• Computers and Concrete
• /
• 제14권6호
• /
• pp.745-765
• /
• 2014

In this paper, it is aimed to determine the finite element model updating effects on the structural behavior of long span concrete highway bridges. Birecik Highway Bridge located on the 81stkm of Sanliurfa-Gaziantep state highway over Firat River in Turkey is selected as a case study. The bridge consist of fourteen spans, each of span has a nearly 26m. The total bridge length is 380m and width of bridge is 10m. Firstly, the analytical dynamic characteristics such as natural frequencies and mode shapes are attained from finite element analyses using SAP2000 program. After, experimental dynamic characteristics are specified from field investigations using Operational Modal Analysis method. Enhanced Frequency Domain Decomposition method in the frequency domain is used to extract the dynamic characteristics such as natural frequencies, mode shapes and damping ratios. Analytically and experimentally identified dynamic characteristics are compared with each other and finite element model of the bridge is updated to reduce the differences by changing of some uncertain parameters such as section properties, damages, boundary conditions and material properties. At the end of the study, structural performance of the highway bridge is determined under dead load, live load, and dynamic loads before and after model updating to specify the updating effect. Displacements, internal forces and stresses are used as comparison parameters. From the study, it is seen that the ambient vibration measurements are enough to identify the most significant modes of long span highway bridges. Maximum differences between the natural frequencies are reduced averagely from %46.7 to %2.39 by model updating. A good harmony is found between mode shapes after finite element model updating. It is demonstrated that finite element model updating has an important effect on the structural performance of the arch type long span highway bridge. Maximum displacements, shear forces, bending moments and compressive stresses are reduced %28.6, %21.0, %19.22, and %33.3-20.0, respectively.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
• /
• 한국소음진동공학회 2005년도 춘계학술대회논문집
• /
• pp.869-872
• /
• 2005

The purpose of this study is on the prediction of the acoustic performance of the lined rectangular plenum chamber which can be used in the HVAC systems. The lined plenum chamber is modeled as a piston driven rectangular tube without mean flow and the acoustic pressure in the lined chamber is obtained by superposing the three dimensional pressure due to each of uniformly and harmonically fluctuating pistons. The arbitrary locations of inlet/outlet ports as well as the acoustic higher order modes generated at the area discontinuities of the port chamber interfaces are taken into consideration. The four-pole parameters can be derived by imposing the proper boundary conditions on each inlet and outlet ports. The lining material on the internal wall is assumed to be a bulk-reacting model. A single weak variation statement which satisfies the fluctuating rigid piston condition and the pressure and displacement continuity condition at the interface between the lining material and the airway was developed. The set of cosine functions were used as the admissible function when applying the Rayleigh-Ritz method. Computed results are compared with those predicted by using the locally-reacting lining material and experimental results, respectively. There are a good agreement shown between the results by the Rayleigh-Ritz method and the experiment results. The derived transfer matrices can be easily combined with other four-pole parameters of different types of mufflers for the calculation of the whole system performance.

• 한국해양공학회지
• /
• 제30권3호
• /
• pp.201-207
• /
• 2016

In this paper, an aluminum pressure vessel (cylinder) for a 200 m water depth is designed and analyzed. Because of their lack of usage in the deep sea, only a few papers about pressure vessels subjected to external pressures have previously been published. Moreover, the high level of imported external-pressure-vessel products limits the academic pursuit. Yet, research on internal pressure vessels is widely available because of their broad usage at onshore. This paper presents the process of basic designing and modelling of pressure vessels using the design rules of American Standard of Mechanical Engineering (ASME) Section VIII Division 1. To promote understanding, finite element analysis (FEA) result of an existing sample cylinder which was not designed by ASME code is compared with the design obtained in this paper. Several methodologies are used for the finite element analysis, including rectangular, cylindrical, and axisymmetric coordinate, to attain an accurate stress result. Same dimensions except the thickness of the cylinder and loading condition of 0.200 MPa was given for the current study. Finally, a rigorous design procedure is added for the bolt and boundary conditions of the cylindrical body and its ends. The obtained stress level satisfies the allowable design stress value specified in the ASME code.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제14권6호
• /
• pp.1289-1298
• /
• 1994

