• 제목/요약/키워드: Matrix Formulation

검색결과 496건 처리시간 0.023초

Multiscale modeling of reinforced/prestressed concrete thin-walled structures

  • Laskar, Arghadeep;Zhong, Jianxia;Mo, Y.L.;Hsu, Thomas T.C.
    • Interaction and multiscale mechanics
    • /
    • 제2권1호
    • /
    • pp.69-89
    • /
    • 2009
  • Reinforced and prestressed concrete (RC and PC) thin walls are crucial to the safety and serviceability of structures subjected to shear. The shear strengths of elements in walls depend strongly on the softening of concrete struts in the principal compression direction due to the principal tension in the perpendicular direction. The past three decades have seen a rapid development of knowledge in shear of reinforced concrete structures. Various rational models have been proposed that are based on the smeared-crack concept and can satisfy Navier's three principles of mechanics of materials (i.e., stress equilibrium, strain compatibility and constitutive laws). The Cyclic Softened Membrane Model (CSMM) is one such rational model developed at the University of Houston, which is being efficiently used to predict the behavior of RC/PC structures critical in shear. CSMM for RC has already been implemented into finite element framework of OpenSees (Fenves 2005) to come up with a finite element program called Simulation of Reinforced Concrete Structures (SRCS) (Zhong 2005, Mo et al. 2008). CSMM for PC is being currently implemented into SRCS to make the program applicable to reinforced as well as prestressed concrete. The generalized program is called Simulation of Concrete Structures (SCS). In this paper, the CSMM for RC/PC in material scale is first introduced. Basically, the constitutive relationships of the materials, including uniaxial constitutive relationship of concrete, uniaxial constitutive relationships of reinforcements embedded in concrete and constitutive relationship of concrete in shear, are determined by testing RC/PC full-scale panels in a Universal Panel Tester available at the University of Houston. The formulation in element scale is then derived, including equilibrium and compatibility equations, relationship between biaxial strains and uniaxial strains, material stiffness matrix and RC plane stress element. Finally the formulated results with RC/PC plane stress elements are implemented in structure scale into a finite element program based on the framework of OpenSees to predict the structural behavior of RC/PC thin-walled structures subjected to earthquake-type loading. The accuracy of the multiscale modeling technique is validated by comparing the simulated responses of RC shear walls subjected to reversed cyclic loading and shake table excitations with test data. The response of a post tensioned precast column under reversed cyclic loads has also been simulated to check the accuracy of SCS which is currently under development. This multiscale modeling technique greatly improves the simulation capability of RC thin-walled structures available to researchers and engineers.

지하다공질(地下多孔質) 매체(媒體)속에서의 오염물질이동(汚染物質移動) 해석(解析)을 위한 지하수(地下水)흐름 모형(模型) (Groundwater Flow Model for the Pollutant Transport in Subsurface Porous Media Theory and Modeling)

  • 조원철
    • 대한토목학회논문집
    • /
    • 제9권3호
    • /
    • pp.97-106
    • /
    • 1989
  • 본(本) 연구(硏究)는 유한요소법(有限要素法)(FEM)을 이용(利用)하여 2차원(次元) 지하수(地下水) 흐름모형(模型)을 확립(確立)한 것으로 지하수계(地下水界)에서의 오염물질이동(汚染物質移動)에 관한 종합적(綜合的)인 동적(動的)시스템 모형(模型)을 개발(開發)하는 연구(硏究)의 첫 단계(段階)이다. 이 흐름모형(模型)은 보다 많은 실재문제(實在問題)를 다를 수 있는 융통성(融通性)과 유연성(柔軟性)을 가지도록 하고 있다. 시간(時間)의 함수(函數)로 나타나는 Sources/Sinks, Dirichlet 형(形)의 경계조건(境界條件), Neumann 형(形) 혹은 Cauchy 형(形)의 유동(流動) 경계조건(境界條件), 누수성피압상(漏水性被壓床) (leaky confining beds) 등(等)의 조건(條件)을 가진 지하수(地下水)흐름을 모의발생(模擬發生 수 있으며, 또 복잡(複雜)한 경계조건(境界條件)을 잘 나타내기 위하여 삼각형요소(三角形要素)와 사각형요소(四角形要素)를 혼합(混合)하여 쓸 수 있는 지하수(地下水)흐름 FEM 모형(模型)을 확립(確立)한 것이다.

