• 제목/요약/키워드: Generalized Displacement

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Studying the Park-Ang damage index of reinforced concrete structures based on equivalent sinusoidal waves

  • Mazloom, Moosa;Pourhaji, Pardis;Shahveisi, Masoud;Jafari, Seyed Hassan
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제72권1호
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    • pp.83-97
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    • 2019
  • In this research, the vulnerability of some reinforced concrete frames with different stories are studied based on the Park-Ang Damage Index. The damages of the frames are investigated under various earthquakes with nonlinear dynamic analysis in IDARC software. By examining the most important characteristics of earthquake parameters, the damage index and vulnerability of these frames are investigated in this software. The intensity of Erias, velocity spectral intensity (VSI) and peak ground velocity (PGV) had the highest correlation, and root mean square of displacement ($D_{rms}$) had the lowest correlation coefficient among the parameters. Then, the particle swarm optimization (PSO) algorithm was used, and the sinusoidal waves were equivalent to the used earthquakes according to the most influential parameters above. The damage index equivalent to these waves is estimated using nonlinear dynamics analysis. The comparison between the damages caused by earthquakes and equivalent sinusoidal waves is done too. The generations of sinusoidal waves equivalent to different earthquakes are generalized in some reinforced concrete frames. The equivalent sinusoidal wave method was exact enough because the greatest difference between the results of the main and artificial accelerator damage index was about 5 percent. Also sinusoidal waves were more consistent with the damage indices of the structures compared to the earthquake parameters.

Nonlinear higher order Reddy theory for temperature-dependent vibration and instability of embedded functionally graded pipes conveying fluid-nanoparticle mixture

  • Raminnea, M.;Biglari, H.;Tahami, F. Vakili
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제59권1호
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    • pp.153-186
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    • 2016
  • This paper addresses temperature-dependent nonlinear vibration and instability of embedded functionally graded (FG) pipes conveying viscous fluid-nanoparticle mixture. The surrounding elastic medium is modeled by temperature-dependent orthotropic Pasternak medium. Reddy third-order shear deformation theory (RSDT) of cylindrical shells are developed using the strain-displacement relations of Donnell theory. The well known Navier-Stokes equation is used for obtaining the applied force of fluid to pipe. Based on energy method and Hamilton's principal, the governing equations are derived. Generalized differential quadrature method (GDQM) is applied for obtaining the frequency and critical fluid velocity of system. The effects of different parameters such as mode numbers, nonlinearity, fluid velocity, volume percent of nanoparticle in fluid, gradient index, elastic medium, boundary condition and temperature gradient are discussed. Numerical results indicate that with increasing the stiffness of elastic medium and decreasing volume percent of nanoparticle in fluid, the frequency and critical fluid velocity increase. The presented results indicate that the material in-homogeneity has a significant influence on the vibration and instability behaviors of the FG pipes and should therefore be considered in its optimum design. In addition, fluid velocity leads to divergence and flutter instabilities.

A numerical stepwise approach for cavity expansion problem in strain-softening rock or soil mass

  • Zou, Jin-Feng;Yang, Tao;Ling, Wang;Guo, Wujun;Huang, Faling
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제18권3호
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    • pp.225-234
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    • 2019
  • A numerical stepwise approach for cavity expansion problem in strain-softening rock or soil mass is investigated, which is compatible with Mohr-Coulomb and generalized Hoek-Brown failure criteria. Based on finite difference method, plastic region is divided into a finite number of concentric rings whose thicknesses are determined internally to satisfy the equilibrium and compatibility equations, the material parameters of the rock or soil mass are assumed to be the same in each ring. For the strain-softening behavior, the strength parameters are assumed to be a linear function of deviatoric plastic strain (${\gamma}p^*$) for each ring. Increments of stress and strain for each ring are calculated with the finite difference method. Assumptions of large-strain for soil mass and small-strain for rock mass are adopted, respectively. A new numerical stepwise approach for limited pressure and plastic radius are obtained. Comparisons are conducted to validate the correctness of the proposed approach with Vesic's solution (1972). The results show that the perfectly elasto-plastic model may underestimate the displacement and stresses in cavity expansion than strain-softening coefficient considered. The results of limit expansion pressure based on the generalised H-B failure criterion are less than those obtained based on the M-C failure criterion.

암석코어시편의 절리면 직접전단시험을 위한 겉보기 면적 계산방법 (Calculation Method for Nominal Area of Rock Core Specimen During Direct Shear Test)

  • 강훈;박정욱;박찬;오태민;조정우
    • 터널과지하공간
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    • 제30권6호
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    • pp.551-558
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    • 2020
  • 기존 시험법은 암석시편의 절리면 직접전단시험시 겉보기 면적의 변화를 고려해야 한다고 명시하고 있다. 본 기술보고는 암석코어 시편의 절리면 직접전단시험시 겉보기 면적 계산방법을 제시하였다. 암석코어 시편의 초기 절리면을 타원으로 가정하고, 타원의 중첩면적 감소를 계산하는 수식을 정리하였다. 전단변위와 겉보기 면적을 정규화하면 타원형상에 관계없이 일정한 변화 비율을 가지는 것을 확인하였다. 암석코어 시편 전단시험을 위한 정규화 실험상수를 제안하여 일반화된 계산방법을 제안하였다. 그 방법을 실제 전단시험의 데이터에 적용하여 결과 변화값을 확인하고, 정확도에 대해 간략히 토의하였다.

