• Geomechanics and Engineering
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• 제18권3호
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• pp.315-328
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• 2019

This paper presents an investigation on bearing capacity, load-settlement behavior and safety factor of rock-soil slopes reinforced using geogrid-box method (GBM). To this end, small-scale laboratory studies were carried out to study the load-settlement response of a circular footing resting on unreinforced and reinforced rock-soil slopes. Several parameters including unit weight of rock-soil materials (loose- and dense-packing modes), slope height, location of footing relative to the slope crest, and geogrid tensile strength were studied. A series of finite element analysis were conducted using ABAQUS software to predict the bearing capacity behavior of slopes. Limit equilibrium and finite element analysis were also performed using commercially available software SLIDE and ABAQUS, respectively to calculate the safety factor. It was found that stabilization of rock-soil slopes using GBM significantly improves the bearing capacity and settlement behavior of slopes. It was established that, the displacement contours in the dense-packing mode distribute in a broader and deeper area as compared with the loose-packing mode, which results in higher ultimate bearing load. Moreover, it was found that in the loose-packing mode an increase in the vertical pressure load is accompanied with an increase in the soil settlement, while in the dense-packing mode the load-settlement curves show a pronounced peak. Comparison of bearing capacity ratios for the dense- and loose-packing modes demonstrated that the maximum benefit of GBM is achieved for rock-soil slopes in loose-packing mode. It was also found that by increasing the slope height, both the initial stiffness and the bearing load decreases. The results indicated a significant increase in the ultimate bearing load as the distance of the footing to the slope crest increases. For all the cases, a good agreement between the laboratory and numerical results was observed.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제25권1호
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• pp.112-119
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• 2021

지진하중으로 인한 배관계통의 파괴모드는 라체트를 동반하는 저주기 피로파괴이며 비선형 거동이 집중되고 파손이 발생하는 요소는 엘보인 것으로 나타났다. 본 연구에서는 저주기 피로에 의한 SCH 40 3인치 탄소강관엘보의 파괴기준을 정량적으로 표현하기 위하여 한계상태를 누수로 정의하고 면내반복가력실험을 수행하였다. 배관계통에서 지진하중에 취약한 요소인 탄소강관엘보에 대하여 모멘트-변형각의 관계를 이용한 손상지수를 나타내었으며 힘-변위의 관계를 이용하여 산정된 손상지수와 비교-분석하였다. 탄소강관엘보에 대하여 반복되는 외력에 의한 소산에너지에 기반을 둔 손상지수로서 누수가 발생한 한계상태를 정량적으로 표현하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제33권5호
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• pp.311-318
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• 2020

본 논문에서는 모듈화(Module)된 부품을 활용한 탄성받침 성능개선기법에 대하여 소개하였다. 각각의 모듈화된 장치들이 지진 강도 및 이동 변위에 따른 단계별 거동을 함으로써 받침의 성능을 개선하게 된다. 모듈화된 장치들은 초기전단저항 블럭, 완충장치, 변위수용가이드, 낙교방지블럭이 있으며, 탄성받침에 추가적으로 적용되었다. 이 장치는 지진의 규모에 따라 4단계로 거동하며, 1차로 설계변위를 수용하고, 2차, 3차에서는 대규모 지진을 수용하며, 4차로는 대규모의 지진에 대해서 낙교방지가 가능하도록 설계되어 탄성받침의 용량 제한을 증가시킨다. 본 논문에서는, 개발기술인 PRB 지진격리장치를 유한요소해석을 통해 해석하여 격리장치의 이론적인 거동이 구현되는지와, 대규모 지진에 해당하는 하중을 견딜 수 있는지 확인하였다. 그리고 이를 바탕으로 실험을 통해 성능평가를 진행하여 두 결과의 비교 분석을 통해 PRB 지진격리장치가 탄성받침의 성능을 개선할 수 있는지 검증하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제19권12호
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• pp.41-46
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• 2018

무선 센서 네트워크 시스템은 종래의 계측기술이 가지는 한계인 집중계측방법이 가지는 단점을 보완하여 시설물 전체의 거동을 확인할 수 있다는 장점으로 구조물의 안전진단 및 계측, 물 관리 시스템 그리고 댐 구조물에 대한 관리시스템에 까지 폭넓게 제안되고 있다. 그러나 계측과 동시에 시설물의 상태평가가 가능한 연구는 미진한 실정이다. 본 연구에서는 이러한 기존의 기술적 단점을 개선하기 위하여 시설물의 거동을 파악함과 동시에 안전 등에 대한 상태평가가 가능하도록 무선 센서 네트워크 시스템을 제안하였다. 저수지 댐 시설에 대한 지반공학적 위험인자를 사전에 평가하고, 시설물의 파괴를 유발하는 인자에 대한 한계값을 설정함으로써 위험인자를 측정함과 동시에 인자별로 한계상태를 즉시 평가할 수 있는 시스템을 제안하였다. 본 연구에서는 저수지댐에 대한 표준단면을 이용하여 침투 및 비탈면 활동에 대한 수치해석을 수행하였고, 응력-간극수압 연동 유한차분 수치해석을 수행하여 저수지 댐 구조물에 대한 한계변위를 설정함으로써 즉시 상태평가가 가능하고 측정값을 이용해 회귀분석 함으로써 한계값에 도달하는 시간을 예측할 수 있음으로써 재난, 재해를 사전에 인지할 수 있는 시스템을 제안하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제27권2호
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• pp.33-41
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• 2023

