• 제목/요약/키워드: Linear formula

검색결과 451건 처리시간 0.023초

수목 도복의 3D 충격량 산출 기법 개발 (Development of 3D Impulse Calculation Technique for Falling Down of Trees)

  • 김채원;김충식
    • 한국조경학회지
    • /
    • 제51권2호
    • /
    • pp.1-11
    • /
    • 2023
  • 수목의 파손은 주변 재산과 생명에 치명적인 위험을 초래한다. 특히, 도복으로 인한 위험은 피해범위가 넓고, 충격의 강도가 높기 때문에 선제적으로 대응하는 것이 중요하다. 이에 도복 시 예상되는 잠재적 위험범위를 산정하거나 위험등급을 평가한 시도가 있었지만, 구체적인 물리량으로 위험을 정량화하지 못하였다. 또한, 수목과 피해대상의 형상을 입체적으로 반영하지 못했다는 아쉬움이 있다. 본 연구는 수목의 도복 시 발생할 수 있는 위험범위와 충격량을 정량적, 입체적으로 예측하기 위한 기법의 개발을 목적으로 하였다. 주요 결과는 다음과 같다. 첫째, 수목의 도복 시 발생하는 위험범위와 충격량 산출식을 정립하였다. 위험범위 산출 시 수목이 쓰러져 미끄러지는 가능성을 반영해 수고의 1.5배를 반경으로 하는 원의 내부 범위로 확대하여 계산하였다. 수목의 기울기에 따라 직립으로 생육하는 수목은 근원부를 중심으로 360° 범위, 기울어져 생육하는 수목은 기운 방향에서 180° 범위로 설정하였다. 충격량은 충돌이 발생하기 직전 수목의 나중운동량이 피해대상에 전달되는 현상을 이용해 산출하였다. 또한, 수목이 쓰러질 때 근원부를 기점으로 회전운동 하는 것을 반영해 각운동량을 산출하였으며, 이를 선운동량으로 전환하여 충격량을 계산하였다. 둘째, Rhino3D와 Grasshopper를 이용하여 위험범위, 충격량 산출 알고리즘을 개발하였다. 알고리즘은 3차원 모델 제작, 산출, 조회 기능으로 구성하였다. 3차원 모델은 Rhino3D를 이용하여 지형, 건물, 수목의 형상을 입체적 모델로 제작하였고, 이를 Grasshopper에 연결하여 공간정보를 구축하였다. 산출 기능에서는 산출식을 활용하여 알고리즘을 코딩하였다. 산출 시 수고, 기울기, 중량 등 수목의 생육 정보와 인접수목, 피해대상, 분석범위 등 주변 환경을 고려하였다. 조회 기능에서는 산출 결과를 종합하여 3차원 모델에 가시화하였다. 산출값에 따라 색상으로 구분하여 위험수목과 위험구역을 효율적으로 판단하였다. 본 연구는 수목의 도복 시 발생하는 잠재적 위험범위와 충격량을 정량적으로 산출하고, 이를 가시화하여 우선관리가 필요한 대상을 효율적으로 판단하는 방법을 제시하였다. 이는 도복 발생 시, 주변 건물과 관람객의 안전을 위한 대책 수립 및 재난 예방의 기초자료로 활용될 수 있을 것이다. 또한, 도심지와 공원, 문화재구역에서 명확한 기준 없이 진행되는 수목의 제거를 방지하는데 기여할 것이다.

상온 양생한 초고성능 콘크리트(UHPC)의 경화 전과 후의 성능 관계 (Performance of Fresh and Hardened Ultra High Performance Concrete without Heat Treatment)

