• 대한토목학회논문집
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• 제28권1D호
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• pp.45-55
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• 2008

아스팔트 혼합물의 거동을 정확하게 예측하기 위하여 점탄소성 연속체 손상모형(이하 점탄소성 모형)을 개발하였다. 본 논문에서는 인장조건에서 점탄소성 모형의 개발과 4가지 혼합물(일반 밀입도, SBS, CR-TB, Terpolymer)을 이용한 모형의 검증과정을 다루고 있다. 모형 개발을 위해서 실내시험으로 측정한 아스팔트 혼합물의 전체 응답을 점탄성과 점소성 성분으로 구분하여 분석하였다. 점탄성 연속체 손상모형으로는 미세균열이 지배적인 상태에서 아스팔트 혼합물의 시간 의존적 거동을 해석하고, 고온 혹은 저속 하중 조건에서 발생한 영구변형(시간 종속과 비종속 성분을 모두 포함)은 점소성 모형으로 해석하였다. 변형률 분해 원리에 근거하여 각각의 모형을 통합하여 점탄소성 연속체 손상모형(VEPCD)을 개발하였다. 모형의 변수 결정을 위해서 직접인장시험을 수행하고 각각의 혼합물에 대한 선형 점탄성은 동탄성계수와 시간-온도 전이계수 그리고 위상각의 주곡선으로 정의하였다. 개발된 점탄소성 모형의 예측 성능을 평가하기 위하여 두 종류의 실내시험 실시하고 그 결과를 분석하였다 : 1) 단일 변형률 인장 시험, 2) 임의 하중조건을 모사한 피로 시험.

• 공업화학
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• 제34권6호
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• pp.619-625
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• 2023

본 연구는 극초음속 비행체의 열부하로 인한 문제를 해결하기 위해 촉매의 Si/Al 비 최적화 및 니켈 이온교환을 통해 탄화수소 분해반응(흡열반응)의 성능 증진에 관한 연구를 수행하였다. 4 MPa, 550 ℃ 조건에서, Si/Al 비 최적화 및 니켈 이온교환으로 제조된 촉매는 열분해 대비 흡열성능이 약 10% 개선되었음을 확인하였다. 활성 변화에 대한 영향 인자를 확인하기 위하여 FT-IR, NH₃-TPD 분석을 수행하였으며, HZSM-5 촉매의 Si/Al 비가 산점 발달 및 촉매 활성에 밀접한 상관성이 있음을 관찰하였다. 또한, 니켈이 첨가된 촉매의 탄소 침적 억제 특성을 관찰하기 위해 TGA, O₂-TPO 분석을 수행하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제15권1호
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• pp.173-188
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• 2002

보행하중을 받는 바닥판 구조물의 진동해석을 위해서 일반적으로 계측한 보행하중을 적용하거나 Bachmann의 보행하중식을 사용하게 된다. 다양한 매개변수의 영향을 받는 보행하중은 계측이 쉽지 않으며 Bachmann 보행하중식은 보행진동수가 2.OHz와 2.4Hz로 제한적이기 때문에 다양한 보행진동수에 따른 보행하중을 적용하기가 곤란하다. 따라서 보행하중을 받는 구조물의 진동해석을 위해서 보행하중의 매개변수 분석과 다양한 보행진동수에 적용이 가능한 보행하중의 모형화가 필요하다. 본 논문에서는 로드셀이 장착된 계측 플레이트를 이용하여 바닥판에 가해지는 보행하중을 직접 계측하고 매개변수를 분석하였다. 그리고 퓨리에 변환을 이용하여 계측한 보행하중을 다양한 진동수를 가지는 조화하중으로 분해하였다. 분해과정을 거쳐 얻은 조화하중의 계수들을 보행진동수에 대한 일정한 함수관계로 유도하여 보행하중을 모형화하였다. 본 논문에서 제안한 보행하중식을 이용하면 다양한 보행진동수에 따라 다르게 나타나는 보행하중을 구조물의 진동해석에 용이하게 적용할 수 있다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권3A호
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• pp.497-512
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• 2006

본 논문에서는 구조물의 모든 진동모드를 고려하는 모드별 비탄성 정적 해석법을 바탕으로 하여 다경간 연속 교량 구조물의 내진 역량을 평가할 수 있는 간단하고 효율적인 해석 방법을 제시하였다. 동일한 항복 후 기울기비와 근사 탄성변형 형상의 개념을 새롭게 도입하여 비탄성 구조계에 모드별 중첩이론을 직접 적용함으로써 발생하던 기존의 간섭 효과를 소거시켰다. 나아가 앞서 언급한 두 가지 개념과 적절한 분포하중을 정적 해석에 사용함으로써 더욱 간편한 해석 과정을 통하여 모든 종류의 교량 구조물에 대한 동적 거동을 예측하는 것이 가능해 졌다. 마지막으로 제안한 방법의 효용성과 적용성을 확인하기 위하여 4가지의 교량 모델에 대한 비선형 시간이력 해석과 간편화된 비선형 정적 해석의 변위예측 결과를 비교 분석하였다.

• Smart Structures and Systems
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• 제33권3호
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• pp.189-199
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• 2024

To properly extract the strain components under varying operational conditions is very important in bridge health monitoring. The abnormal sensor readings can be correctly identified and the expected operational performance of the bridge can be better understood if each strain components can be accurately quantified. In this study, strain components under varying load conditions, i.e., temperature variation and live-load variation are evaluated based on field strain measurements collected from a real concrete box-girder bridge. Temperature-induced strain is mainly regarded as the trend variation along with the ambient temperature, thus a smoothing technique based on the wavelet packet decomposition method is proposed to estimate the temperature-induced strain. However, how to effectively extract the vehicle-induced strain is always troublesome because conventional threshold setting-based methods cease to function: if the threshold is set too large, the minor response will be ignored, and if too small, noise will be introduced. Therefore, an autoencoder framework is proposed to evaluate the vehicle-induced strain. After the elimination of temperature and vehicle-induced strain, the left of which, defined as the model error, is used to assess the operational performance of the bridge. As empirical techniques fail to detect the degraded state of the structure, a clustering technique based on Gaussian Mixture Model is employed to identify the damage occurrence and the validity is verified in a simulation study.