Fully nonlinear inelastic analysis of rectangular CFST frames with semi-rigid connections

  • Bui, Van-Tuong;Vu, Quang-Viet;Truong, Viet-Hung;Kim, Seung-Eock
    • Steel and Composite Structures
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    • 제38권5호
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    • pp.497-521
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    • 2021
  • In this study, an effective numerical method is introduced for nonlinear inelastic analyses of rectangular concrete-filled steel tubular (CFST) frames for the first time. A steel-concrete composite fiber beam-column element model is developed that considers material, and geometric nonlinearities, and residual stresses. This is achieved by using stability functions combined with integration points along the element length to capture the spread of plasticity over the composite cross-section along the element length. Additionally, a multi-spring element with a zero-length is employed to model the nonlinear semi-rigid beam-to-column connections in CFST frame models. To solve the nonlinear equilibrium equations, the generalized displacement control algorithm is adopted. The accuracy of the proposed method is firstly verified by a large number of experiments of CFST members subjected to various loading conditions. Subsequently, the proposed method is applied to investigate the nonlinear inelastic behavior of rectangular CFST frames with fully rigid, semi-rigid, and hinged connections. The accuracy of the predicted results and the efficiency pertaining to the computation time of the proposed method are demonstrated in comparison with the ABAQUS software. The proposed numerical method may be efficiently utilized in practical designs for advanced analysis of the rectangular CFST structures.

Wave propagation analysis of the ball in the handball's game

  • Yongyong Wang;Qixia Jia;Tingting Deng;Mostafa Habibi;Sanaa Al-Kikani;H. Elhosiny Ali
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제85권6호
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    • pp.729-742
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    • 2023
  • It is a recent attraction to the mechanical scientists to investigate state of wave propagation, buckling and vibration in the sport balls to observe the importance of different parameters on the performance of the players and the quality of game. Therefore, in the present study, we aim to investigate the wave propagation in handball game ball in term of mass of the ball and geometrical parameters wit incorporation of the viscoelastic effects of the ball material into account. In this regard, the ball is modeled using thick shell structure and classical elasticity models is utilized to obtain the equation of motion via Hamilton's principle. The displacement field of the ball model is obtained using first order shear deformation theory. The resultant equations are solved with the aid of generalized differential quadrature method. The results show that mass of the ball and viscoelastic coefficient have considerable influence on the state of wave propagation in the ball shell structure.

폐렴과 급성 호흡부전으로 나타난 흉막의 고립성 섬유성 종양 1예 (A Case of a Solitary Fibrous Tumor of the Pleura Presenting as Pneumonia and Acute Respiratory Failure)

  • 박혜선;곽현정;박동원;구태연;김혜영;박소연;안성은;김상헌;김태형;손장원;정원상;윤호주;신동호;박성수
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제65권4호
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    • pp.334-338
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    • 2008
  • 흉막의 고립성 섬유성 종양은 주로 흉막통, 호흡곤란, 기침 등의 증상으로 발현하거나 무증상으로 발견되는 경우가 대부분이다. 본 증례의 환자는 흉막의 고립성 섬유성 종양의 거대한 종괴 영향에 의한 압박증상과 동반된 폐렴, 패혈 쇼크와 급성 호흡곤란의 진행으로 매우 치명적인 임상 양상을 보였으며, 기계환기법과 항생제, 승압제 등의 치료 후에 종양절제술로 호전되었다. 저자들은 흉막의 고립성 섬유성 종양으로 인한 치명적인 임상 경과를 보인 증례 1예를 경험하였기에 문헌고찰과 함께 보고한다.

미시역학을 이용한 사질토의 이방적 탄성 변형 특성의 해석 (Micromechanical Analysis on Anisotropic Elastic Deformation of Granular Soils)