휨거동을 받는 두꺼운 균열판의 응력확대계수를 산정할 수 있는 새로운 p-version 균열모델이 제시되었다. 제안된 모델에서는 고차이론과 전단변형을 고려할 수 있는 $C^{\circ}$-평판요소가 사용되었다. 임의의 변위장은 적분형 르장드르 다항식에 의해 정의되는데 이 다항식은 기본 모우드, 주변 모우드와 내부 모우드으로 구성되어 있다. 컴퓨터 프로그램에는 최고 10차까지의 적분형 르장드르 함수를 자유스럽게 사용할 수 있게 하였으며 응력확대계수는 가상균열전진법에 의해 계산되었다. 본 연구에서는 평판의 두께와 폭에 대한 균열진전길이의 변화와 경계조건의 변화에 따른 응력확대계수의 영향이 조사되었으며 모멘트 하중을 재하받는 균열판과 균열이 없는 평판의 해석이 기존의 문헌에 발표된 이론값과 유한요소해석 결과와 비교되어 높은 정확도를 보여주고 있다.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제11권3호
• /
• pp.419-428
• /
• 2000

전송선 방정식을 이용하여 선형소자로 종단된 손실이 있는 다중 전송선에서의 누화(crosstalk)와 외부 전자파 에 의한 결합현상을 FDTD 기법으로 해석하였다. 표피효과에 의한 도체의 손실을 고려하여 해석할 경우 전송선 방정식에 컨벌루션 적분이 나타나게 되는데 컨벌루션 적분의 계산량을 줄이기 위해서 프로니(Prony) 방법을 이 용하였다. 또한 저항뿐만 아니라 인덕터나 커패시터로 종단된 다중 전송션을 해석하기 위해 상태변수 표현식 (state-variable formulation)을 이용하였다, TEM(Transverse Electromagnetic) 셀을 이용해서 다중 전송선에서의 누화와 외부 입사장에 의한 전자파 결합현상을 시간영역에서 측정하였고 이론적으로 구한 시율레이션 결과 와 비교하여 잘 일치함을 확인하였다. 또한 PCB와 같이 KSC 3340 TIV보다 상대적으로 손실이 큰 전송선 구조 인 경우 도체의 길이가 짧아도 손실을 포함해야 정확한 예측이 가능함을 확인하였고 저주파에서의 저항은 정상 시간 응답을 결정하고 고주파에서의 임피던스는 초기시간 응답을 결정함을 보였다.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제21권4호
• /
• pp.473-485
• /
• 1997

Detailed experimental study has been made of air blast kerosene spray flames with and without swirl in combustion air flow. Phase-Doppler detect technique is used to measure Sauter mean diameter, axial component mean and rms velocity, size-velocity correlation, and number density. These measurements are obtained for both nonreacting and reacting cases under several stable flame conditions. The results show that the introduction of swirl to the combustion air modifies the spatial distribution of droplet size, velocity, and number density, and thus alters the flame structure. However, due to the weak swirl intensity, the overall structure of swirling flames are essentially same as that of nonswirling flames. Physical model of structure of air blast atomized spray flames is projected to show that spray flames are composed of three distinct regions: the two-phase mixture region, the main reaction and the intermittent combustion region. Near the atomizer, two phase mixture of droplet and air is formed in the core region. This dense spray region is characterized by high droplet number density and the strong convective effect. There follows the main combustion region where the main flame penetrates within the spray boundary. Main reaction region of these flames are governed by internal group combustion mode. Finally there exists the intermittent combustion region where local group burning or isolated droplet burning occurs.

• 대한설비공학회:학술대회논문집
• /
• 대한설비공학회 2008년도 동계학술발표대회 논문집
• /
• pp.561-566
• /
• 2008

The reciprocating compressor is widely used in the industry field, because it has simple principle and high efficiency. In this work, in order to improve design of discharge passage line in hydrogen compression system Numerical analysis was conducted. General information about an internal gas flow is presented by numerical analysis approach. Relating with hydrogen compressing system, which have an important role in hydrogen energy utilization, this should be a useful tool to observe the flow quickly and clearly. Flow characteristic analysis, including velocity, pressure and turbulence kinetic energy distribution of hydrogen gas going out from the cylinder to discharge-path line are presented in this paper. Discharge-passage model is designed based on real model of hydrogen compressor. Pressure boundary conditions are applied considering the real condition of operating system. The result shows velocity, pressure and turbulent kinetic energy are not distributed uniformly along the passage of the Hydrogen system. Path line or particles tracks help to demonstrate flow characteristics inside the passage. The existence of vortices and flow direction can be precisely predicted. Based on this result, the design improvement might be done.

