비정형 초고층건물을 위한 구조시스템 중에서 다이어그리드 구조시스템은 구조적인 효율성 및 조형성 때문에 널리 사용되고 있다. 근래에는 초고층건물을 위한 구조시스템으로 메가부재의 조합을 통하여 횡방향 강성을 효과적으로 발휘할 수 있는 메가프레임 시스템이 널리 사용되고 있다. 두 가지 구조시스템의 장점을 혼합한 다이어그리드 메가프레임 구조시스템은 미래형 초고층건물에 적용될 유망한 구조시스템으로 평가받고 있다. 그러나 이러한 다이어그리드 메가프레임 구조시스템을 적용한 건물의 거동을 예측하기 위해서는 매우 많은 수의 절점과 요소로 이루어진 유한요소 모델을 해석해야 하므로 상당한 양의 해석시간과 엔지니어의 노력이 필요하게 된다. 따라서 본 연구에서는 다이어그리드 메가프레임시스템을 적용한 초고층건물의 거동을 효율적으로 해석할 수 있는 기법을 제안하여 다이어그리드 메가프레임 초고층건물의 해석과 설계에 소요되는 시간과 노력을 줄이고자 한다. 이를 위하여 다이어그리드 메가프레임의 특정을 활용한 효율적인 모형화기법과 행렬응축기법을 사용하여 해석에 사용되는 자유도수를 최소화한 해석기법을 제안하였다. 예제구조물의 해석을 수행하여 본 연구에서 제안된 해석방법과 일반적인 해석방법에 의한 결과와 비교함으로써 제안된 방법의 효율성과 정확성을 검증하였다.
목적: 뇌내 정맥혈관을 평가하기 위한 조영 증강 자기공명 정맥촬영술의 arterial trigger 와 venous trigger 방법으로 시행한 영상의 차이점을 비교 분석하고자 한다. 대상과 방법: 건강검진을 목적으로 자기공명정맥촬영술을 시행한 41명의 환자들을 대상으로 해면부위의 내경 동맥에서 arterial triggering하여 6초 후에 얻은 영상 (n = 20) 과 상시상 정맥동에서 venous triggering (n = 21) 방법으로 시행한 영상을 후향적으로 분석하였다. 영상은 가돌리늄 조영제 ($Magnevist^{(R)}$, Schering, Germany)를 0.1 mmol/kg 정맥주입하여 시행하였고, 두개강 전반에 대하여 시상영상을 fast spoiled gradiend echo sequence로 시행하였다 (TR/TE 5.2/1.5, matrix $310{\times}310$, 절편수 124 절편, 두께 15 cm). 두 그룹의 영상을 해부학적 정맥 혈관 구조에 따라 17 정맥구역에 대하여 평가하였고, 정맥의 영상품질은 세 단계 (안보임, 일부 보임, 완전히 보임)로 나눠서 평가하였다. 결과: 정맥이 완전히 보인 구역은 arterial triggering 자기공명 정맥 촬영술에서 84% (272/323), venous triggering 자기 공명 정맥촬영술에서 91% (310/340) 이다. Venous triggering 자기공명촬영술과 arterial 자기 공명 정맥촬영술을 비교하였을 때 뇌내 정맥 구조를 평가하는데 있어 venous triggering 방법이 통계적으로 유의하게 높았다 (Fisher exact test, p<0.006). 결론: 조영 증강 자기공명 정맥 촬영술은 정맥 혈관 구조에 대한 고화질의 이미지를 제공하였고 arterial triggering 방법보다 venous triggering 방법이 뇌내 정맥 구조 평가에 우월한 것으로 나타났다.