  • 강성훈;홍성걸
    • 콘크리트학회논문집
    • /
    • 제26권1호
    • /
    • pp.23-34
    • /
    • 2014
  • 초고성능 콘크리트(UHPC)를 현장에서 타설 하기 위해서는 타설 장비, 배근 상태, 타설 환경 등 현장 조건을 고려한 유동성 조절이 필요하다. 구성 재료와 배합비가 최적화된 UHPC 제품에서 유동성 조절을 위해 현실적으로 변경 가능한 방법은 물-결합재 비(W/B) 또는 고성능 감수제 혼입률(SP/C)을 조절하는 것이며, 경제적 이유로 강섬유 혼입률도 변경 할 수 있다. 일반 콘크리트와는 달리 UHPC는 아주 작은 재료와 배합비 변화에도 굳기 전 또는 굳은 성능에 많은 차이를 나타낸다. 따라서 이 연구에서는 이러한 요인들이 UHPC의 슬럼프 플로와 공기량에 미치는 영향, 그리고 인장 및 압축 성능에 미치는 영향을 알아보았으며, 슬럼프 플로와 공기량과의 선형적인 상관관계를 이용하여 이러한 성능들을 예측할 수 있는 식을 유도 하였다. UHPC의 특성 중 하나인 자기 충전성을 만족하는 조건에서 압축강도에 관한 최적 W/B와 SP/C는 각각 16.8%와 3%로 결정 되었으며, 이러한 조건에서 측정된 공기량은 3.2~4.2%로 이 범위에서의 공기량은 압축강도에 영향을 미치지 못하는 것으로 나타났다. 휨 인장강도에 있어 W/B와 SP/C는 무시할 만큼 작은 영향을 미쳤으며, 상온 양생한 UHPC의 경우 섬유 혼입률이 휨 인장성능을 지배 하는 것으로 평가 되었다. 다만, 체적비로 1%의 강섬유가 혼입된 시편의 경우 섬유가 혼입되지 않은 시편과 달리 균열 후 연성적인 거동은 보였으나, 강도 증진에는 효과가 없는 것으로 나타났다. 반면, 체적비 2%의 강섬유가 혼입된 시편은 강도와 연성을 크게 증가시켰다.

토압의 변동에 관한 연구 (A Study on Variation of Earth Pressure)

  • 배상근
    • 대한토목학회논문집
    • /
    • 제14권1호
    • /
    • pp.179-193
    • /
    • 1994
  • 모든 설계는 정보가 불완전하고 또 불확실성 하에서 이루어지고 있어 재난을 초래할 수도 있다. 구조물 설계시에도 현행 결정론적인 설계방법은 구조물의 안전정도나 신뢰도를 나타내지 못하고 있다. 설계시 모든 사항들은 신뢰도 해석에 근거해 결정하는 것이 바람직하다. 토질에 있어서는 다른 구조재의 성질보다 불확실성이 더 크기 때문에 더 큰 문제를 내포하고 있어 신뢰도 해석에 의거한 설계방법의 연구가 절실한 형편이다. 주동토압에 관계되는 구조물의 신뢰도 해석이나 설계의 과정을 단순화할 수 있도록 확률변수의 수를 줄여 토질의 기본정수로부터 계산되는 토압을 하나의 확률변수로 간주하고 토압의 변동계수 및 분포형태를 구할 필요가 있다. 모의실험을 사용하여 사질토의 Rankine 주동토압들을 계산, 통계처리하고 중선형회귀법을 통해 기본 토질정수와 토압의 변동계수의 관계를 구할 수 있는 회귀식들을 제시하였고 각 기본 토질정수들이 토압의 변동계수에 미치는 영향을 분석하였으며 Pearson system을 이용하여 토압의 분포를 분석한 결과, 기본 토질정수들이 정규분포일 때 토압은 베타분포로 간주해도 무난할 것으로 나타났다.

  • PDF

수치해석에 의한 저토피 다층지반에서 근접 병설터널 필라의 안정성 분석 (The Stability Analysis of Near Parallel Tunnels Pillar at Multi-layered Soil with Shallow Depth by Numerical Analysis)

  • 임형민;손광록
    • 한국지반환경공학회 논문집
    • /
    • 제15권1호
    • /
    • pp.53-62
    • /
    • 2014
  • 기존 국내 병설터널의 이격거리는 지반조건에 따라 터널직경(D)의 2~5D 정도를 확보하는 것이 일반화되어 왔으나, 최근 들어 대규모 절취에 따른 환경훼손 및 용지매입의 제약, 선형의 연속성 유지 등의 문제를 수반하게 되면서 터널 중심간격이 1D 이하인 근접 병설터널의 현장 적용성이 확대되고 있다. 특히, 터널 필라폭이 감소할 경우 필라(Pillar)의 안전성이 터널의 거동에 영향을 미치게 되므로, 이에 대한 다양한 연구의 필요성이 대두되고 있다. 그러나 현재까지의 연구는 주로 필라의 거동특성이나 설계 영향 인자들에 대한 분석에 국한되었으며, 실무에 적용 가능하고 정량적인 데이터는 제시하지 못하고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 현장 시공조건을 최대한 반영할 수 있는 안정성 평가기법 및 설계 지표를 제시하기 위해 현장조건으로 터널 간 근접도가 가장 높은 갱구부 구간의 지형 및 지층특성을 반영하고, 암반 및 완전풍화 상태의 다층지반조건 상태를 모사하였으며, 지반 강도별 필라폭 변화에 따른 수치 해석적 분석을 통해 필라의 안전성이 터널 전체 안정성에 미치는 영향 정도를 평가하였다. 또한, 지표침하비 및 간섭체적비, 평균강도/응력비 등에 대한 종합적 분석 결과와 Hoek & Brown(1980) 파괴기준을 토대로 실무에 적용이 가능한 근접 병설터널 필라의 안전율 평가식과 지반 강도별 최소 필라폭을 제시하였다.

