• Steel and Composite Structures
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• 제28권5호
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• pp.617-628
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• 2018

Steel shear wall possesses priority over many of the current lateral load-bearing systems due to reasons like higher elastic stiffness, desirable ductility and energy absorption, convenience in construction and implementation technology, and economic criteria. Besides these advantages, this system causes increase in the dimensions of other structural elements due to its high stiffness as one of its intrinsic characteristics. One of the methods for stiffness reduction is perforating the wall panel and creating openings in the wall that can also be used as windows or ducts in buildings service period. The aim of the present study is probing the appropriate geometric shape and location of opening to fulfil economic criterion plus technical and seismic design criteria. In the present research, a number of possible while reasonable opening shapes and locations are defined in various sizes for some steel shear wall specimens. The specimens are modelled in ABAQUS finite elements software and analyzed using nonlinear pushover analysis. Finally, the analyses' results are reported as force-displacement diagrams and the strength, the initial stiffness and the energy absorption are calculated for all specimens and compared together. The obtained results show that both shape and location of the openings affect the seismic parameters of the shear wall. The specimens in which the openings are further from the center and closer to the columns possess higher stiffness and strength while the specimens in which the openings are closer to the center show more considerable changes in their seismic parameters in response to increase in opening area.

• 한국지진공학회논문집
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• 제10권2호
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• pp.11-19
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• 2006

본 연구에서는 4층, 10층, 30층 스태거드 트러스 시스템 (STS)의 비탄성 정적해석에 의한 하중-변위 관계와 비탄성거동을 분석하고, 그 결과를 바탕으로 STS의 내진성능을 평가하였다. 또한 동일한 규모의 모멘트골조 및 가새골조의 거동과 비교함으로써 STS의 횡력 저항 능력을 파악하였다. 해석결과에 따르면, STS는 일반적으로 적용되는 구조시스템에 비하여 비교적 만족할 만한 내진성능을 보유하는 것으로 나타났다. 그러나 중층 이상의 STS에 있어서는 상대적으로 강성이 작은 비렌딜 패널 상.하현재에 소성변형이 발생한 후 인접한 수직 가새가 항복함으로써, 다른 층으로 소성변형이 전이되지 못하여 약층의 형성에 의한 취성적인 거동을 보인다. 그러므로 스태거드 트러스 시스템의 연성능력을 확보하기 위해서는 비렌딜 패널의 수직 가새를 보강하여 비렌딜 패널 상하현재에 발생한 소성변형을 다른 층의 비렌틸 패널로 유도하는 것이 필요하다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제9권3호
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• pp.23-32
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• 2005

편심이 있는 구조물이 지진하중을 받는 경우 비틀림의 발생으로 특정부재에 응력 및 변위가 집중되고 이는 전혀 예상치 못한 구조물의 파괴를 유발할 수 있다. 본 연구에서는 각 횡저항 부재의 한계 변위를 기반으로 하여 구조물 전체의 횡변위와 비틀림각의 관계도(D-R Relationship: Displacement-Rotation Relationship)를 작성하고 변위스펙트럼을 이용하여 내진성능평가를 수행하는 방법을 제안한다. 제안된 내진성능평가의 방법은 시간이력해석의 결과를 이용해서 검증하였다. 또한 다양한 지진수준에 대해 구조물의 다른 성능수준을 기준으로 하는 다단계 내진성능평가를 수행하였다. 최종적으로 그 결과를 기준으로 D-R 관계도를 이용한 내진보강 전략을 제시하였다. 내진보강은 각 부재의 강도/강성을 증가시키는 방법과 연성도를 증가시키는 두 가지의 방법을 사용하였다. 특히 강도/강성을 증가시키는 내진보강 전략에서는 보강의 최적화를 위하여 보강전략을 최적화 문제로 구성하고 BFGS Quasi-Newton method를 이용하여 최적보강전략을 수립하는 과정을 제시하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제22권6호
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• pp.797-803
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• 2010