• 한국생산제조학회지
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• 제7권1호
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• pp.41-50
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• 1998

The detemination of sound pressure radiated from peoriodic plate structures is fundamental in the estimation of noise levels in aircraft fuselages and ship hull structures. As a robust approach to this problem, here a very general and comprehensive analytical model for predicting the sound radiated by a vibrating plate stiffened by periodically spaced orthogonal symmetric beams subjected to a sinusoidally time varying point load is developed. The plate is assumed to be infinite in extent, and the beams are considered to exert both line force and moment reactions on it. Structural damping is included in both plate and beam materials. A space harmonic series representation of the spatial variables is used in conjunction with the Fourier transform to find the sound pressure in terms of harmonic coefficients. From this theoretical model. the sound pressure levels on axis in a semi-infinite fluid (water) bounded by the plate with the variation in the locations of an external time harmonic point force on the plate can be calculated efficiently using three numerical tools such as the Gauss-Jordan method, the LU decomposition method and the IMSL numerical package.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제14권4호
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• pp.417-434
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• 2002

This paper explores the possibility of using a combination of the empirical mode decomposition (EMD) and the Hilbert transform (HT), termed the Hilbert-Huang transform (HHT) method, to identify the modal damping ratios of the structure with closely spaced modal frequencies. The principle of the HHT method and the procedure of using the HHT method for modal damping ratio identification are briefly introduced first. The dynamic response of a two-degrees-of-freedom (2DOF) system under an impact load is then computed for a wide range of dynamic properties from well-separated modal frequencies to very closely spaced modal frequencies. The natural frequencies and modal damping ratios identified by the HHT method are compared with the theoretical values and those identified using the fast Fourier transform (FFT) method. The results show that the HHT method is superior to the FFT method in the identification of modal damping ratios of the structure with closely spaced modes of vibration. Finally, a 36-storey shear building with a 4-storey light appendage, having closely spaced modal frequencies and subjected to an ambient ground motion, is analyzed. The modal damping ratios identified by the HHT method in conjunction with the random decrement technique (RDT) are much better than those obtained by the FFT method. The HHT method performing in the frequency-time domain seems to be a promising tool for system identification of civil engineering structures.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제14권6호
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• pp.625-647
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• 2002

Parallel execution of computational mechanics codes requires efficient mesh-partitioning techniques. These mesh-partitioning techniques divide the mesh into specified number of submeshes of approximately the same size and at the same time, minimise the interface nodes of the submeshes. This paper describes a new mesh partitioning technique, employing Genetic Algorithms. The proposed algorithm operates on the deduced graph (dual or nodal graph) of the given finite element mesh rather than directly on the mesh itself. The algorithm works by first constructing a coarse graph approximation using an automatic graph coarsening method. The coarse graph is partitioned and the results are interpolated onto the original graph to initialise an optimisation of the graph partition problem. In practice, hierarchy of (usually more than two) graphs are used to obtain the final graph partition. The proposed partitioning algorithm is applied to graphs derived from unstructured finite element meshes describing practical engineering problems and also several example graphs related to finite element meshes given in the literature. The test results indicate that the proposed GA based graph partitioning algorithm generates high quality partitions and are superior to spectral and multilevel graph partitioning algorithms.

• 한국지진공학회:학술대회논문집
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• 한국지진공학회 2002년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.159-168
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• 2002

본 연구에서는 최근에 개발된 Hilbert-Huang 변환(HHT) 기법의 교각시스템에서 손상위치추정을 위한 적용성을 분석하였다. HHT기법으로 시계열의 순간주파수를 분석할 수 있음을 이용하여, 손상에 기인한 비선형 거동이 발생하는 때에 순간주파수의 변화를 분석함으로서, 손상부재와 위치를 추정하는 방법이다. 손상을 입은 교각 시스템에 대하여 수치모의실험을 수행하였는데, 이 때에 주파수가 점차로 증가하는 입력하중을 사용하였다. 연구결과로부터, HHT기법이 한정된 갯수의 가속도센서를 이용하여 계측오차가 포함된 조건하에서도 교각에 발생한 손상위치를 적절히 색출할 수 있다는 것을 알 수 있다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제14권6호
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• pp.553-562
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• 2018

Road construction is becoming increasingly important in marine and desert areas due to population growth and economic development. However, the load carrying capacity of pavement is of gear concern to design and geotechnical engineers because of the poor engineering properties of the soils in these areas. Therefore, stabilization of the soils is regarded as an important issue. Besides, due to the fuels combustion and carbonate decomposition, cement industry generates around 5% of global $CO_2$ emission. Thus, using bentonite as a natural pozzolan in soil stabilization is more eco-friendly than using cement. The aim of this research is to experimentally study of the stabilized marine and desert sands using deep mixing method by ordinary Portland cement and sodium bentonite. Different partial percentages of cement along with different weight percentages of sodium bentonite were added to the sands. Unconfined compression test (UCS), Energy Dispersive X-ray (EDX), and Scanning Electron Microscope (SEM) were conducted on the specimens. Moreover, a mathematical model was developed for predicting the strength of the treated soils.