• Structural Engineering and Mechanics
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• 제81권1호
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• pp.69-79
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• 2022

The dynamic responses of a pier-pile-soil system subjected to a barge/flotilla collision are analyzed. A coupled high-speed train and bridge system with a damaged pier after barge/flotilla collision is established by taking the additional unevenness of the track induced by the damaged pier as the self-excitation of the system. The whole process of a CRH2 high-speed train running on the 6×32 m simply-supported PC (prestressed concrete) box-girder bridge with a damaged pier is simulated as a case study. The results show that the lateral displacements and accelerations of the bridge with a damaged pier are much greater than the ones before the collision. The running safety indices of the train increase with the train speed as well as with the number of barges in the flotilla. In flotilla collision, the lateral wheel/rail forces of the train exceed the allowable values at a certain speed, which influences the running safety of the trains.

• 대한조선학회논문집
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• 제55권2호
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• pp.178-186
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• 2018

The scale effects on the permanent deformations and fractures of structures subjected to impact loadings have been aware by structural engineers for a long time. Experimental investigations have been performed with various structures to demonstrate the effects, but very few are directly related with marine structural elements. Furthermore, the causes of the scale effects have not clearly been answered yet. In this study, to quantify the scale effects on the permanent deflections, lateral collision tests were performed on steel unstiffened plates and the numerical analyses of the tested models were also conducted using a commercial package, Abaqus. After the substantiation of the numerical tool using the test results, a parametric study was carried out considering and neglecting the strain-rate hardening. Based upon the parametric study results, it may be concluded that the main cause of the scale effects on the permanent deflections of steel unstiffened plates subjected to lateral collision loads is the strain-rate effects.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권12호
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• pp.1503-1510
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• 2012

본 논문은 종/횡방향 충돌 회피 시스템의 통합을 통한 통합 위험 관리 시스템 (IRMS) 에 대하여 기술하였다. 이를 위하여 종/횡방향 충돌 위험을 나타낼 수 있는 지표가 개발되었으며, 이를 통하여 통합 제어 전략을 구성하였다. 충돌 회피 제어를 위하여 운전자-제어기-차량 시스템에 대한 선형 모델을 구성, 이를 바탕으로 운전자-제어기간 협력을 통한 충돌 회피 제어 알고리듬을 개발하였다. 개발된 통합 위험 관리 시스템은 차량 동역학 모의 시험 프로그램인 CARSIM 과 MATLAB/Simulink 를 연동, 모의시험을 통하여 성능을 확인하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제27권4호
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• pp.356-364
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• 2023

항행 정밀도 증가는 항공교통 수용량을 개선함으로써 효율적인 공역 환경을 조성하였으나, 항공안전 측면에서는 항공기 간 충돌확률을 증가시키는 요인으로 작용하였다. 항공기가 고도 분리에 실패하더라도 좌우 위치 오차를 갖는 경우 충돌로 이어지지 않지만, 좌우 위치 정밀도가 증가하면 위치 랜덤성이 줄어들어 항공기 충돌확률이 증가하게 된다. 이에 따라 국제민간항공기구는 항공기를 항공로 중심선으로부터 의도적으로 이탈시키는 SLOP (Strategic Lateral Offset Procedures) 절차를 도입하였으며, 우리나라 또한 이와 유사한 Offset 절차를 운영하고 있다. Y579 항공로는 22년 말 복선화되기 전까지 offset 절차로 운영되었으며, Y579 offset 항적 분석결과 SLOP 절차와 달리 단방향 복선 항공로와 유사함을 확인하였다. 본 논문은 단방향 복선 항공로 및 offset 절차에 적용 가능한 안전평가 방법론을 개발하고 이를 활용하여 Y579 Offset 절차에 대한 안전평가를 수행하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제27권5호
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• pp.561-567
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• 2023

본 연구에서는 유인기 회랑에 적용되는 충돌 위험 모델을 활용하여 UAM (Urban Air Mobility) 회랑의 충돌 위험을 분석하였다. K-UAM 로드맵과 운용개념서에 따르면 UAM은 기존 유인기 운항과 유사하게 지정된 항로를 비행하는 형태를 가지며 출발지와 도착지를 왕복하는 두 가지의 노선으로 운행될 것으로 예상된다. 국내 유인기 노선 중 김포공항-제주공항 간 유인기 운행이 이와 유사하며 두 개의 노선 간 횡 방향 분리간격을 가진 평행항로 형태를 띤다. 본 연구에서는 이와 유사한 형태의 UAM 회랑에 대해 유인기 평행 항로 충돌 위험 분석에 활용되는 충돌 위험 모델을 활용하여 횡 방향 분리간격에 따른 UAM 회랑의 충돌 위험을 분석하였다. 이를 바탕으로 최종적으로 K-UAM 실증 노선을 고려하여 한강 폭 내에 몇 개의 평행 항로가 설치될 수 있는지 분석하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권1A호
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• pp.11-19
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• 2006