선체(船體)의 횡강도(橫强度) 부재(部材)를 설계(設計)하기 위해서는 필수적(必須的)으로 횡강도(橫强度) 해석(解析)을 수반(隨伴)하여야 하며 이에 따라 많은 작업(作業) 시간(時間) 및 계산(計算) 시간(時間)이 필요(必要)하게 된다. 선체(船體)의 횡강도(橫强度) 해석(解析)을 위해 종래(從來)에는 경사(傾斜) 처짐법을 이용(利用)한 해석적(解析的) 방법(方法)이 사용(使用)되어 왔지만 부재(部材)의 신축(伸縮)을 무시(無視)함에 따라 해(解)의 정도(精度)가 상당히 낮을 뿐아니라 층방정식(層方程式)을 표현(表現)하기가 까다로워 프로그램 구성(構成)이 어렵다. 또한 최근(最近) computer의 발달(發達)과 함께 급속도(急速度)로 발전(發展)하고 있는 유한요소법(有限要素法)을 이용(利用)하여 선체(船體)의 횡강도(橫强度) 해석(解析)을 수행(遂行)하고 있지만 아직도 구조(構造) 설계(設計) 및 최적(最適) 구조(構造) 설계(設計)를 수행(遂行)하기에는 계산(計算) 시간(時間)의 극복(克服)이 어려운 실정(實情)이다. 본(本) 연구(硏究)에서는 선체(船體)의 구조(構造) 해석(解析) 및 설계(設計)를 위해 bracket이 붙은 부분을 span point 개념(槪念)을 도입(導入)하여 처리(處理)하고, 기존(旣存)의 경사(傾斜) 처짐법에서 무시(無視)하였던 부재(部材)의 신축(伸縮)에 따른 축방향(軸方向)의 변위(變位)를 고려(考慮)하여 각 절점(節点)에서의 평형방정식(平衡方程式)으로만 해(解)를 구할 수 있도록 하고 matrix method와 결합(結合)하여 2차원(次元) 및 3차원(次元)에 대한 일반화(一般化) 경사(傾斜) 처짐법을 유도(誘導)하였으며 기존(旣存)의 경사(傾斜) 처짐법 및 유한요소법(有限要素法)과 계산(計算) 시간(時間) 및 정도(精度)를 비교하여 본(本) 해석(解析) 방법(方法)의 우수성(優秀性)을 입증(立證)하였다.
근래에 들어서 경제적 및 계획적인 요구에 의하여 충고를 줄일 수 있는 이점을 가진 플랫플레이트 구조물이 많이 건설되고 있다. 구조기술자들은 실무에서 플랫플레이트 구조물을 해석하기 위하여 일반적으로 유효보폭모델을 사용한다. 그러나 유효보폭 모델을 적용하기가 어려운 경우에는 유한요소법을 사용할 필요가 있으며, 이때 바닥판의 정확한 거동을 예측하기 위해서는 세분한 유한요소 모델을 사용하는 것이 필요하다. 전체 구조물을 수많은 유한요소로 세분하여 모형화하면 막대한 해석시간과 컴퓨터 메모리가 필요하게 된다. 따라서 본 연구에서는 상당히 정확한 해석결과를 쉽게 얻을 수 있는 효율적인 해석기법을 제안한다. 제안된 해석기법은 행렬응축기법을 통하여 생성된 수퍼요소를 사용하며 수퍼요소 경계부분의 변형적합조건을 만족시키기 위하여 수퍼요소를 개발할 때 가상보를 도입한다. 본 연구에서는 슬래브의 탄성계수를 감소시킴으로서 유효보폭모델에서 사용되고 있는 강성저감을 고려하였다. 수많은 요소론 사용한 유한요소모델 및 유효보폭모델을 사용하여 여러 가지의 예제구조물에 대하여 정적해석과 동적해석을 수행하고 본 연구에서 제안된 해석방법에 의한 결과와 비교함으로써 제안된 방법의 효율성과 정확성을 검증하였다.
Thermotropic liquid crystal polymer (TLCP)-reinforced poly(butylene terephthalate) (PBT) composites were prepared by melt processing. The improvement in the mechanical properties and the processability of the PBT/TLCP composites was attributed to the reinforcing effect by TLCP phase and its well distribution in the PBT matrix. X-ray diffraction results demonstrated that a slow cooling process leads to the thicker lamellar structures and the formation of more regular crystallites in the composites. The incorporation of TLCP improves not only the tensile strength and flexural modulus but also the heat distortion temperature (HDT) of the PBT/TLCP composites. The HDT values of the composites were dependent on TLCP content. The improvement in the HDT values of the PBT/TLCP composites may be explained in terms with the increased flexural modulus, the development of more regular crystalline structures, and the enhancement of the ability of the composites to sustain the storage modulus by TLCP phase. In addition, the simple additivity rule makes it possible to predict the HDT values of the PBT/TLCP composites.