Effects of low dietary cation-anion difference induced by ruminal ammonium chloride infusion on performance, serum, and urine metabolites of lactating dairy cows

  • Wang, Kun;Nan, Xuemei;Zhao, Puyi;Liu, Wei;Drackley, James K.;Liu, Shijie;Zhang, Kaizhan;Bu, Dengpan
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
    • /
    • 제31권5호
    • /
    • pp.677-685
    • /
    • 2018
  • Objective: The objective of the present study was to determine ammonium chloride tolerance of lactating dairy cows, by examining effects of negative dietary cation anion difference (DCAD) induced by ruminal ammonium chloride infusion on performance, serum and urine minerals, serum metabolites and enzymes of lactating dairy cows. Methods: Four primiparous lactating Chinese Holstein cows fitted with ruminal cannulas were infused with increasing amounts (0, 150, 300, or 450 g/d) of ammonium chloride in a crossover design. The DCAD of the base diet was 279 mEq/kg dry matter (DM) using the DCAD formula (Na + K - Cl - S)/kg of DM. Ammonium chloride infusion added the equivalent of 0, 128, 330, and 536 mEq/kg DM of Cl in treatments. According to the different dry matter intakes (DMI), the resulting actual DCAD of the four treatments was 279, 151, -51, and -257 mEq/kg DM, respectively. Results: DMI decreased linearly as DCAD decreased. Yields of milk, 4% fat-corrected milk, energy-corrected milk, milk fat, and milk protein decreased linearly as DCAD decreased. Concentrations of milk protein and milk urea nitrogen increased linearly with decreasing DCAD. Concentration of Cl- in serum increased linearly and concentration of PO43- in serum increased quadratically as DCAD decreased. Urine pH decreased linearly and calculated urine volume increased linearly with decreasing DCAD. Linear increases in daily urinary excretion of $Cl^-$, $Ca^{2+}$, $PO_4{^{3-}}$, urea N, and ammonium were observed as DCAD decreased. Activities of alanine aminotransferase, aspartate aminotransferase, and ${\gamma}-glutamyl$ transferase in serum and urea N concentration in serum increased linearly as DCAD decreased. Conclusion: In conclusion, negative DCAD induced by ruminal ammonium chloride infusion resulted in a metabolic acidosis, had a negative influence on performance, and increased serum enzymes indicating potential liver and kidney damage in lactating dairy cows. Daily ammonium chloride intake by lactating dairy cows should not exceed 300 g, and 150 g/d per cow may be better.

고에너지 광자선의 선속 변화에 따른 쐬기인자의 의존성 (The Dependence of the Wedge Factor with the Variation of High Energy Photon Beam Fluences)

  • 오영기;윤상모;김재철;박인규;김성규
    • 한국의학물리학회지:의학물리
    • /
    • 제11권1호
    • /
    • pp.1-18
    • /
    • 2000
  • 쐬기인자의 조사면에 따른 변화는 여러 저자들에 의해 보고되었으나, 아직도 정량적인 설명이 이루어지지않고 있다 따라서 본 연구에서는 4 cm $\times$ 4 cm에서부터 25 cm $\times$ 25 cm까지의 조사면에 대해서 10 cm $\times$ 10 cm 기준 조사면에 대한 상대적 쐬기인자를 조사하였다. 조사면의 증가에 따라 쐬기를 통과하는 고에너지 광자선의 선속변화로 인해 쐬기인자는 6MV 광자선에서 최고 8.0%까지 증가하였다. 이러한 증가는 조사면이 10 cm보다 작은 경우를 제외하고는 일반적으로 알려진 바와 같이 광자선이 통과하는 쐬기의 부피와 선형적인 관계를 갖고 있음이 박혀졌다. 그러나 특히 쐬기의 경사면에 평행한 방향으로의 조사면이 증가하는 좁은 조사면의 경우에서는 쐬기의 두께변화로 인해 야기되는 광자선의 선속변화가 상대적으로 작아짐에 따라 10-15 cm까지는 약간의 감소가 나타나고 있다 따라서, 광자선의 중심축의 선량에 기여하는 주광자선의 선속변화로 인해 쐬기인자의 변화원인을 설명할 수 있으며, 그 관자선의 선속변화는 쐬기의 경사방향에 대한 조사면의 크기변화에 영향을 받고 있음을 알 수 있다. 기존에 제안되어진 쐬기인자의 변환 식을 본 연구결과에 잘 맞도록 보정하여 제시하였다.