  • 정충기;정영훈
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제20권5호
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    • pp.99-107
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    • 2004
  • 흙의 이방적 변형 특성은 파괴 이전 상태의 변형 거동을 정확히 이해하기 위한 중요한 특성 중 하나이다. 최근 활발히 이루어지고 있는 실험적 연구 결과는 사질토fl서 나타나는 이방적 탄성계수가 직교 이방 탄성이론으로 표현될 수 있으며, 또한 각 방향의 수직 탄성계수가 해당 방향의 수직 응력에 의한 지수 함수로 표현될 수 있음을 보여준다. 이러한 사질토의 탄성계수 이방성은 입자의 미시역학적 특성과 밀접한 관계가 있다. 사질토는 수많은 입자에 의해 구성된 입상체이므로 각 입자간의 접촉면에서 나타나는 힘-변위 관계가 거시적 인 입상체의 응력-변형률 관계를 지배한다. 따라서 사질토의 변형을 입자 간 상호 작용으로 해석하는 미시역학적 접근 방법은 흙의 이방적 변형 특성을 연구하는 가장 좋은 방법 중 하나이다. 본 연구에서는 미시 역학 이론을 토대로 흙의 이방적 탄성 변형 특성을 예측하는 수치해석 프로그램을 개발하였다. 실제 토립자의 불규칙한 접촉면 상태를 간략하게 모사할 수 있는 접촉 모델을 제시하였다. 삼축 시험 등의 일반적인 역학 시험으로부터 얻을 수 있는 거시적 탄성 응력-변형률 관계로부터, 미시역학 모델에 필요한 변수를 결정할 수 있는 해석해를 유도하였다 실내 시험을 통해 구할 수 있는 거시적 탄성계수와 해석해를 이용하여 모델 변수를 구하는 방법을 구체적으로 제시하였다.

특발성 치은 섬유종증에 의한 상악 측절치의 변위 (DISPLACEMENT OF MAXILLARY LATERAL INCISOR CAUSED BY IDIOPATHIC GINGIVAL FIBROMATOSIS)

  • 정지숙;박호원;이주현;서현우;이석근
    • 대한소아치과학회지
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    • 제38권3호
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    • pp.296-302
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    • 2011
  • 특발성 치은 섬유종증은 드물게 나타나는 질환으로 외과적 제거 후에도 쉽게 재발될 수 있다. 이 질환은 보통 전반적인 양상으로 양측성으로 나타나고, 때때로 국소적인 양상으로 편측성으로 나타나기도 하며, 국소적인 양상일 경우 보통 상악구치 부나상악 결절 부위에 나타난다. 이 질환으로 인해 치아 변위, 부정 교합, 저작, 발음, 심미적인 문제 등이 발생할 수 있다. 5세 남아가 상악 우측 유측절치 부위의 치은 비대를 주소로 내원하였고, 9세경에 재내원 시 상악 우측 측절치의 심한 변위가 관찰되었다. 본 환아는 이 질환에 연관된 어떠한 의과적 병력 및 가족력이 없었으며, 임상적, 조직병리학적 검사 결과 특발성 치은 섬유종증으로 진단되었다. 교정적인 방법으로 변위된 치아를 재배열시키기 위해 상악 우측 중절치와변위된상악 우측 측절치 부위의 과증식된섬유성 조직을 외과적으로 제거하였다. 이 질환의 유전적 특성을 알기 위해 제거된 조직을 간단한 면역조직화학 배열법을 사용해 평가하였다. 평가 결과 병소 조직의 각질세포, 섬유모세포, 내피세포, 대식세포 내에 CTGF, HSP-70, MMP-1, PCNA, CMG2, TNF-${\alpha}$의 증가된 발현이 관찰되었다. 따라서 치은 섬유종증은 치은 조직의 섬유 상피성 증식과 염증 반응에 의한 CTGF, HSP-70, MMP-1, PCNA, CMG2, TNF-${\alpha}$의 수반하는 과발현에 의해 발생되었다.

지도 일반화에 따른 단순화 알고리즘의 평가에 관한 연구 (A Study on the Evaluation of Simplification Algorithms Based on Map Generalization)

  • 김감래;이호남;박인해
    • 한국측량학회지
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    • 제10권2호
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    • pp.63-71
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    • 1992
  • 디지탈 지도 데이타베이스는 다중 축적의 개념을 포함하여 여러 가지 목적을 두고 제작되며 단일 축적으로만 사용하기 위해 Base Map을 구축하는 사례는 극히 보기 드믄 현상이라고 할 수 있다. 따라서 지도의 일반화와 다중표현에 대한 Line의 단순화 처리에 있어서 가장 중요한 문제는 일반화된 그래픽 데이타의 정확도와 인식도를 모두 부여하기 위해 Base Map 상의 정보를 단순화하기 위해 설정하는 허용범위를 디지틸 화일내에서 Feature의 형태에 따라 수정이 가능하도록 하는 것이다. 본 연구에서는 하나의 디지털 화일내에서 다양한 축척상으로 수행되는 Line의 단순화에 대한 여러가지 알고리즘을 고찰하였으며, 지도의 표현상에 변화를 줄 수 있는 선형성 Feature 별로 축척에 따른 규칙을 설정하였다. 수치화된 line 데이타 사이의 상관성을 분석하기 위하여 2가지 변형량을 측정하여 5가지 알고리즘에 대한 평가를 시도하였다. 데이타의 분석결과 Douglas-Peucker 알고리즘이 단순화 후의 변형량에 있어 가장 작은 영향을 받음을 알 수 있었다. 이러한 연구 결과로부터 디지탈 화일을 소축척으로 표현하기 위해 단순화를 실시할 경우 내부적으로 지니고 있어야 하는 기하학적인 항목으로서 그 크기와 변동량에 대한 수치적인 안을 제시함에 따라 지도의 단순화에 대한 가능성을 입증하였다.

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