• Structural Engineering and Mechanics
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• 제76권2호
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• pp.251-267
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• 2020

Transmission tower-line systems have come to represent one of the most important infrastructures in today's society. Recent strong earthquakes revealed that transmission tower-line systems are vulnerable to earthquake excitations, and that ground motions may arrive at such structures from any direction during an earthquake event. Considering these premises, this paper presents experimental and numerical studies on the dynamic responses of a 1000 kV ultrahigh-voltage (UHV) transmission tower-line system under different seismic incidence angles. Specifically, a 1:25 reduced-scale experimental prototype model is designed and manufactured, and a series of shaking table tests are carried out. The influence of the seismic incidence angle on the dynamic structural response is discussed based on the experimental data. Additionally, the incidence angles corresponding to the maximum peak displacement of the top of the tower relative to the ground (referred to herein as the critical seismic incidence angles) are summarized. The experimental results demonstrate that seismic incidence angle has a significant influence on the dynamic responses of transmission tower-line systems. Subsequently, an approximation method is employed to orient the critical seismic incidence angle, and a corresponding finite element (FE) analysis is carried out. The angles obtained from the approximation method are compared with those acquired from the numerical simulation and shaking table tests, and good agreement is observed. The results demonstrate that the approximation method can properly predict the critical seismic incidence angles of transmission tower-line systems. This research enriches the available experimental data and provides a simple and convenient method to assess the seismic performance of UHV transmission systems.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권7호
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• pp.2878-2885
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• 2012

본 연구에서는 MR유체를 특징으로 하는 하지 재활운동 기구를 제안하고, 재활운동 기구에 적용하기 위한 소형 MR 유체 브레이크를 설계, 제작하여 성능을 평가하였다. MR유체 브레이크의 저항 특성은 MR유체에 부하되는 자기장의 변화에 의해 제어된다. 공간 제한을 고려하여 자기장 세기와 관련된 설계변수는 유한요소 프로그램인 ANSYS Workbench를 사용하여 최대 토오크가 발생할 수 있도록 결정하였다. 제안된 MR유체 브레이크를 제작하고, 자기장에 따른 토오크의 변화를 실험적으로 평가하였다. 전류를 공급하면, MR 유체 브레이크의 토오크는 증가하였으며, 그 반응은 매우 빠르게 나타났다. 공급하는 전류의 세기가 증가함에 따라 MR 유체 브레이크의 토오크는 MR유체의 빙햄 특성과 유사하게 증가하여 나타났다.

• Smart Structures and Systems
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• 제22권3호
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• pp.335-340
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• 2018

The behavior of concrete slabs in composite beam with C and L shaped angle shear connectors has been studied in this paper. These two types of angle shear connectors' instalment have been commonly utilized. In this study, the finite element (FE) analysis and soft computing method have been used both to present the shear connectors' push out tests and providing data results used later in soft computing method. The current study has been performed to present the aforementioned shear connectors' behavior based on the variable factors aiming the study of diverse factors' effects on C and L shaped angle in shear connectors. ANFIS (Adaptive Neuro Fuzzy Inference System), has been manipulated in providing the effective parameters in shear strength forecasting by providing input-data comprising: height, length, thickness of shear connectors together with concrete strength and the respective slip of shear connectors. ANFIS has been also used to identify the predominant parameters influencing the shear strength forecast in C and L formed angle shear connectors.

• 한국음향학회지
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• 제34권3호
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• pp.219-226
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• 2015

본 논문은 단면이 정사각형인 임피던스 튜브 내에 고정된 평판의 STL(Sound Transmission Loss)을 해석적으로 구하는 방법을 다루었다. 평판의 진동과 튜브 내의 음장의 연성거동(coupled motion)을 고려하였는데 평판의 진동과 튜브 음장을 무한 급수의 합으로 전개하였으며 평면파 가정을 이용하여 처음 몇 개의 모드만 고려하여도 충분히 정확한 결과를 얻음을 보였다. 평판은 클램프(clamp) 지지로 가정하였는데 진동 모드는 단면의 가로 및 세로방향 보(beam) 진동 모드의 곱으로 전개하였고 고유진동수는 Rayleigh-Ritz 방법을 이용하여 구하였다. 평판의 STL은 가장 낮은 고유진동수에서 골(dip)을 가지며 주파수가 이보다 작아지면 STL은 커짐을 보였다. 기존 논문의 측정 및 FEM(Finite Element Method) 해석결과와 비교한 결과 잘 일치함을 확인하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제27권1호
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• pp.99-108
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• 2015

상하부 스플릿 T 접합부를 이용한 스마트 CFT 기둥-보 접합부는 긴결재의 직경과 체결력, 스플릿 T 형강의 기하학적 형상, 재료적 물성 특성 등의 변화에 의하여 상이한 거동특성을 나타낸다. 본 논문은 반복하중을 받는 상 하부 스플릿 T 접합부의 구조적 거동에 대해 체계적으로 수행된 3차원 비선형 유한요소 해석으로부터 얻은 결과를 제시하고 있다. 이러한 상 하부 스플릿 T 접합부는 CFT 합성골조의 변위복원 및 충분한 에너지 소산 능력을 확보하기 위하여 초탄성 성질을 갖는 형상기억합금(SMA)과 강으로 제작된 봉과 T-stub가 적용된다. 부가적인 다양한 구조적 거동은 T-stub의 두께 및 게이지 거리로 상 하부 스플릿 T 접합부의 파라미터에 대한 영향을 설명하고 있다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제28권6호
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• pp.395-402
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• 2016

