• 한국지진공학회논문집
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• 제15권4호
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• pp.13-21
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• 2011

지진하중으로 인해 교량상부구조 간에 발생하는 충돌은 교량상부구조의 낙교, 교각의 파괴와 같은 국부적인 손상뿐만 아니라 교량전체시스템의 붕괴를 유발할 수 있다. 이와 같은 충돌의 영향은 신축이음부의 재질, 형태 및 교대부의 여유간격과 관계가 있는 것으로 알려져 있다. 본 논문에서는 교량상부구조 간에 발생하는 충돌에 대한 특성을 분석하기 위해 충돌해석 이론 중 가장 널리 활용되고 있는 접합요소 접근법(Linear Spring Model, Kelvin-Voigt Model, Hertz Model)에 대해서 고찰 하고 이를 실험적으로 검증하기 위해 탄성받침이 설치된 교량상부구조를 모형화한 콘크리트 교량모델에 대한 진동대 실험을 실시하였다. 기존의 충돌모델을 적용한 이론 해는 실험결과와 잘 부합되지 못하였으며, 이에 본 논문에서는 충돌강성에 적절한 적용계수 �� 를 이용하여 충돌 후 거동을 잘 모사할 수 있는 충돌강성 수준을 산출하였다. 충돌발생시 적절한 강성 및 재료의 동적특성, 충돌면의 형상 등에 따라 발생하는 충돌력의 크기가 달라지므로 이에 대한 추가적인 연구가 필요한 것으로 판단된다.

• Advances in concrete construction
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• 제10권6호
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• pp.499-507
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• 2020

In current study, utilizing the Kelvin's theory with polynomial, exponential and trigonometric volume fraction laws for functionally graded cylindrical shell vibrations. Effects of different parameters for ratios of length- and height-to-radius and angular speed versus fundamental natural frequencies been determined for two categories of cylindrical shells with clamped-free edge condition. By increasing different value of height-to-radius ratio, the resulting backward and forward frequencies increase and frequencies decrease on increasing length-to-radius ratio. Moreover, on increasing the rotating speed, the backward frequencies increases and forward frequencies decreases. The frequencies are same when the cylinder is stationary. The frequencies increases and decreases on changing the constituent materials. The frequency results are verified with the earlier literature for the applicability of present model.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제5권2호
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• pp.177-191
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• 1997

In the paper, a fractional derivative Kelvin-Voigt model describing the dynamic behavior of a special class of fluid viscous dampers, is presented. First of all, in order to verify their mechanical properties, two devices were tested the former behaving as a pure damper (PD device), whereas the latter as an elastic-damping device (ED device). For both, quasi-static and dynamic tests were carried out under imposed displacement control. Secondarily, in order to describe their cyclical behavior, a model composed by an elastic and a damping element connected in parallel was defined. The elastic force was assumed as a linear function of the displacement whereas the damping one was expressed by a fractional derivative of the displacement. By setting an appropriate numerical algorithm, the model parameters (fractional derivative order, damping coefficient and elastic stiffness) were identified by experimental results. The estimated values allowed to outline the main parameter properties on which depend both the elastic as well as the damping behavior of the considered devices.

• 유체기계공업학회:학술대회논문집
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• 유체기계공업학회 2005년도 연구개발 발표회 논문집
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• pp.825-828
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• 2005

Experimental and numerical study was done to confirm the effect of the flexible tube in pipeline on transient flow oscillation. Experiment was made for a pipeline with and without deformable flexible tube using a single pumping system of main stainless pipe. The wave speeds of main pipe and flexible tube were calculated from the pipe material properties, structures, and boundary conditions. Time dependent pressure fluctuations were calculated for the pipeline using the simple and the Kelvin-Voigt viscoelastic models for the deformation of main pipe and flexible tube. Pressure calculated by the Kelvin-Voigt viscoelastic model showed better agreement with measured one than pressure by the simple model. Experimental and numerical results show that the maximum pressure as well as amplitude of pressure oscillation was decreased by inserting short flexible tube in pipeline. Hence, inserted short flexible tube to pipeline was found to be effective for the suppression of strong pressure oscillation. Moreover, the wave speed in pipe was discussed based on numerical and experimental results.

• Journal of applied mathematics & informatics
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• 제42권2호
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• pp.305-320
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• 2024

We consider a mathematical model which describes the quasistatic contact of electro-viscoelastic rod with an obstacle. We use a modified Kelvin-Voigt viscoelastic constitutive law in which the elasticity operator is nonlinear and locally Lipschitz continuous, taking into account the piezoelectric effect of the material. We model the contact with a general damped response condition. We establish a local existence and uniqueness result of the solution by using arguments of time-dependent nonlinear equations and Schauder's fixed-point theorem and obtain a global existence for small enough data.

