obtain the meaninylll hemodynamic data for blood flow in vitro experiment and by numerical analysis

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경계왜곡 제거방법을 이용한 고속 영상복원 (Fast Image Restoration Using Boundary Artifacts Reduction method)

  • 임성준;김동균;신정호;백준기
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제44권6호
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    • pp.63-74
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    • 2007
  • 고속 퓨리에 변환(Fast Fourier Transform: FFT)은 입력신호가 주기적이라는 가정하에 빠른 계산량과 좋은 성능으로 영상복원에 다방면으로 적용되고 있다. 하지만 실제취득영상은 주기가 무한한 영역의 일부분을 한 주기로 가정하고, 또한 외부영역에 대한 정보손실로 인하여 경계왜곡이 발생한다. 본 논문은 현재까지 진행되어온 경계왜곡을 줄이기 위한 기술들에 대해 고찰정리 하였다. 뿐만 아니라 FFT의 계산량 감소를 위해 블록기반의 영상처리와 이때 발생하는 경계왜곡 감소를 위한 알고리듬을 제안한다. 외부영역의 정보를 알고 있는 경우의 보다 좋은 결과를 위하여 안쪽 블록과 바깥블록의 처리를 달리 적용하였다. 이러한 과정을 통해 경계왜곡을 줄이면서 고속으로 영상복원을 가능하게 한다.

다양한 지반층을 갖는 Pier-Shafts 시스템의 내진성능평가 (Seismic performance evaluation of Pier-Shafts system with multi-layered soil)

  • 장승환;남상혁;송하원;김병철
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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    • pp.69-72
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    • 2008
  • 최근 기술적인 발전과 더불어 경제적이고 신속한 시공성 그리고 내진성능 향상을 위하여 별도의 말뚝캡을 설치하지 않고 말뚝과 기둥을 하나의 부재로 사용하는 이른바 말뚝기초-교각의 일체화구조(Pier-Shafts)가 국 내외에서 많이 적용되고 있다. Pier-Shafts의 경우, 기초부분이 기존의 기초형식과는 달리 고정화되어 있지 않기 때문에 가상고정점 또는 탄성지반상의 보 이론에 기초한 해석법 등 종전의 단순해석법이 적용되지 않으며, 구조물과 지반 사이의 상호작용을 고려하는 것이 매우 중요하다. 또한, 상 하부의 일체화에 따른 연속성 등 구조적인 특성으로 인해 큰 수평 변위가 발생될 수 있기 때문에 횡방향 거동에 관한 정밀한 검토가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 철근콘크리트 구성모델, 지반 구성모델 및 두께를 갖는 탄소성 경계면 모델을 적용한 유한요소해석 프로그램을 이용하여 다양한 지반층을 고려한 Pier-Shafts의 거동을 분석하였으며, 기존의 실험 및 해석결과와 비교.검토하여 해석기법의 타당성을 검증하였다. 또한, 지진하중을 받는 Pier-Shafts의 내진성능을 평가하기 위하여 지반을 고려한 전체 Pier-Shafts 시스템에 대한 내진해석을 실시하였다.

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