  • PDF

Shear stiffness of headed studs on structural behaviors of steel-concrete composite girders

  • He, Jun;Lin, Zhaofei;Liu, Yuqing;Xu, Xiaoqing;Xin, Haohui;Wang, Sihao
    • Steel and Composite Structures
    • /
    • 제36권5호
    • /
    • pp.553-568
    • /
    • 2020
  • Steel-concrete composite structures have been extensively used in building, bridges, and other civil engineering infrastructure. Shear stud connectors between steel and concrete are essential in composite members to guarantee the effectiveness of their behavior in terms of strength and deformability. This study focuses on investigating the shear stiffness of headed studs embedded in several types of concrete with wide range of compressive strength, and their effects on the elastic behavior of steel-concrete composite girders were evaluated. Firstly, totally 206 monotonic push-out tests from the literature were reviewed to investigate the shear stiffness of headed studs embedded in various types of concrete (NC, HPC, UHPC etc.). Shear stiffness of studs is defined as the secant stiffness of the load-slip curve at 0.5Vu, and a formulation for predicting defined shear stiffness in elastic state was proposed, indicating that the stud diameter and the elastic modulus of steel and concrete are the main factors. And the shear stiffness predicted by the new formula agree well with test results for studs with a diameter ranging from 10 to 30 mm in the concrete with compressive strength ranging from 22.0 to 200.0MPa. Then, the effects of shear stiffness on the elastic behaviors of composite girders with different sizes and under different loading conditions were analyzed, the equations for calculating the stress and deformation of simply supported composite girders considering the influence of connection's shear stiffness were derived under different loading conditions using classical linear partial-interaction theory. As the increasing of shear stiffness, the stress and deflection at the most unfavorable section under partial connected condition tend to be those under full connected condition, but the approaching speed decreases gradually. Finally, the connector's shear stiffness was recommended for fully connection in composite girders with different dimensions under different loading conditions. The findings from present study may provide a reference for the prediction of shear stiffness for headed studs and the elastic design of steel-concrete composite girder.

항공사진(航空寫眞)을 이용(利用)한 하상변동(河床變動)에 관한 연구(硏究)(II) -하상퇴적지(河床堆積地)의 시(時)·공간적(空間的) 분포(分布) 해석(해석)- (Study on Channel-bed Fluctuation Using Aerial Photographs(II) -Analysis of spatial-temporal distribution on the deposits-)

  • 전근우;김경남;차두송
    • 한국산림과학회지
    • /
    • 제84권3호
    • /
    • pp.369-376
    • /
    • 1995
  • 흑백 항공사진을 이용하여 산지급류하천(山地急流河川)의 하상변동(河床變動)을 파악한 결과, 다음과 같은 면에서 항공사진이 유효정보로 사용될 수 있다. 1. 항공사진 및 현지조사에 의한 하도폭(河道幅) 측정값의 직선회귀식은 Y=1.0+0.94X($r^2=0.98$)로, 두 인자간의 높은 상관관계가 확인되어 항공사진이 하도폭 해석에 유효하게 사용될 수 있다. 2. 항공사진 판독에 의해 하도내의 하상퇴적지(河床堆積地)와 유로(流路)의 평면적(平面的) 구분(區分)이 가능하였으며, 또한 하상퇴적지(河床堆積地)의 평면적(平面的) 분포(分布) 상황(狀況)과 유로(流路)의 규모(規模) 및 형성과정(形成過程)을 추정 할 수 있다. 3. 촬영시기가 상이한 항공사진을 판독하므로서 각 시기별 유로특성(流路特性)을 파악할 수 있었으며, 또한 이를 비교, 분석하므로서 하상변동(河床變動)에 강하게 영향하는 유로변동(流路變動) 과정(過程)을 추정할 수 있다. 4. 항공사진상의 하도폭(河道幅) 측정(測定), 하상(河床)의 평면형태(平面形狀) 해석(解析) 및 유로변동(流路變動) 파악(把握) 등에 의해 하상미지형도(河床微地形圖)를 작성할 수 있으며, 이를 기초로 하상퇴적지(河床堆積地)의 평면적(平面的) 해석(解析)이 가능하다.

