• Steel and Composite Structures
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• 제45권2호
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• pp.249-261
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• 2022

This paper presents a numerical study to develop a guideline for estimating the plastic strength of elliptical steel slit damper with reasonable accuracy. The strut width increases from middle to end in elliptical steel slit damper and it is observed from the past studies that variation of the width is not considered for calculating the plastic strength of the damper. It is also noticed that the existing formulas for predicting plastic strength of this kind of damper may not be accurate and further refinement is warranted. Study is then carried on elliptical steel slit damper made of mild steel and having different geometry to find out equivalency of it with oblong steel slit damper having similar plastic strength. A few three-dimensional finite element models of seismic moment connection system with steel slit damper are developed and validated against past experiments for carrying the present study considering both the material nonlinearity as well as geometric nonlinearity. The results of the parametric studies have been compared with energy quantities and presented graphically to better understand the effects of different parameters on the system. Based on the pattern of parametric study results, closed-form semi-empirical algebraic expression of damper plastic strength is developed for elliptical steel slit damper which shows very good agreement with finite element analysis as well as experiments. This developed expression can now be used for elliptical steel slit damper in replacement with any type of damper in the design of moment connection.

• Steel and Composite Structures
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• 제45권4호
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• pp.579-590
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• 2022

One of the biggest problems in structural steel calculation is the design of structures using the lowest possible material weight, making this a slow and costly process. To achieve this objective, several optimization methods have been developed and tested. Nevertheless, a method that performs very efficiently when applied to different problems is not yet available. Based on this assumption, this work proposes a hybrid metaheuristic algorithm for geometric and dimensional optimization of space trusses, called Simulated Squirrel Search Algorithm, which consists of an association of the well-established neighborhood shifting algorithm (Simulated Annealing) with a recently developed promising population algorithm (Squirrel Search Algorithm, or SSA). In this study, two models are tried, being respectively, a classical model from the literature (25-bar space truss) and a roof system composed of space trusses. The structures are subjected to resistance and displacement constraints. A penalty function using Fuzzy Logic (FL) is investigated. Comparative analyses are performed between the Squirrel Search Algorithm (SSSA) and other optimization methods present in the literature. The results obtained indicate that the proposed method can be competitive with other heuristics.

• Advances in nano research
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• 제15권5호
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• pp.423-439
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• 2023

The aim of this paper is to investigate the free vibration behavior of the micro sandwich beam composing of five layers such as functionally graded (FG) porous core, nanocomposite reinforced by carbon nanotubes (CNTs) and piezomagnetic/piezoelectric layers subjected to magneto electrical potential resting on silica aerogel foundation. The effect of foundation has been taken into account using Vlasov model in addition to rigid base assumption. For this purpose, an iterative technique is applied. The material properties of the FG porous core and FG nanocomposite layers are considered to vary throughout the thickness direction of the beams. Based on the Timoshenko beam theory and Hamilton's principle, the governing equations of motion for the micro sandwich beam are obtained. The Navier's type solution is utilized to obtain analytical solutions to simply supported micro sandwich beam. Results are verified with corresponding literatures. In the following, a study is carried out to find the effects of the porosity coefficient, porous distribution, volume fraction of CNT, the thickness of silica aerogel foundation, temperature and moisture, geometric parameters, electric and magnetic potentials on the vibration of the micro sandwich beam. The results are helpful for the design and applications of micro magneto electro mechanical systems.