The characteristics of liquid crystal polymer composite(LCPC) films are possessed of large-area and flexible display, polarizer free, high contrast, wide angle of visual filed and high responsiveness. It is well known that the LCPC films consisting of a continuous LC phase embeded in a three-dimentional network of polymer matrix are formed by photopolymerization-induced phase separation. In this study, we have investigated the point that both liquid crystals and polymer having different properties have to coexiste as composed films. The purpose of this study has been the development of new application with liquid crystals and UV-curable monomers. In the results abtained on the miscibility of nematic liquid crystal and UV-curable resins, difunctional monomer HX-620 turned out to shows the best. From the results abtained on structures, electro-optical properties and dynamic visocoelasticity for LCPC films, the best mixing ratio of monomer to LC mixture were 3/7(photoinitiator; 4wt%) by weight, and this ratio has been provided the most thermal stability for LCPC films. In the results abtained on structure and discoloration properties of LCPC films, it has been demonstrated that consiste of a 8:2 mixture of chiral nematic liquid crystal and HX-620 has the greatest domain and it was the best discoloration.
Arani, Ali Ghorbanpour;Haghparast, Elham;Zarei, Hassan BabaAkbar
Steel and Composite Structures
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제23권5호
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pp.529-541
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2017
In the present study, vibration analysis of functionally graded carbon nanotube reinforced composite (FGCNTRC) plate moving in two directions is investigated. Various types of shear deformation theories are utilized to obtain more accurate and simplest theory. Single-walled carbon nanotubes (SWCNTs) are selected as a reinforcement of composite face sheets inside Poly methyl methacrylate (PMMA) matrix. Moreover, different kinds of distributions of CNTs are considered. Based on extended rule of mixture, the structural properties of composite face sheets are considered. Motion equations are obtained by Hamilton's principle and solved analytically. Influences of various parameters such as moving speed in x and y directions, volume fraction and distribution of CNTs, orthotropic viscoelastic surrounding medium, thickness and aspect ratio of composite plate on the vibration characteristics of moving system are discussed in details. The results indicated that thenatural frequency or stability of FGCNTRC plate is strongly dependent on axially moving speed. Moreover, a better configuration of the nanotube embedded in plate can be used to increase the critical speed, as a result, the stability is improved. The results of this investigation can be used in design and manufacturing of marine vessels and aircrafts.
This paper investigates the operation of the $H_{\infty}$ static output-feedback controller to reduce dynamic responses under seismic excitation on the five-story and benchmark 20 story building with parametric uncertainties. Linear matrix inequality (LMI) control theory is applied in this system and then to achieve the desired LMI formulations, some transformations of the LMI variables is used. Conversely uncertainties due to material properties, environmental loads such as earthquake and wind hazards make the uncertain system. This problem and its effects are studied in this research. Also to decrease the transition of large amount of data between sensors and controller, avoiding the disruption of whole control system and economy problems, the operation of the decentralized controllers is investigated in this paper. For this purpose the comparison between the performance of the centralized, fully decentralized and partial decentralized controllers in uncoupled and coupled cases is performed. Also, the effect of the changing the number of stories in substructures is considered. Based on the numerical results, the used control algorithm is very robust against the parametric uncertainties and structural responses are decreased considerably in all the control cases but partial decentralized controller in coupled form gets the closest results to the centralized case. The results indicate the high applicability of the used control algorithm in the tall shear buildings to reduce the structural responses and its robustness against the uncertainties.
This study investigated characteristics of buckling load and effective buckling length by member rigidity of dome-typed space frame which was sensitive to initial conditions. A critical point and a buckling load were computed by analyzing the eigenvalues and determinants of the tangential stiffness matrix. The hexagonal pyramid model and star dome were selected for the case study in order to examine the nodal buckling and member buckling in accordance with member rigidity. From the numerical results, an effective buckling length factor of adopted models was bigger than that of Euler buckling for the case of fixed boundary. These numerical models indicated that the influence of nodal buckling was greater than that of member buckling as member rigidity was higher. Besides, there was a tendency that the bifurcation appeared on the equilibrium path before limit point in the member buckling model.
A stadium roof that uses the pin-jointed spatial truss system has to be designed by taking into account the unstable phenomenon due to the geometrical non-linearity of the long span. This phenomenon is mainly studied in the single-free-node model (SFN) or double-free-node model (DFN). Unlike the simple SFN model, the more complex DFN model has a higher order of characteristic equations, making analysis of the system's stability complicated. However, various symmetric conditions can allow limited analysis of these problems. Thus, this research looks at the stability of the DFN model which is assumed to be symmetric in shape, and its load and equilibrium state. Its governing system is expressed by nonlinear differential equations to show the double Duffing effect. To investigate the dynamic behavior and characteristics, we normalize the system of the model in terms of space and time. The equilibrium points of the system unloaded or symmetrically loaded are calculated exactly. Furthermore, the stability of these points via the roots of the characteristic equation of a Jacobian matrix are classified.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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