  • PDF

넓은 덕트 단면내의 음원 분포 규명 (Identification of the Sectional Distribution of Sound Source in a Wide Duct)

  • 허용호;이정권
    • 한국음향학회지
    • /
    • 제33권2호
    • /
    • pp.87-93
    • /
    • 2014
  • 덕트 내 음원 면에서의 음압과 입자 속도분포를 상세히 알 수 있다면, 주된 소음원들의 위치와 강도를 분석하여 전파특성을 잘 이해할 수 있고, 이에 따라 저소음화 설계에 유용한 정보로 활용가능하다. 이를 위한 기존의 방법들은 대개 단면상 위치와 무관한 일정 변수로 나타내는 제한점이 있다. 본 논문에서는 음원의 단면 분포를 높은 공간분해능으로 관찰할 수 있는 방법에 대해 연구하였다. 모드 합성법을 기반으로 감쇠파의 영향과 근접장 측정을 포함하는 행렬식을 유도하였으며, 컴프레션 드라이버에 의해 일부 단면이 가진된 유동이 없는 덕트 시스템에서 검증하였다. 감쇠파모드 개수의 증가에 따라 음압 스펙트럼을 더욱 정확하게 근사화 할 수 있었으며, 26개의 감쇠파 모드를 포함한 수렴 결과로부터 관심 헬름홀쯔 수 영역에서 -25 dB 이하의 오차로 예측할 수 있었다. 수렴된 모드 진폭들을 이용하여 kR = 1에서 음원 면에서의 음원변수 분포를 관찰한 결과, 실제 음원이 설치된 국소 위치에서 높은 음압과 입자 속도 값을 분명히 나타내는 것을 보였다. 또한, 감쇠 모드의 역추산시에 정규화기법을 도입하여, 과결정된 반경방향 모드에 의해 발생된 무의미한 피크들을 효과적으로 제거할 수 있었다.

효소변형 전분기반 하이드로젤 모델 프리믹스 내 탑재된 커큐민의 소화과정 중 안정성 (Stability of the enzyme-modified starch-based hydrogel model premix with curcumin during in vitro digestion)

  • 강지현;노신정;이지영;김용노
    • 한국식품과학회지
    • /
    • 제53권4호
    • /
    • pp.365-374
    • /
    • 2021
  • 본 연구에서는 커큐민 함유 에멀션의 안정성을 위해 필드하이드로젤로 쌀전분(RS), 1시간 효소처리한 전분(1GS), 24시간 효소처리한 전분(24GS), 96시간 효소처리한 전분(96GS)을 사용하였으며 이를 이용한 모델 프리믹스로 커큐민 탑재 필드하이드로젤 분말(FHP)을 제조하여 탑재된 커큐민의 안정성 및 in vitro 소화 후 커큐민 보유율의 변화를 관찰하였다. FHP는 커큐민 함유 에멀션분말(EMP)과 비교하여 재분산시 크리밍 현상없이 분산안전성을 보여주었다. 재분산 하이드로젤은 고온에서 녹으면서 오히려 액적(droplet)의 유착(coalescence)과 응집(flocculation)이 가속화되어 에멀션에 비해 열안정성이 떨어졌으나 UV 안정성은 RS-FHP와 1GS-FHP에서 유의적인 커큐민 보호 효과를 나타냈다. GS-FHP는 in vitro 소화 중 기름방울의 응집 및 유착이 발견되지 않았으며 소화 후 에멀션의 유상에 용해된 커큐민을 성공적으로 보호함을 확인하였다. 따라서, GS-FHP는 분말형태 프리믹스 개발에 새로운 소재로 사용 가능할 것이며 커큐민 외에 다른 다양한 소수성 기능성물질에 대해서도 적용을 확장할 수 있을것으로 생각된다.

HME (Hot-Melt Extrusion)를 이용한 오미자 씨 및 박의 수용성 및 항산화 효과 향상 (An Enhanced Water Solubility and Antioxidant Effects of Seed and Pamace of Schisandra chinensis (Turcz.) Baill Formulation by HME (Hot-Melt Extrusion))

  • 고은지;강민지;김민준;임정대;김영숙;임종민;조민정;오태우;김석호;곽경태;전병엽
    • 대한한의학방제학회지
    • /
    • 제31권4호
    • /
    • pp.215-230
    • /
    • 2023
  • Objectives : Schisandra chinensis (Turcz.) Baill contains many nutrients and exhibits high physiological functions. It has been shown that Schisandra seed and pamace contains more nutrients than fruits and thus have higher antioxidant efficacy. In this study, seed and pamace of Schisandra chinensis (Turcz.) Baill (SPSC) were treated with hot-melt extrudate (HME) extrusion to produce water-soluble nanoparticles. Methods : SPSC was treated with HME to prepare nanoparticles. In this process, excipients (hydroxypropyl methylcellulose, pullulan, 2-hydroxylpropyl-beta-cyclodextrin, lecithin) were added to prepare a hydrophilic polymer matrix. To compare and analyze the antioxidant effect and schizandrin content, total flavonoid content, total phenol content and ABTS assay were measured. To confirm the effect of increasing the water solubility of the particles, particle size and water solubility index measurements were performed. The molecular of the material was analyzed using Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR). Results : The particle size of HME extrudates decreased, while total phenols, flavonoids, schizandrin, antioxidant effect, and solubility increased. Through FT-IR, it was confirmed that the SPSC and the extrudate exhibit the same chemical properties. In addition, it was confirmed that when extracted with water, it exhibited a higher antioxidant effect than the ethanol extract. Conclusions : HME technology increased the solubility of SPSC, which are processing by-products, and improved their antioxidant effect to a higher degree. It was confirmed that SPSC could be used as an eco-friendly, high value-added material.

