• Structural Engineering and Mechanics
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• 제75권1호
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• pp.19-32
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• 2020

Due to repetitive traffic loadings and environmental attacks, reinforced concrete (RC) bridge deck slabs are suffering from severe degradation, which makes structural repairing an urgency. In this study, the fatigue performance of an RC bridge deck repairing technique using ultra-high performance fiber reinforcement concrete (UHPFRC) overlay is assessed experimentally with a wheel-type loading set-up as well as analytically based on finite element method (FEM) using a crack bridging degradation concept. In both approaches, an original RC slab is firstly preloaded to achieve a partly damaged RC slab which is then repaired with UHPFRC overlay and reloaded. The results indicate that the developed analytical method can predict the experimental fatigue behaviors including displacement evolutions and crack patterns reasonably well. In addition, as the shear stress in the concrete/UHPFRC interface stays relatively low over the calculations, this interface can be simply simulated as perfect. Moreover, superior to the experiments, the numerical method provides fatigue behaviors of not only the repaired but also the unrepaired RC slabs. Due to the high strengths and cracking resistance of UHPFRC, the repaired slab exhibited a decelerated deterioration rate and an extended fatigue life compared with the unrepaired slab. Therefore, the proposed repairing scheme can afford significant strengthen effects and act as a reference for future practices and engineering applications.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제8권5호
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• pp.1173-1178
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• 2007

공용하중으로 인하여 초기 균열을 가지고 있는 연속철근콘크리트 포장체를 제작하여 피로시험을 실시하였다. 초기 균열의 영향을 검토하고자 4개의 시험체가 제작되었으며 시험체의 길이 및 축소비율을 유한요소해석 및 재료특성을 고려하여 결정하였다 피로시험에 앞서서 정적시험을 실시하여 정적파괴하중을 확인하고 균열발생 진행상황을 조사하였다. 피로시험 결과로부터 초기발생균열의 간격이 증가할수록 피로수명이 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 본 연구의 결과는 국내고속도로에 건설된 연속철근콘크리트 포장의 유지보수에 적극 활용될 수 있을 것이다.

• 한국음향학회지
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• 제22권6호
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• pp.512-518
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• 2003

본 논문에서는 차량시스템의 진동효과를 고려하는 내구평가를 위한 공진내구해석이 수행된다. 공진내구해석을 수행하는데 있어서 주파수응답과 주파수영역의 동하중이 사용된다. 다물체 동역학해석, 유한요소해석 및 피로수명예측기법이 가상내구 평가를 위해 적용된다. 주파수응답과 동하중이력을 얻기 위해 차량 다물체 모델을 이용하여 전형적인 파트홀과 벨지안로를 통과하는 컴퓨터 시뮬레이션을 수행한다. 공진내구해석기법을 사용하여 승용차의 후방 현가장치에 대한 내구평가를 수행하고 그 결과를 준정적내구해석결과와 비교한다. 본 연구를 통하여 차량 시스템의 공진주파수를 고려한 피로수명을 초기설계 단계에서 효과적으로 평가할 수 있다는 것을 알 수 있다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제6권4호
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• pp.7-11
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• 2012

Recently, the renewable energy has been widely used as a wind energy and solar energy resource due to lack and environmental issues of the mostly used fossil fuel. In this situation, the interest in wind power has been risen as an important energy source. For this blade a high efficiency wind turbine blade was designed with the proposing aerodynamic design procedure, and a light and low cost composite structure blade was designed considering fatigue life. Structural analyses including load case study, stress, deformation, buckling, fatigue life and vibration analysis were performed using the Finite Element Method.

• 한국공작기계학회논문집
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• 제13권3호
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• pp.91-97
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• 2004

The door closer is a typical system which consists of spring and damper. The door closer is a device to close the door more slowly. The virtual prototypes of cylinder-type door closer are developed. The simulations of virtual prototype are performed to obtain the load history of the guide pin. The structural strength assessment of the guide pin is performed to verify a design safety. The fatigue life and damage of the guide pin are predicted using a FEMFAT 4.3h based on the finite element analysis.

• 대한기계학회논문집A
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• 제20권5호
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• pp.1401-1410
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• 1996

This paper present a method to predict fatigue life of a construction equipment performing static stress analysis and dynamic stress analysis using the computer simulation for proto and pilot type model. The parameter of design variable is used for finite elemt modeling of a excavator. Desinger can design reliable product and shorten lead time by using "Simulation System for Front Attachment of Excavator" develped in this study.his study.