배관의 변형 능력을 향상할 수 있는 지진분리이음의 적용은 내진성능을 향상할 수 있는 효과적인 방법이다. 축 방향의 팽창 및 수축, 휨 변형에 대한 능력이 있는 지진분리이음은 변형이 예상되는 위치에 설치하여 배관을 안전하게 보호하기 위한 목적으로 사용된다. 벨로우즈는 유연하며 강성이 낮으므로 큰 변형에 대응하는 능력이 뛰어나기 때문에 지진분리이음으로 사용할 수 있다. 이 연구에서는 2겹 및 3겹 벨로우즈 시험체의 휨 변형에 대한 내진성능과 한계상태를 평가하였다. 내진성능은 지진하중으로 인한 저주기 피로를 고려하기 위하여 점진반복하중을 적용하여 평가하였다. 평가된 내진성능의 한계상태에 대한 여유도를 확인하기 위하여 일정한 진폭의 반복하중을 적용한 실험을 수행하였다. 실험결과 벨로우즈 시험체는 스테인리스 강재로 제작되어 연신율이 높아 3겹 벨로우즈 시험체의 최대 가력 변위에서도 2겹 벨로우즈 시험체는 3 사이클 이내로 저항하는 한계성능을 가짐을 확인할 수 있었다.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제20권9호
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• pp.1390-1398
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• 2006

A gerotor pump is suitable for oil hydraulics of machine tools, automotive engines, compressors, constructions and other various applications. In particular the pump is an essential machine element that feeds lubricant oil in an automotive engine. The subject of this paper is the theoretical analysis of internal lobe pump whose the main components are the two rotors. Usually the outer one is characterized by lobes with a circular shape, while the inner rotor profile is determined as a conjugate to the other. For this reason the first topic presented here is the definition of the geometry of the rotors starting from the design parameters. The choice of these parameters is subject to some limitations in order to limit the pressure angle between the rotors. Now we will consider the design optimization. The first step is the determination of the instantaneous flow rate as a function of the design parameter. This allows us to calculate three performance indexes commonly used for the study of positive displacement pumps the flow rate irregularity, the specific flow rate, and the specific slipping. These indexes are used to optimize the design of the pump and to obtain the sets of optimum design parameter Results obtained from the analysis enable the designer and manufacturer of the oil pump to be more efficient in this field.

• Geomechanics and Engineering
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• 제5권2호
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• pp.143-164
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• 2013

Calculation of seismic displacements in reinforced slopes plays a crucial role in appropriate design of these structures however current analytical methods result indifferent values for permanent displacements of the slope. In this paper, based on limit equilibrium and using the horizontal slices method, a new formulation has been proposed for estimating the seismic displacements of a reinforced slope under earthquake records. In this method, failure wedge is divided into a number of horizontal slices. Assuming linear variations for tensile forces of reinforcements along the height of the slope, the coefficient of yield acceleration has been estimated. The simplicity of calculations and taking into account the frequency content of input triggers are among the advantages of the present formulation. Comparison of the results shows that the yield acceleration calculated by the suggested method is very close to the values resulted from other techniques. On the other hand, while there is a significant difference between permanent displacements, the values obtained from the suggested method place somehow between those calculated by the other techniques.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제11권6호
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• pp.663-672
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• 2001

Numerous failures in welded connections in steel moment-resisting building frames (SMRF) were observed when buildings were inspected after the 1994 Northridge Earthquake. These observations raised concerns about the effectiveness of such frames for resisting strong earthquake ground motions. The behavior of SMRFs during an earthquake must be assessed using nonlinear dynamic analysis, and such assessments must permit the deterioration in connection strength to capture the behavior of the frame. The uncertainties that underlie both structural and dynamic loading also need to be included in the analysis process. This paper describes the analysis of one of approximately 200 SMRFs that suffered damage to its welded beam-to-column connections from the Northridge Earthquake is evaluated. Nonlinear static and dynamic analysis of this SMRF in the time domain is performed using ground motions representing the Northridge Earthquake. Subsequently, a detailed uncertainty analysis is conducted for the building using an ensemble of earthquake ground motions. Probability distributions for deformation-related limit states, described in terms of maximum roof displacement or interstory drift, are constructed. Building fragilities that are useful for condition assessment of damaged building structures and for performance-based design are developed from these distributions.

• 한국분무공학회지
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• 제23권3호
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• pp.128-135
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• 2018

In this study, the following conclusions could be obtained from the analysis of emissions contribution rates and features for contaminated emissions by 13,456 gasoline vehicles passed in the vehicle load test (ASM-idle) under the inspection year 2013 to 2017. It was confirmed that the contamination of the CO, HC, NOx by the displacement is reduced on over 3L engine. As a result of comparing the exhaust gas in the low speed idle mode and the AS2525 mode, the exhaust gas in the low speed idle mode was measured high. It is estimated that if ISG function is applied, emissions from idle condition will be reduced. NOx emissions were reduced when the engine power was above 200HP. It has been confirmed that the amount of exhaust emissions are significantly reduced for vehicles manufactured after 2004. As a result of analyzing the exhaust gas according to the season, it is judged that there is a correlation between HC and NOx according to the ambient temperature. The concentration of exhaust emission in vehicles with high accumulated distance increases, which is considered to be the result of aging of the vehicle.

• 대한기계학회논문집
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• 제14권1호
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• pp.103-111
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• 1990

본 연구에서는 성장하는 균열선단에서 열림변위의 임계증분에 대한 균열성장 조건에 기본을 두고 계산된 파단하중을 실험결과와 비교하여 균열성장저항을 특성 지 을수 있는 새로운 재료상수를 제안한 것이다.