경부 고속철의 PSC 박스거더 교량의 동적응답에 대하여 보다 우수한 평가를 얻기 위한 동적거동해석방법을 개발하였다. 특히, 고속철 차량, 교량 그리고 궤도구조물간의 구조적 상호작용을 고려한 3차원 수치해석모델을 개발하여 고속철 속도에 의하여 발생되는 PSC 교량의 동적응답을 정확하게 해석하고 심도깊은 영향평가를 수행하였다. PSC 박스거더 교량은 40 m 경간의 단순교를 뼈대요소를 사용하여 3차원 프레임 모형화 하였다. K-TGV 고속철 차량은 동력차를 포함하여 다련 38자유도 모형으로 개발하고 차체와 대차의 연직변위, 횡변위, 종변위 및 피칭, 롤링, 요잉을 모두 고려하였다. 동적충격계수는 정적해석결과와 Runge-Kutta 기법으로 산출된 동적해석 결과를 비교 산출하였으며, 고속철 차량 속도에 따른 그 차이를 회귀분석을 통하여 추정실험식으로 제안하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2007년도 제29회 추계학술대회논문집
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• pp.7-12
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• 2007

본 연구에서는 선행연구에 의해 설계되어진 20인승급 소형 위그선의 주날개 구조를 엔진 및 프로펠러에 의해 유발되는 진동을 가진력으로 하여 강제진동 해석을 수행하였다. 대상 위그선은 왕복엔 진을 날개에 장착하여 프로펠러에 의한 추력으로 비행하며， 미는 형식(Pusher Type)의 엔진 배열을 취하고 있다. 유한요소해석을 위해서 구조해석 상용프로그랩인 MSC/NASTRAN을 사용하였으며， 엔진의 주요 진동 특성인 X-mode 와 Y-mode 그리고 Z-mode를 특정 가진 주파수로 하여 주파수 응답 해석을 수행하였고, 엔진의 추력방향 진동 모드인 X-mode를 프로펠러의 회전에 의해 진동을 수반하는 가진 추력으로 가정하여 과도응답 해석을 수행한 후 날개의 진동 특성을 살펴보았다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제34권2호
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• pp.80-90
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• 2013

Recently, functional insoles of wedge-type it is for the young to raise their height inserted between insole and heel cause foot pain and disease. Additionally, these have a problem with stability and excessively load-bearing during gait like high-heel shoes. In this study, we compared the changes in biomechanical characteristics of foot with different insole thickness then we will utilize for the development of the insole with the purpose of relieving the pain and disease. Subjects(male, n = 6) measured COP(center of pressure) and PCP(peak contact pressure) on the treadmill(140cm/s) using F-scan system and different insole thickness(0~50 mm) between sole and plantar surface during gait. Also, we computed changes of stresses at the foot using finite element model with various insole thickness during toe-off phase. COP moved anterior and medial direction and, PCP was increased at medial forefoot surface, $1^{st}$ and $2^{nd}$ metatarsophalangeal, ($9%{\uparrow}$) with thicker insoles and it was show sensitive increment as the insole thickness was increased from 40 mm to 50 mm. Change of the stress at the soft-tissue of plantar surface, $1^{st}$ metatarsal head represents rapid growth($36%{\uparrow}$). Also, lateral moments were increased over the 100% near the $1^{st}$ metatarsal as the insole thickness was increased from 0 mm to 30 mm. And it is show sensitive increment as the insole thickness changed 10 mm to 20 mm. As a result, it was expected that use of excessively thick insoles might cause unwanted foot pain at the forefoot region. Therefore, insole thickness under 30 mm was selected.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제34권1호
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• pp.14-23
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• 2013

In this study, biomechanical stability of the newly developed revision total knee arthroplasty (rTKA) was evaluated through strain and stress distribution analysis within the implanted proximal tibia using a three-dimensional finite element (FE) analysis. 2000N of compressive load (about 3 times body weight) was applied to the condyle surface on spacer, sharing by the medial (60%) and lateral (40%) condyles simulating a stance phase before toe-off. The results showed that PVMS within the revision total knee arthroplasty and the proximal tibia were less than yield strength considering safe factor 4.0 (rTKA: less than 10%, Cortical bone: less than 70%, Cancellous bone: less than 70%). The materials composed of them and the strain and stress distributions within the proximal tibia were generally well matched with those of a traditional revision total knee arthoplasty (Scorpio TS revision system, Stryker Corp., Michigan, USA) without the critical damage strain and stress, which may reduce the capacity for bone remodeling, leading to bone degeneration. This study may be useful to design parameter improvement of the revision total knee arthoplasty in biomechanical stability point of view beyond structural stability of revision total knee arthoplasty itself.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제23권1호
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• pp.111-119
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• 2010