• Steel and Composite Structures
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• 제49권6호
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• pp.633-643
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• 2023

In this study, the natural frequencies of Functional Graded Materials (FGM) plates are predicted using Artificial Neural Network (ANN). A model based on Third-order Shear Deformation Theory (TSDT) and FEM is used to train the ANN model. Different training methods are tested to simulate input and output dependency. As this is a parametric model, several architectures and optimization algorithms were tested. The proposed model allows us to minimize the CPU time to evaluate candidate material properties for FGM plate material selection and demonstrate their influence on dynamic behavior. Consequently, the time required for the FGM design process (candidate materials for material selection) and the geometric optimization of the FGM structure would remain reasonable. The ANN model can help industries to produce FGM plates with good mechanical properties of the selected materials. I addition, this model can be used to directly predict vibration behavior by testing a large number of FGM plates, representing all possible combinations of metals and ceramics in today's industry, without having to solve any eigenvalue problems.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제90권2호
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• pp.177-187
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• 2024

In this study, compared two distinct estimation methods (stress charts and regression equations) proposed by the Indian road congress design guideline (IRC:58-2015) to determine flexural stress in Jointed Plain Concrete Pavement (JPCP). The occurrence of critical flexural stresses in pavement slabs is due to the combined effects of wheel loads and temperature. These stresses depend on various factors such as material properties of concrete, soil-subgrade strength, loading, and geometric properties of the slab. In order to account for the practical variability of these factors, critical edge stresses are determined using both methods and compared considering tied concrete shoulder. IRC:58 (2015) suggests, the stresses calculated by both the procedures should provide the same results. However, when these stresses are compared for the same configurations and same loading conditions, large variations are observed. The effect of tied concrete shoulder on reduction in critical edge stress is observed. Based on the study, certain important conclusions and recommendations are presented.

• Geomechanics and Engineering
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• 제37권1호
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• pp.31-48
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• 2024

To stabilize the excavations in urban area, soil anchorage is among the very common methods in geotechnical engineering. A more efficient deformation analysis can potentially lead to cost-effective and safer designs. To this end, a total of 116 three-dimensional (3D) finite element (FE) models of a deep excavation supported by tie-back wall system were analyzed in this study. An initial validation was conducted through examination of the results against the Texas A&M excavation cases. After the validation step, an extensive parametric study was carried out to cover significant design parameters of tie-back wall system in deep excavations. The numerical results indicated that the maximum horizontal displacement values of the wall (δ_hm) and maximum surface settlement (δ_vm) increase by an increase in the value of ground anchors inclination relative to the horizon. Additionally, a change in the wall embedment depth was found to be contributing more to δ_vm than to δ_hm. Based on the 3D FE analysis results, two simple equations are proposed to estimate excavation deformations for different scenarios in which the geometric configuration parameters are taken into account. The model proposed in this study can help the engineers to have a better understanding of the behavior of such systems.

• 대한지리학회지
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• 제40권5호
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• pp.491-513
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• 2005

경관풍수는 인간, 토지, 물, 산과의 관계를 잘 형상화할 수 있는 친환경적이고도 자연적인 토대에서 도시의 경관과 경관이미지를 설계하는 데 이용될 수 있다. 이 글은 최근 건설예정인 행정중심 복합도시 예정지역을 대상으로 경관풍수와 전통적인 한국의 인간-자연관계를 바탕으로 도시의 개념적 틀을 제시하는 데 목적이 있다. 즉 도시의 구조와 형태, 도시 내 토지이용 등 다양한 방면에 걸쳐서 도시관련 개념적 틀을 제시하는 것이다. 행정복합 중심도시 건설 예정지는 경관풍수 지리적으로 보면, 평화, 조화를 의미하는 쌍학과 강인함과 상생, 생성, 그리고 성스러운 삼태극의 이미지를 보인다. 이러한 바탕 위에서 서구적인 공간관이라고도 볼 수 있는 중첩된 다이아몬드 구조를 도시구조에 부여함으로써 이러한 전통적 경관풍수적이고도 친자연적인 장소 이미지와 상징성을 지속적으로 유지할 수 있도록 도시의 형태를 계획할 수 있다. 다이아몬드 각각의 두 중심점과 접점에 의하여 이루어지는 세 개의 중심점에 도시의 남북, 동서의 중심축이 형성되고 광장, 행정기관, 시청사가 입지시킬 수 있다. 도시 내 교통망은 방사형 및 직교형으로 건설하고, 중심점 부근에 문화시설을 설치하여 지속 가능한 도시 발전을 위하여 자연보존 지구 등을 남겨놓을 수 있을 것이다.