허규 연출 '완판 창극'의 특징과 의의 (The Characteristics and Significance of 'Wanpan Changgeuk' Written by Heogyu)

  • 김기형
    • 공연문화연구
    • /
    • 제20호
    • /
    • pp.5-30
    • /
    • 2010
  • 허규는 80~90년대 창극 연출을 담당하며 왕성한 활동을 전개한 바 있다. 그는 전승 5가 뿐만 아니라 실전 판소리를 창극화 하였으며, 창작 창극 작품도 다수 무대에 선보였다. 특히 '완판 창극'이라는 이름으로 1982년 <흥보전>을 무대에 올린 후 1985년 <적벽가>를 공연함으로써 전승 5가의 창극화 작업을 완결지은 것은 그가 남긴 큰 업적 가운데 하나이다. 허규는 주체적 민족문화의 정립과 한국 전통연희의 창조적 계승 문제에 많은 관심을 기울였던 실천적인 연극인이다. 그는 창극을 한국의 대표적인 공연예술로 정립하고자 노력했다. 창극 작품은 그 연원에 따라, (1)전승 5가의 창극화 (2)실전 7가의 창극화 (3)창작 창극으로 세분해 볼 수 있다. 허규가 연출한 작품에는 이 3가지 유형이 모두 포함되어 있다. 그 가운데 전승 5가를 창극화한 작품이 가장 큰 비중을 차지하고 있다. 허규가 시도한 '완판창극'은 한국의 전통유산 가운데 빼어난 예술적 성과를 거둔 요소들을 집대성하여 무대에 올림으로써, 창극을 한국의 대표적인 공연예술로 정립해 보고자한 것이다. '완판창극'에 나타난 특징은 다음 네 가지로 정리할 수 있다. (1) 전통을 중시하는 연출 태도, (2) 전통연희 요소의 적극적 수용, (3) 격조와 윤리의식의 중시, (4) 해학의 강조와 보조인물의 적극적 활용이 그것이다. 허규가 시도한 '완판창극'은 창극이 성취할 수 있는 예술적 수준의 한 정점을 보여주는 것이다. 판소리 유산을 망라하고 나아가 전통연희를 적극적으로 수용하여, 창극을 한국의 대표적인 공연예술로 정립해 보고자 했던 것이다. 허규는 '완판창극'에서 판소리의 진정성을 그대로 살리려고 노력했으며, 처음부터 끝까지 한 대목도 빠뜨리지 않고 장면화 하려고 했다. '완판창극'의 공연 시간이 4~5시간이나 소요되었다는 것이 그 점을 잘 보여준다. 허규가 완판창극에서 거둔 성과는 이후 창극에 상당한 영향을 끼친 것으로 보인다. 1990년대에 시도된 '완판장막창극'도 그 모태는 허규의 '완판창극'에 두고 있다. 창본을 종합해 내고 판소리의 좋은 점을 모두 보여주고자 하는 의도가 일치한다는 점에서 특히 그러하다. 그렇지만 90년대 '완판장막창극'은 대형 무대화를 지향했으며 화려한 무대장치와 의상 그리고 버라이어티한 요소를 부각시켰다는 점에서 '완판창극'과 대비된다. 허규의 완판창극이 끼친 중요한 영향 가운데 하나는 판소리의 '열린 형식'을 창극의 공연 문법으로 적극 활용했다는 점이다. 허규는 극의 전개 과정에서 필요하다고 판단되면 전통연희의 요소를 적극적으로 수용하여, 극적 표현 영역을 확장하고 작품의 완성도를 높이고자 했다. 이러한 그의 시도는 창극 극작술의 한 방식으로 인식되어, 이후 창극연출에도 지속적으로 영향을 미치고 있다. 요즘 창극은 어떻게 하면 청중들의 호응을 얻을 수 있을까에 관심을 집중하기 때문에, '감동받는 창극' 보다는 '재미있는 창극'을 만드는 일이 중요하다고 생각하는 듯하다. 공연 시간도 최대 2시간을 넘지 않으려고 하며, 관현악 반주를 중시하는 경향을 보여준다. 이런 관점에서는 허규가 '완판창극'을 통해 구현하고자 했던 창극의 지향점은 극복의 대상으로 인식되고 있는 것으로 보인다.