여러 연구자들에 의해 최적화 알고리즘을 이용한 최적내진설계에 관한 연구가 컴퓨터의 발달과 더불어 활발히 이루어져 왔다. 하지만 지금까지의 최적내진설계에 관한 연구는 대부분 모멘트저항골조를 대상구조물로 한 연구였다. 가새골조는 모멘트저항골조와 더불어 대표적인 횡력저항시스템이기 때문에 가새골조의 최적내진설계기법 개발을 통해 경제적이며 효율적인 설계가이드라인을 제시할 수 있다면 실무에 미치는 파급효과는 클 것이라 판단된다. 본 논문에서는 가새의 좌굴을 고려한 역V형 특수중심가새골조의 최적내진설계 알고리즘을 제안하고자 한다. 제안된 알고리즘은 구조물의 물량과 에너지 소산량을 목적함수로 설정하고, 강도조건 및 층간변위 조건등의 제약조건으로 설정한다. 알고리즘의 검증을 위해 2D 3층, 9층 역V형 특수중심가새골조 예제를 적용한다.

• 산업경영시스템학회지
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• 제34권4호
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• pp.35-41
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• 2011

The purpose of this study was to examine drivers' driving behaviors and eye-movements according to driving speed and navigation- position while operation of the navigation in driving. For this purpose, two driving conditions (low-speed and high-speed) and two navigation-positions (top and bottom location of the center console) were set. Drivers' driving behaviors (speed, speed variation, coefficient of variation, and the number of collisions) and eye-movements (overall eye pattern, the average scanning time of navigation, and the number of gaze-out on the road for more 2 seconds) were measured. As a result, when the navigation was located at the bottom of the console, difficulties of lateral control was appeared in low-speed driving condition, and the that of longitudinal control was appeared in high-speed driving condition. In addition, above situation made the drivers' scanning times of navigation long, increased the number of gaze-out on the road for more 2 seconds, and made overall eye pattern monotonous. These results could be interpreted that the manipulation of the navigation at the bottom of console cause reduced attention capacity due to the cognitive load.

• Steel and Composite Structures
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• 제48권2호
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• pp.207-233
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• 2023

Steel-concrete composite box girder bridges are widely used in the construction of highway and railway bridges both domestically and abroad due to their advantages of being light weight and having a large spanning ability and very large torsional rigidity. Composite box girder bridges exhibit the effects of shear lag, restrained torsion, distortion and interface bidirectional slip under various loads during operation. As one of the most commonly used calculation tools in bridge engineering analysis, one-dimensional models offer the advantages of high calculation efficiency and strong stability. Currently, research on the one-dimensional model of composite beams mainly focuses on simulating interface longitudinal slip and the shear lag effect. There are relatively few studies on the one-dimensional model which can consider the effects of restrained torsion, distortion and interface transverse slip. Additionally, there are few studies on vehicle-bridge integrated systems where a one-dimensional model is used as a tool that only considers the calculations of natural frequency, mode and moving load conditions to study the dynamic response of composite beams. Some scholars have established a dynamic analysis model of a coupled composite beam bridge-train system, but where the composite beam is only simulated using a Euler beam or Timoshenko beam. As a result, it is impossible to comprehensively consider multiple complex force effects, such as shear lag, restrained torsion, distortion and interface bidirectional slip of composite beams. In this paper, a 27 DOF vehicle rigid body model is used to simulate train operation. A two-node 26 DOF finite beam element with composed box beams considering the effects of shear lag, restrained torsion, distortion and interface bidirectional slip is proposed. The dynamic analysis model of the coupled composite box girder bridge-train system is constructed based on the wheel-rail contact relationship of vertical close-fitting and lateral linear creeping slip. Furthermore, the accuracy of the dynamic analysis model is verified via the measured dynamic response data of a practical composite box girder bridge. Finally, the dynamic analysis model is applied in order to study the influence of various mechanical effects on the dynamic performance of the vehicle-bridge system.