This study aims to investigate the seismic response of a large span thin shell structures and assess their displacement under seismic loads. The study employs finite element analysis to model a thin shell structure subjected to seismic excitation. The analysis includes eigenvalue analysis and time history analysis to evaluate the natural frequencies and displacement response of the structure under seismic loads. The findings show that the seismic response of the large span thin shell structure is highly dependent on the frequency content of the seismic excitation. The eigenvalue analysis reveals that the tenth mode of vibration of the structure corresponds to a large-span mode. The time history analysis further demonstrates, with 5% damping, that the displacement response of the structure at the critical node number 4920 increases with increasing seismic intensity, reaching a maximum displacement of 49.87mm at 3.615 seconds. Nevertheless, the maximum displacement is well below the allowable limit of the thin shell. The results of this study provide insight into the behaviour of complex large span thin shell structures as elevated foundations for buildings under seismic excitation, based on the displacement contours on different modes of eigenvalues. The findings suggest that the displacement response of the structure is significant for this new application of thin shell, and it is recommended to enhance the critical displacement area in the next design phase to align with the findings of this study to resist the seismic impact.
This study investigates the durability of car body and the safety of passenger inside car body in the case of the impact contact at passenger and car body. In case of front impact contact, maximum von Mises equivalent stress and principal stress become 3240.7MPa and 1634MPa respectively at the rear part of car body and the neck of dummy. And maximum total deformation occurred with 14.145mm at the hand of dummy. In case of side impact contact, maximum von Mises equivalent stress and principal stress become 7687.9MPa and 1690.7MPa respectively at the front part of car body and the lap of dummy. And maximum total deformation occurred with 16.414 mm at the foot of dummy. In case of rear impact contact, maximum von Mises equivalent stress and principal stress become 2366.6MPa and 1447MPa respectively at the front part of car body and the neck of dummy. And maximum total deformation occurred with 7.548mm at the rear part of car body. As the maximum von-Mises stress at side impact is shown with more than 700MPa as over two times at front or rear impact the danger of car body is increased. The great possibility of damage is shown at neck and hand of dummy with more than total displacement of 10mm.
Multi-degree-of-freedom (MDOF) displacement measurement Is needed In many application fields: precision machine control, precision assembly, vibration analysis, and so on. This paper presents a new MDOF displacement measurement method using a laser diode (LD), two position-sensitive detectors (PSDs), and a conventional diffraction grating. It utilizes typical features of a diffraction grating to obtain the information of MDOF displacement. MDOF displacement is calculated from the independent coordinate values of the diffracted ray spots on the PSDs. Forward and inverse kinematic problems were solved to compute the MDOF displacement of a rigid body. Experimental results show maximum absolute errors of less than ${\pm}10$ micrometers in translation and ${\pm}30$ arcsecs in rotation.
연직배수재가 설치된 연약지반 상에 도로성토를 실시할 경우 연약지반에 측방유동이 발생될 지 여부를 예측할 수 있는 방법이 제안되었다. 이 측방유동예측법을 조사하기위해 연직배수공법을 적용하여 지반개량공사가 실시된 연약지반 상에 도로성토가 시공된 우리나라 서해안과 남해안 지역 연약지반에서 계측관리가 실시된 13개 현장 200개 측점의 현장계측자료를 수집 분석하였다. 수평배수재를 설치한 연약지반에서 수평변위와 사면안전율과의 관계를 조사할 경우는 연약지반의 지표면수평변위량 보다는 지중최대수평변위량을 적용하는 것이 바람직하였다. 성토사면의 사면안전율이 1.4 이상이면 대부분의 연약지반 최대수평변위는 50mm 이하로 발생되었고 사면안전율이 1.2 이하이면 대부분의 최대수평변위는 100mm 이상으로 발생되었다. 최대수평변위량이 50mm 이하로 발생하면 전단변형이 발생하지 않았으므로 측방유동이 발생할 우려가 없는 안전한 현장으로 판단된다. 반면에 최대수평변위량이 100mm 이상으로 크게 발생하는 현장에서는 전단파괴가 발생할 가능성이 있다고 판단된다. 이런 현장에서는 즉각 대책을 강구한 후 성토를 계속함이 바람직하다고 판단된다. 또한 연직배수재를 설치한 연약지반에서 안정수가 3.0이하이고 지지안전율이 1.7 이상이면 안전한 성토시공이 가능하며 안정수가 4.3 이상이고 지지안전율이 1.2 이하이면 연약지반에 전단변형의 발생은 물론이고 전단파괴의 가능성까지도 예상된다.
본 연구에서는 개단면 리브를 갖는 보강판에 대하여 재하 크기가 보강판의 처짐에 미치는 영향을 살펴보고, 직교이방성 강성비를 매개변수로 하여 이를 정형화하고자 하였다. 재하 크기에 따른 보강판의 처짐 양상을 살펴보기 위하여, 집중하중과 3가지 크기의 등분포 하중을 판의 중앙에 위치한 리브 위에 작용시켜 해석하였다. 여러 가지 보강판에 대한 분석 결과, 집중하중에 대한 분포하중의 중앙점 처짐 비율은 재하 크기가 작을수록 크게 나타남을 알 수 있었으며, 이러한 처짐 비율은 리브 간격별로 강성비의 함수로 표현할 수 있음을 알 수 있었다. 또한, 분포하중 작용시 보강판의 최대 처짐은 국부 처짐의 발생으로 중앙점이 아닌 위치에서 발생하며, 중앙점 처짐에 대한 최대 처짐의 증가 비율은 리브 간격별로 강성비의 함수로 표현할 수 있음을 알 수 있었다. 본 연구에서 제안한 함수식을 직교이방성 판 해석에 적용한 결과 정확도의 향상을 나타내었으며, 또한 변장비 및 지지 조건이 다른 경우에 적용한 결과 타당한 결과를 나타내어, 본 연구에서 제안한 함수식을 이용하면, 직교이방성 판 해석시 간편하게 분포하중을 받는 보강판의 중앙점 처짐과 최대 처짐을 산정할 수 있을 것으로 판단된다.