본 연구에서는 현수교의 선박충돌해석을 위한 설계선박을 결정하기 위하여 선박충돌위험도해석을 수행한다. 선박충돌에 대한 설계선박을 결정하기 위하여 AASHTO 설계기준에서 제시한 3개의 선박충돌 설계방법 중 확률기반 해석방법인 Method II를 사용한다. 선박충돌 위험에 노출된 각각의 교각에 대해 선박충돌위험도 평가를 하여 교각의 충돌설계수평강도를 결정한다. 해석과정은 반복적인 것으로 교량부재의 충돌저항강도를 가정하고 연간파괴빈도를 계산하여 허용기준이 만족하도록 설계 변수를 수정한다. 허용기준은 예상연간파괴빈도에 근거한 가중치를 이용하여 교각에 할당한다. 해석결과에서 안전성과 경제성을 얻기 위해 이 할당방법을 주탑집중 할당방법과 비교한다. 비록 주탑집중 할당방법이 주탑에 비해 과대평가되는 교각의 설계수평강도를 적절히 수정할 경우 보다 경제적인 결과를 가져오지만, 가중치에 의한 할당방법이 설계인자의 특성을 정량적으로 고려하기 때문에 더 합리적인 것으로 보인다. 그리고 선박충돌위험도 평가로부터 얻어지는 충돌설계수평강도에 상응하는 각각의 교각에 대한 설계선박이 결정된다. 같은 교량에 대해서도 충돌설계수평강도가 수로 및 교량의 특성과 선박통행량에 따라 상당히 변화한다. 따라서 허용기준의 할당과 설계선박 선정에 대한 많은 연구가 요구된다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2000년도 추계학술대회논문집
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• pp.185-195
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• 2000

This pacer studied on the lateral motion and yaw motion of the gantry crane which is used for the automated container terminal with two driving wheel types. Though several problems are occcurred in driving of gantry crane, they are solved by the motion by the operators. But, if the gantry crane is unmanned, it is automatically controlled without any operation. There are two types, cone and flat t y pin driving wheel shape. In cone type, lateral vibration and yaw motion of crane are issued. In flat type, the collision between wheel-flange and rail or the fitting between wheel-flanges and rail is issued. Especially, the collision between wheel-flange and rail is a very critical problem in driving of unmanned gantry crane. To bring a solution to the problems, the lateral and yaw dynamic equations of the driving mechanism of gantry crane with two driving wheel types are derived. Then, we investigate the driving characteristics of gantry crane. And this study used PD(Proportional-Derivative) Controller to control the lateral displacement and yaw angle of the gantry crane. The simulation result of the driving mechanism using the Runge-Kutta Method is presented in this paper.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2001년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.545-550
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• 2001

This paper studied on the lateral motion and yaw motion of the gantry crane that is used for the automated container terminal. Though several problems are occurred in driving of the gantry crane, they are solved by the motion by the operators. But, if the gantry crane is unmanned, it is automatically controlled without any operator. There are two types, cone and flat type in driving wheel shape. In cone type, the lateral vibration and yaw motion of crane are issued. In flat type, the collision between wheel-flange and rail or the fitting between wheel-flanges and rail is issued. Especially, the collision between wheel-flange and rail is a very critical problem in driving of unmanned gantry crane. To bring a solution to the problems, the lateral and yaw dynamic equations of the driving mechanism of two driving wheels are derived. Then, we investigate the driving characteristics of gantry crane. In this study, the proposed controller, based on Model Based Controller, is used to control the lateral displacement and yaw angle of the gantry crane. And the availability of the proposed controller is showed through the comparison with the result of the proposed controller and PD controller. The simulation results of the driving mechanism, using the Runge-Kutta Method that is one of the numerical analysis methods, are presented in this paper.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2004년도 추계 학술발표회 제16권2호
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• pp.663-666
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• 2004

An analysis of the annual frequency of collapse(AF) is performed for each bridge pier exposed to ship collision. AF is computed for each bridge component and vessel classification. The summation of AFs computed over all of the vessel classification intervals for a specific component should equal the annual frequency of collapse of the component. The designer should use judgment in developing a distribution of the vessel frequency data based on discrete groupings or categories of vessel size by DWT. In the present study the effect of vessel classification on the annual frequency of collapse in the ship collision risk assessment is investigated by illustrative numerical examples based on the vessel frequency data of the domestic harbor. The DWT interval for larger vessels has more effect on the ship collision risk. Therefore the expert judgement in determining the larger DWT interval is required because the design impact lateral resistances of bridge components depend on the ship collision risk.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제59권4호
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• pp.683-701
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• 2016

Safety is the prime concern for a high-speed railway bridge, especially when it is subjected to a collision. In this paper, an analysis framework for the dynamic responses of train-bridge systems under collision load is established. A multi-body dynamics model is employed to represent the moving vehicle, the modal decomposition method is adopted to describe the bridge structure, and the time history of a collision load is used as the external load on the train-bridge system. A (180+216+180) m continuous steel trussed-arch bridge is considered as an illustrative case study. With the vessel collision acting on the pier, the displacements and accelerations at the pier-top and the mid-span of the bridge are calculated when a CRH2 high-speed train running through the bridge, and the influence of bridge vibration on the running safety indices of the train, including derailment factors, offload factors and lateral wheel/rail forces, are analyzed. The results demonstrate that under the vessel collision load, the dynamic responses of the bridge are greatly enlarged, threatening the running safety of high-speed train on the bridge, which is affected by both the collision intensity and the train speed.