  • PDF

치주인대의 응력 분포 양상에 관한 실험 연구 (AN EXPERIMENTAL STUDY ON THE STRESS DISTRIBUTION IN THE PERIODONTAL LIGAMENT)

  • 최광철;김경호;박영철;한정윤
    • 대한치과교정학회지
    • /
    • 제31권1호
    • /
    • pp.15-24
    • /
    • 2001
  • 원하는 형태의 치아이동을 얻기 위해서는 M/F(Moment/Force) ratio의 조절이 필요하며, 이출 위해서는 치아의 저항중심의 위치를 아는 것은 매우 중요한 일이다. 본 연구에서는 실제 치아주위 환경을 비교적 유사하게 재현할 수 있는 치조골상과 치아의 이동을 시뮬레이션하는 장치를 제작하고, LVDT출 이용한 3차원 운동을 실시간으로 측정할 수 있는 시스템을 사용하여, 힘에 대한 3차원 공간상에서의 치주인대 응력 분포 양상 및 치아 저항중심과 회전축의 위치변화를 계측한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 상악 견치에 원심방향으로 힘을 가했을 때, 치아의 저항중심의 위치는 힘의 크기와는 무관하였으며, 치근의 치경부측 약 $29\%$ 부위에 위치하였다. 이는 2차원 모형($42\%$) 보다 치관 쪽에 위치한다. 2. 모멘트만 가하는 경우 치아의 저항중심과 회전축은 일치하였다. 3. 치아에 가해지는 모멘트가 증가하는 경우 방향에 관계없이 치아는 정출되는 경향을 보였다. 4. 힘이 가해진 위치, 저항중심, 회전축간에는 일정한 관계가 성립했다 (a x b = $49.6\;mm^2$). 이 관계식을 통해서 수평력이 가해질 때 예상되는 치아운동 양상을 알 수 있다. 5. 수평력이 가해질 때 회전축의 위치는 일직선으로 나타난다.

  • PDF

지표홍수 빈도곡선의 개발에 의한 미 계측지점의 확률 홍수량 추정 (An Estimation of Flood Quantiles at Ungauged Locations by Index Flood Frequency Curves)

  • 윤용남;신창건;장수형
    • 한국수자원학회논문집
    • /
    • 제38권1호
    • /
    • pp.1-9
    • /
    • 2005
  • 본 연구에서는 지표홍수 빈도곡선을 개발하여 미계측 지점에서의 확률 홍수량을 추정해 보았다. 홍수빈도 분석은 한강유역의 9개 지점에 대하여 연최대치 홍수량 자료를 이용하여 분석하였다. 홍수빈도 곡선을 작성한 후 각 지점별 연평균홍수량( $Q_{2.33}$)을 결정하였고, 각 지점별 재현기간에 따른 연평균 홍수량에 대한 비를 산정 후 평균하였다. 그 결과 재현기간별로 다른 홍수량비가 산정되었다. 연평균 홍수량과 유역의 지형인자와의 상관 분석을 통해 다중선형 회귀식을 도출하였다. 미계측 지점의 확률 홍수량은 그 지점의 유역면적과 하상경사를 이용하여 경험식에 의해 연평균 홍수량을 산정 한 후 재현기간에 따른 홍수량비를 곱하여 산정 할 수 있다. 본 연구의 검증을 위하여 하천정비 기본계획에 수록되어 있는 재현기간별 확률홍수량과 비교한 결과 유역면적 2,000k $m^2$ 이하의 유역에서는 유사한 값을 모의 할 수 있었다. 기존 강우-유출 해석을 기반으로 한 설계 홍수량 추정 방법에의 적용은 재평가되어야 한다. 왜냐하면, 수문자료와 강우-유출모형은 많은 불확실성이 내포하고 있기 때문이다.