본 연구에서는 제방축조에 의해 연약점토지반에서 발생되는 지반의 변위 및 변형형태를 파악하기 위하여 제방높이, 지반의 비배수 전단강도, geotextile의 설치여부와 중력수준을 변화시키면서 원심모형시험을 실시하였다. 실험결과, 제방하중에 의한 지반의 치환단면은 geotextile을 설치하지 않은 경우 포물선 형태를 나타내었고, geotextile을 설치한 경우에는 제방하부에서 균일한 침하단면을 나타내는 사다리꼴 형태를 나타내었다. 치환각도는 제방높이와 중력수준이 증가할수록 그리고 지반의 비배수 전단강도가 작을수록 거의 선형적으로 증가하는 것으로 나타났다. 최대 수평변위가 발생하는 위치는 지표면에서 점토층 깊이의 $0.24{\sim}0.35H_0$($H_0$ : 초기 모형지반의 높이) 지점으로 평균 0.3H0인 것으로 나타났으며, geotextile을 설치하지 않은 경우 지반의 최대침하량(S)과 최대 수평변위(${\delta}_m$)는 ${\delta}_m$ = 0.54S, geotextile을 설치한 경우에는 ${\delta}_m$ = 0.60S의 관계를 나타내었다.
이 연구에서는 철근콘크리트 전단벽의 횡하중 거동과 연성을 합리적으로 평가하기 위해서 모멘트-곡률관계를 정립하고 이로부터 단순화된 횡하중-횡변위관계를 제시하였다. 최초 휨 균열, 인장철근 항복, 최대내력, 최대내력의 80% 및 인장철근파단시점에서 모멘트와 곡률은 힘의 평형조건과 변형적합조건으로부터 정립되었다. 최대내력 이후의 곡률평가를 위한 압축측연단 콘크리트 변형률은 Razvi and Saatcioglu의 구속된 콘크리트의 응력-변형률 관계를 이용하여 최대응력의 감소계수와 횡보강근 체적지수의 함수로 제시하였다. 모멘트 평가모델은 변수연구를 통하여 인장철근지수, 수직철근지수 및 축력지수의 함수로 일반화하였다. 횡변위는 전단벽의 높이에 따라 분포된 이상화된 곡률로부터 모멘트 면적법을 이용하여 환산하였다. 제시된 횡하중-횡변위관계는 기존 실험 결과와 잘 일치하였으며, 특히 최대내력 이후의 거동을 잘 평가하였다.
This paper investigates the radial performance of self-acting spiral-grooved air bearing, used to support small high-speed rotating bodies. Repeatable runout, nonrepeatable runout, stiffness and supporting load are selected as the performance. The clearance between rotor and stator, the stator groove depth, and the rotating speed are chosen as three main parameters affecting the performances. Force application and displacement measurement are done in a noncontact manner, in order not to disturb operation: electromagnetic force is applied to the rotor and gap sensors are used to measure the displacement of the rotor. Experimental results show that repeatable runout decreases as speed, groove depth and clearance decrease. Nonrepeatable runout decreases as clearance decreases, and it has a minimum value at $5.5{\mu}m$ of grove depth and a maximum value at speed of 18.000rpm. Stiffness increases as speed increases and clearance decreases, and has a maximum value around $5.5{\mu}m$ of groove depth. The relationship between force and displacement is linear for small displacement, but becomes nonlinear for large displacement. Supporting load is linearly proportional to the stiffness, and it is a maximum value around $4.75{\mu}m$ of clearance.
In this paper the design and test results of a dynamic flow rate sensor was reported. This sensor comprises an 2-way cartridge valve as standard hydraulic component and a displacement sensor. Its working principle bases on the linear relationship between the flow rate and the piston displacement of 2-way cartridge valves under constant pressure drop. This principle is well known, however it is not easy to develop a flow rate sensor with the measurement range of 300 1/min, pressure loss of less than 8 bar at 300 1/min, maximum linearity error of less than $\pm$1% and the maximum rising time of 10 ms. This paper describes the design procedure of the flow rate sensor, the improvement procedure of static performance and test method and results of dynamic performance.
Seismic response of the concrete column covered by nanofiber reinforced polymer (NFRP) layer is investigated. The concrete column is studied in this paper. The column is modeled using sinusoidal shear deformation beam theory (SSDT). Mori-Tanaka model is used for obtaining the effective material properties of the NFRP layer considering agglomeration effects. Using the nonlinear strain-displacement relations, stress-strain relations and Hamilton's principle, the motion equations are derived. Harmonic differential quadrature method (HDQM) along with Newmark method is utilized to obtain the dynamic response of the structure. The effects of different parameters such as NFRP layer, geometrical parameters of column, volume fraction and agglomeration of nanofibers and boundary conditions on the dynamic response of the structure are shown. The results indicated that applied NFRP layer decreases the maximum dynamic displacement of the structure. In addition, using nanofibersas reinforcement leads a reduction in the maximum dynamic displacement of the structure.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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