형태(from), 층(layer), 격자(grid) 등의 요소들이 고려되는 스페이스프레임 구조는 내부기둥 없이 대공간 연출이 가능하고, 대다수의 부재들이 210MPa에서 450MPa의 항복강도를 가진 강재들이 사용된다. 최근 국내에서 용접성과 내진성 및 경제성이 확보하고 제작 효율이 높은 항복강도 690MPa이상의 고강도 강재가 개발되고 있다. 본 연구는 스페이스 프레임 구조시스템에 위와 같은 장점을 가진 고강도 강재를 적용하여 구조물의 동적응답을 알아보기 위한 내용이며, 재료 및 기하학적 비선형성에 의한 스페이스 프레임의 구조적 성능을 해석적으로 규명하고자 한다. 이를 위해 각 형태에 따른 스페이스 프레임 구조물의 모드해석 및 비선형 과도해석 등의 유한요소 해석을 수행하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2013년도 추계학술대회
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• pp.149-150
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• 2013

최근 외해의 파랑을 막기 위한 방파시설로 유공방파제가 다수 설치되고 있다. 일반적으로 유공방파제는 전면에 유공격실을 설치하여 유공에서 난류를 발생을 유도하여 반사파를 저감하고, 최대 파력도 저감하는 목적을 지닌다. 유공벽은 폭풍파에 직접 노출되어 있어 쇄파 발생시 충격적인 파압이 작용될 수 있어 설계 시 유의하여야 한다. 본 논문에서는 이러한 문제가 없는 공진수로를 이용한 새로운 개념의 유공방파제를 제안하고, 중요 설계변수 변화에 대하여 제안한 시스템의 반사특성을 수치적으로 모의하였다. 수치해석은 유공판을 통과하면서 발생하는 난류에 의한 에너지 소모효과를 고려할 수 있는 선형 포텐셜 이론에 기초한 Galerkin 유한요소 모델을 이용하여 수행하였다. 유공판의 유공율에 따른 반사율 변화를 살펴보았다.

• 대한토목학회논문집
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• 제31권3A호
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• pp.145-152
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• 2011

일반적으로 교량의 교대 날개벽 설계를 위한 해석은 날개벽을 4개의 구역으로 나누고 이를 1차원 캔틸레버 구조로 간략화하여 단면력을 산정하는 방법이 실무에서 관례적으로 사용되고 있다. 이러한 간편법은 수계산에 의존하던 때에 만들어진 일본 규정으로 국내 도로교설계기준에 채택되어 개정없이 계속 사용되어지고 있다. 본 연구에서는 불합리한 교대 날개벽의 단면력 산정법을 개선하기 위해서 날개벽을 단순 캔틸레버 해석이 아닌 실제에 가까운 2변 고정 판구조로 해석하여 현 도로교설계기준의 단면력과 비교 분석을 실시하였다. 또한 해외의 날개벽 단면력 산정법을 조사 분석하여 국내의 규정과 비교하였다. 본 연구에서 제시한 날개벽의 가용 매개변수 범위 내에서 유한요소 해석을 실시한 결과, 현 도로교설계기준의 간편법에 의한 단면력은 날개벽 형상에 따라 때로는 안전측이지만 때로는 비안전측인 결과를 나타내고 있어 실제의 단면력을 반영하지 못하는 것으로 분석되었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제26권12호
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• pp.2565-2573
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• 2002

A basic research was performed to ensure the usefulness of Small Punch-creep(SP-creep) test for residual life evaluation of heat resistant components effectively. This paper presents analytical results of initial stress and strain distributions in SP specimen caused by constant loading for SP-creep test and its experimental correlations with uniaxial creep(Ten-creep) test on 9Cr1MoVNb steel. It was shown that the initial maximum equivalent stress, ${\sigma}_{eq{\cdot}max}$ from FE analysis was correlated with steady-state equivalent creep strain rate, ${\epsilon}_{qf-ss'}$ rupture time, $t_r$, activation energy, Q and Larson-Miller Parameter, LMP during SP-creep deformation. The simple correlation laws, ${\sigma}_{sp}-{\sigma}_{TEN}$, $P_{sp}-{\sigma}_{TEN}\; and\; Q_{sp}-Q_{TEN}$ adopted to established a quantitative correlation between SP-creep and Ten-creep test data. Especially, the activation energy obtained from SP-creep test is linearly related to that from Ten-creep test at $650^{\circ}C$ as follows : $Q_{SP-P}\;{\risingdotseq}\;1.37 \;Q_{TEN},\; Q_{SP-{\sigma}}{\risingdotseq}1.53\; Q_{TEN}$.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제36권4호
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• pp.497-503
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• 2012

본 연구의 목적은 고온, 고압 환경에서 사용되는 열교환기의 전열관에서 발생되는 열팽창에 따른 열응력, 진동과 같은 기계적 특성을 개선시키고, 전열부 체적을 최소화시키는 관점에서 실험계획법을 이용하여 구불구불한 관 형상에 대하여 형상최적화를 수행하였다. S-관 형상에 대하여 부분별 용도를 제시하였고, 형상 최적화를 위해서 형상변수 및 범위를 정한 후, 유한요소해석을 수행하여 형상변수에 따른 구조적 특성을 평가하였고, 요인배치법을 이용하여 형상변수의 주효과를 분석한 후, 반응표면법(Response surface Methodology)을 이용하여 회귀방정식을 구하고, 최적화 툴을 이용하여 최적화를 수행하였다.