• Journal of the korean society of oceanography
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• 제34권1호
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• pp.22-35
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• 1999

The response of the tidal waves to friction effect is investigated in terms of deformation of Kelvin and Poincare modes, The 1st Poincare mode does not exist over the low frequency region less than the critical frequency of omega ${\omega}$${\sqrt{2f}}$, with ${\gamma}$/f=0.0, but the mode comes to exist in the presence of friction. When friction exists and its magnitude increases, the wave number increases, indicating that the wave length of the Poincare mode becomes increasingly short with increasing friction. The damping coefficient gradually increases with increasing friction over the high frequency region, but the trend is reversed over the low frequency region. In case of Kelvin wave the present study substantiates the characters of Kelvin wave examined by Mofjeld (1980) and Lee (1988). Based on the examination of frictional effects on the tidal wave propagation, the co-oscillating tides in the Yellow Sea are examined by considering both the head opening and bottom friction effects. As friction is introduced and increased in addition to partial opening at bay head, the location of the amphidromic point near the Shantung Peninsula moves more southwestward. This southwestward movement of the amphidromic point is increasingly compatible with the observed location of Ogura's or Nishida's tidal chart of the M$_2$ tide.

• 한국해양공학회지
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• 제12권2호통권28호
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• pp.97-110
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• 1998

The numerical damping and dispersion error characteristics associated with difference schemes and a panel shift method used for the calculation of steady free surface flows by a panel method are an analysed in this paper. First, 12 finite difference operators used for the double model flow by Letcher are applied to a two dimensional cylinder with the Kelvin free surface condition and the numerical errors with these schemes are compared with those by the panel shift method. Then, 3-D waves due to a submerged source are calculated by the difference schemes, the panel shift method and also by a higher order boundary element method(HOBEM). Finally, the waves and wave resistance for Wigley's hull are calculated with these three schemes. It is shown that the panel shift method is free of numerical damping and dispersion error and performs better than the difference schemes. However, it can be concluded that the HOBEM also free of the numerical damping and dispersion error is the most stable, accurate and efficient.

• 한국수산과학회지
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• 제25권6호
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• pp.457-473
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• 1992

양향성 대륙붕에서 1차 파동방정식은 양 해안경계에서의 바람응력과, 대륙붕폭에 걸친 바람응력의 회전효과를 갖는다. 황해에서 바람응력 회전효과는 대륙붕파를 발생시키는 힘으로서 무시될 수 있다. 켈빈파는 대륙붕파보다 약화될 때까지의 거리가 매우 크기 때문에 황해 북쪽만(별)을 거의 약화되지 않고 통과할 수 있다. 파동특성을 따라 적분하는 수치방법은 반대방향으로 전파되는 파동을 수용하기 위해 조절되었다. 보다 실제와 가까운 해안선을 사용한 결과, 모델재생이 해류에서는 개선되었으나 해수면에서는 거의 개선되지 않았다. 이것은 해수면을 주로 결정하는 켈빈파가 해저지형의 변화에 영향을 극히 적게 받음을 의미한다 보다 개선된 해수면 재생을 위해서는 동지나 해에서 황해로 전파되는 켈빈파의 에너지를 알 필요가 있다. 해안을 따른 순풍류와 골을 따른 역풍류의 기본구조는 계절풍에 의해 발생하는 황해의 계절순환을 뒷받침한다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제32권4호
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• pp.241-247
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• 2019

밴드갭은 기계적 파동의 전파가 금지되는 특정 주파수 범위를 의미한다. 본 연구는 경사도 기반의 설계 최적화 방법을 사용하여 낮은 가청 주파수 범위에서 밴드갭을 갖는 3차원 켈빈 격자를 설계하는 것을 목적으로 하고 있다. 블로흐 이론을 이용하여 무한주기 격자에서의 탄성파 전파를 해석하고, 기하학적으로 엄밀한 빔 이론에서 선형화를 통해 얻은 전단 변형 가능한 빔 모델을 사용하여 격자 구조 연결선을 모델링하였다. 주어진 격자 구성에서 중립 축 및 단면 두께를 B-spline 함수를 이용한 아이소-지오메트릭 매개화를 통해 설계 변수로 정의하고, 격자 구조의 밴드갭의 크기를 극대화하는 최적 설계를 수행하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제12권5호
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• pp.399-405
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• 2010

동결융해과정이 지속적으로 반복되면서 발생되는 응력이력현상으로 인해 암반내의 피로현상이 누적되면서 암반내 누적 변위가 증가할 뿐 아니라 강도 역시 지속적으로 감소된다. 동결융해로 인한 응력의 hysteresis 현상은 대기온도의 영향에 의한 것으로, 일반적으로 점탄성 거동을 하게 된다. 그러므로, 이상물체를 이용한 암반해석을 위해, 일반적으로 점탄성 거동해석에 사용되는 Kelvin 모델을 적용할 수 있다. 또한 다공질암의 동결융해에 따른 열화 과정을 정량적으로 파악하기 위한 새로운 지표를 설정하고자 동결-융해 실험을 실시하였다. 본 연구에서는 다공성 응회암을 이용 동결-융해 실험을 실시 암석의 열화과정의 분석을 시도하였다. 실내실험 결과, 공극률의 변화를 정량화하여 열화특성을 설명하였다. 탄성계수 및 일축압축강도 등 암석의 물성변화를 공극률을 이용 열화 특성 함수로써 표현하였다.