• 한국해양공학회지
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• 제2권1호
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• pp.116-124
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• 1988

해양구조물의 원통조인트에 대한 피로 수명 산출이 전통적으로 실험적 방법에만 의존해 왔음은,원통조인트의 구조가 복잡하여 용접부위 균열의 응력확대 계수 계산이 거의 불가능 했든 것이 주 원인이었다. 최근에 유한요소 3차원 모델을 이용한 계산방법이 개발되어 심히 구조적으로 복잡한 표면 균열의 응력확대계수 산출이 용이하게 되었다. 해양 구조물의 원통조인트에 대한 피로 수명 산출법을 개발하기 위한 연속되는 3부작의 제1부로서 본 논문은 X형 원통 조인트 용접주위 표면 균열의 응력확대 계수 거동을 분석하고 있다. 분석결과를 이용하여 응력확대계수를 엄격한 방법에 의해 계산하였다. 계산된 응력확대계수를 구조적인 관점에서 해석하고 있다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제36회 춘계학술대회논문집
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• pp.279-282
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• 2011

가스 발생기 산화제 개폐 밸브에 사용되는 벨로우즈의 구조 해석 및 시험이 수행되었다. 해석은 상온 및 극저온에서 EJMA (Expansion Joint Manufacturing Association) 표준 및 상용 유한 요소 해석프로그램인 Abaqus v6.9를 이용하여 수행되었다. 스프링 강성, 응력 및 피로 수명 해석 결과들이 비교되었고 유한 요소 해석 결과에서 접촉 및 재질의 소성에 의한 영향을 살펴보았다.

• 구강회복응용과학지
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• 제29권3호
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• pp.209-223
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• 2013

하악 제 1대구치에 티타늄과 지르코니아 소재의 기성 지대주와 맞춤형 지대주를 이용해 지르코니아 크라운으로 수복한 경우를 3차원 유한요소법을 통해 응력 분포를 분석해 보고, 피로 파절 강도 및 파절 형태를 고찰해 보았다. 정상교합자의 CT scan을 재구성한 하악골 모형상에 제 1대구치 임플란트 지지 지르코니아 크라운으로 수복한 6가지 유한요소 모형을 제작하고, 협측 교두 중앙에 수직과 30도 각도로 100 N의 하중을 가하는 조건으로 응력분포를 분석하였다. 현재 임상적으로 사용되고 있는 4가지 지대주를 이용하여, 군당 10개의 시편을 제작하고, ISO 14801에 따라 피로파절 실험을 실시하였다. 지대주나 고정체의 재질에 따른 응력분포의 차이는 없었고 형태에 따른 응력크기의 차이만 보였다. 맞춤형 지대주 군이 전반적으로 낮은 크라운 응력을 나타내었으며, 지대주 일체형 지르코니아 임플란트는 계면 골조직의 응력이 가장 낮게 나타났다. 피로수명의 평균값은 7군이 가장 높았고, 1군, 2군, 3군의 순서로 낮게 나타났으며(P<0.05), 기성 지대주 군은 피로수명의 편차가 적게 나타났다. 구치부의 임플란트 수복 시에는 맞춤형 지대주의 사용이 상부 보철물의 파절저항성 향상에 유리하며, 심미적 요구도가 높은 경우에는 고정체와의 접합부를 티타늄으로 제작한 지르코니아 맞춤형 지대주의 사용을 고려해 볼 만 하다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제74권2호
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• pp.157-173
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• 2020

In the finite element modelling of long-span cable-stayed bridges, there are a lot of uncertainties brought about by the complex structural configuration, material behaviour, boundary conditions, structural connections, etc. In order to reduce the discrepancies between the theoretical finite element model and the actual static and dynamic behaviour, updating is indispensable after establishment of the finite element model to provide a reliable baseline version for further analysis. Traditional sensitivity-based updating methods cannot support updating based on static and dynamic measurement data at the same time. The finite element model is required in every optimization iteration which limits the efficiency greatly. A convenient but accurate Kriging surrogate model for updating of the finite element model of cable-stayed bridge is proposed. First, a simple cable-stayed bridge is used to verify the method and the updating results of Kriging model are compared with those using the response surface model. Results show that Kriging model has higher accuracy than the response surface model. Then the method is utilized to update the model of a long-span cable-stayed bridge in Hong Kong. The natural frequencies are extracted using various methods from the ambient data collected by the Wind and Structural Health Monitoring System installed on the bridge. The maximum deflection records at two specific locations in the load test form the updating objective function. Finally, the fatigue lives of the structure at two cross sections are calculated with the finite element models before and after updating considering the mean stress effect. Results are compared with those calculated from the strain gauge data for verification.