• 한국해안해양공학회지
• /
• 제14권1호
• /
• pp.8-18
• /
• 2002

본 논문에서는 밑이 뚫린 원통형 진동수주 파력발전장치에 의한 파 에너지 흡수효율을 살펴보았다. 경계치 문제는 공기실내의 변동압력이 없을 때 입사파에 의한 산란문제와 공기실 내부의 변동압력에 의한 방사문제로 나누어진다. 공기실 내에서 공기 흐름에 대한 연속방정식을 적용하여 변동압력을 구하였다. 이로부터 진동수주 파력발전장치가 흡수한 시간평균 마력과 에너지 취득 폭을 구하였다. 수치계산에서는 원통형 공기실의 반지름과 잠긴 깊이 그리고 입사파의 주파수를 바꿔가면서 공기실 내부의 유량 변화와 에너지 취득 폭을 살펴보았다. 수학적으로 구한 최적의 터빈 상수를 대입하며 구한 에너지 취득 폭의 최대값은 원통형 공기실의 공진 모드 중에서 첫 번째 공진 모드인 Helmholtz모드에서 나타난다. 따라서 효율적인 파력발전장치를 제작하기 위해서는 설치될 해역의 파의 주파수와 공기실의 고유주파수가 일치되도록 공기실의 형상을 설계하여야 한다.

• Nuclear Engineering and Technology
• /
• 제27권4호
• /
• pp.555-561
• /
• 1995

이 논문에서는 영광 3호기와 같이 노심내 핵계장 장치를 갖고 있는 가압형 원자력 발전소용 노심출력 분포 감시프로그램의 개발에 수정형 Borresen 모형의 응용 타당성을 검토해 보았다 이를 위해 수정형 Borresen 방정식의 소격모형해를 핵계장장치의 측정치를 경계조건으로 하여 풀었으며, 이로부터 영광 3호기 첫주기 노심의 3차원 출력분포를 계산하였다. 그 결과는 현재 영광 3호기의 축방향 출력분포 감시프로그램으로 활용되고 있는 COLSS 예측치와 비교하였으며, 이를 통하여 수정형 Borresen 모형으로 제안한 방법이 COLSS보다 축방향 출력분포를 실제에 더 가깝게 모사할 수 있음을 보였다. 노심 출력거동에 대한 예측능력이 있고 또한 전산속도면에서의 이점이 있어서 제안된 수정형 Borresen 방법이 노심출력분포 감시프로그램 개발에 유용하게 활용될 수 있다고 결론을 내렸다.

• 물과 미래
• /
• 제24권4호
• /
• pp.49-58
• /
• 1991

영산강 유역의 89년 7월 호우에 대하여 두가지 유한차분법을 이요한 부정류해석을 실시하였다. 유한 차분법으로는 양해법의 경우 Leap Frog 기법을, 음해법은 Preissmann 기법을 사용하였고 지배방정식은 쌍곡선형 편미분방정식의 일종인 Saint Venant 식을 이용하였다. 외부경계조건으로는 상류단의 유량과 하류단의 조위를 이요하였으며 하구언을 내부경계조건으로 포함시켰다. 지천에서의 유입량과 상류단에서의 유량은 저류함수법에 의한 결과로써 시간별 입력자료로 사용되었다. 비교적 상류에 해당되는 나주지점에서 실측자료, 저류함수법 그리고 두 수치모형에 의한 계산값을 비교해본 결과 해의 정확도는 만족스러웠고 실측자료가 없는 중하류지점에서도 두 모형에 의한 계산값을 비교함으로써 상대적으로 신뢰할 수 있음을 알았다. 본 연구를 통하여 기존의 수문학적 홍수추적방법과 더불어 수치해석에 의한 부정류모형이 홍수예경보업무에 충분히 이용될 수 있음을 알 수 있었으며, 앞으로 본모형을 이용한 홍수시 배수갑문의 최적운영방안등의 연구도 기대된다 하겠다.