• 한국도로학회논문집
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• 제12권2호
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• pp.33-41
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• 2010

현재 실무에서 입체교차로 유형을 결정하기 위해서는 해당 도로의 계획 교통량, 지형, 공사비, 주변 입체교차로와의 간격 등을 근거로 해서 결정하고 있지만, 문제는 같은 입력조건을 갖고도 설계자의 주관적 판단이나 발주부서의 요구 사항 등에 따라 서로 다른 유형을 결정할 수 있다는 점이다. 본 연구에서는 도로 입체교차로 유형을 객관적으로 결정하여 입력조건이 같다면 항상 일정한 유형을 찾아내는 유형 선정 알고리즘을 개발했다. 이 과정에서 기존 국내에 존재하는 입체교차로의 형식을 조사했고, 그 결과, 정형화된 기본형식 10개를 선정했다. 그 후 각 형식을 연결로의 형태를 고려하여 표시할 수 있는 방안을 제시했다. 또한 각 입체교차로별로 도로 사용자 비용과 입체교차로 공사비를 고려하여 편익과 비용을 구체화하는 방안을 제시했다. 본 연구에서 제시한 입체교차로 유형 선정 방법론은 일관성 있게 입체교차로 형식을 결정해 주는 것으로 분석되었고, 이 결과는 향후 도로 설계 실무자들이 입체교차로 형식을 선정하는 과정에 큰 도움이 될 것이다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제15권7호
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• pp.817-822
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• 2005

최근 실내 환경에서 로봇의 서비스를륵 위해 영상 정보를 사용하기 인한 인구가 활발하다. 과거의 영상 처리 전근 방법은 미리 정의된 기하학적 모델에 기반 하기에, 이를 실내 환경과 같은 가변적인 환경에 적용할 시 성능이 저하된다. 이에 지식을 기반으로 불확실성을 해결하여 영상 인식 성능을 높이기 위한 다양한 연구가 진행되어 왔다. 본 논문에서는 실내에서 활동하는 서비스 로봇의 물체 인식 성능을 향상시키기 위해, 대상 물체가 다른 물체에 의서 가려져 있는 경우 대상물체의 존재 여부를 추론하기 위한 베이지안 네트워크 모델링 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 물체간이 관계를 모델링하여 발견된 물체를 통해 대상 물체를 추론할 수 있게 하였다. 이를 위해 작은 규모의 베이지안 네트워크(프리미티브 베이지안 네트워크)를 위한 설계 방법을 정의하고 이를을 다시 상황에 맞게 결합하였다. 실험은 설계된 모델의 성능을 검증하기 위해 수행되었는데, 5가지 장소에서 $82.8\%$의 정확도를 보여주었다.

• 한국지리정보학회지
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• 제5권3호
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• pp.55-67
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• 2002

자산관리 및 자산매핑은 공학, 산업, 경영 및 금융등 여러 분야에서 관심 있게 연구되고 실무에 활용되고 있지만 각기 다른 차원에서 해석되고 있다. 대부분 물리적, 자원적 그리고 디지털 자산에 대한 관리 및 운영 그리고 유지보수에 상당한 연구성과가 있지만, 개인, 가구 또는 사회가 근본적으로 필요로 하는 여러가지의 유형 및 무형자산에 대한 관리는 기존의 자산관리 개념으로는 한계가 있는 듯 싶다. 본 연구에서는 개념적 핵사드 자산모델 제시하고 자산증가, 감소 등 여러 변화를 설명할 수 있는 기하학적 표현을 시도하였다. 특히 물리적 및 자연적 자산이 가난을 벗어나게 할 수 있는 중요한 요소로 판단되어 3차원적 수치지도를 자산관리에 도입하고 또한 가난정보구축을 지원할 수 있는 새로운 접근의 자산기반 정보를 소개하였다.