• 제목/요약/키워드: Membrane Structures

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반복하중을 받는 콘크리트 막요소의 응력-변형률 관계 (Stress-Strain Relationship of Concrete Membrane Elements Subjected to Reversed Cyclic Loading)

  • 이정윤
    • 한국공간구조학회논문집
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    • 제1권2호
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    • pp.93-100
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    • 2001
  • A stress-strain relationship for reinforced concrete membrane elements subjected to reversed cyclic loading is quite different to that of concrete cylinder subjected to uniaxial compression. The compressive strength of cracked concrete membrane elements is reduced by cracking due to tension in the perpendicular direction. Based on the three reinforced concrete panel tests, a softened stress-strain curve of concrete subjected to reversed cyclic loading is proposed. The proposed model consists of seven stages in the compressive zones and six stages in the tensile zones. The proposed model is verified by comparing to the test results.

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성장온도의 변화에 따른 MFI Zeolite Membrane의 성장 특성 분석 (Dependence of Growth Temperature on MFI Zeolite Membrane Growth)

  • 김덕은;고창현;오원태
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제22권4호
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    • pp.355-359
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    • 2009
  • Si wafer, which was treated with TMSP-TBA (N-trimethoxysilylpropyl-n,n,n-tri-n-butylammonium bromide), was used foF a substrate to grow a MFI membrane. Growth of membranes was conducted in various conditions such as temperature and gravity, and their structures were in detail studied with field emission scanning electron microscope and x-ray diffractometer. The structures of membranes grown on substrates were strongly dependent on growing temperature and gravity.

Preconditioning technique for a simultaneous solution to wind-membrane interaction

  • Sun, Fang-jin;Gu, Ming
    • Wind and Structures
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    • 제22권3호
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    • pp.349-368
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    • 2016
  • A preconditioning technique is presented for a simultaneous solution to wind-membrane interaction. In the simultaneous equations, a linear elastic model was employed to deal with the fluid-structure data transfer at the interface. A Lagrange multiplier was introduced to impose the specified boundary conditions at the interface and strongly coupled simultaneous equations are derived after space and time discretization. An initial linear elastic model preconditioner and modified one were derived by treating the linearized elastic model equation as a saddle point problem, respectively. Accordingly, initial and modified fluid-structure interaction (FSI) preconditioner for the simultaneous equations were derived based on the initial and modified linear elastic model preconditioners, respectively. Wind-membrane interaction analysis by the proposed preconditioners, for two and three dimensional membranous structures respectively, was performed. Comparison was made between the performance of initial and modified preconditioners by comparing parameters such as iteration numbers, relative residuals and convergence in FSI computation. The results show that the proposed preconditioning technique greatly improves calculation accuracy and efficiency. The priority of the modified FSI preconditioner is verified. The proposed preconditioning technique provides an efficient solution procedure and paves the way for practical application of simultaneous solution for wind-structure interaction computation.

Dubautia속(屬) 3종(種) 식물(植物)의 엽육조직(葉肉組織) 미세구조(微細構造) 비교연구(比較硏究) (Comparison of Foliar Ultrastructure of 3 Dubautia species)

  • 김인선
    • Applied Microscopy
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    • 제24권4호
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    • pp.13-31
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    • 1994
  • 피자식물내 엽육조직 미세구조연구의 일환으로 형태해부학적으로 매우 다른 특성을 지닌 국화과 Dubautia속 식물 3종(Dubautia scabra var. leiophylla, D. knudsenii, D. scabra var. leiophylla, D. knudsenii)의 엽육조직이 연구되었다. 부모종 엽육조직의 형태해부학적 특성과 그들의 잡종 엽육조직세포의 분화 정도를 추정하기 위하여 palisade mesophyll내의 chloroplasts, microbodies, mitochondria 및 grana내의 thylakoid membrane system, phytoferritin-like structures, plastoglobuli와 starch grain 등 엽록체 내부의 초미세구조 형질들을 중점적으로 비교 분석하였다. 잡종의 엽육조직세포들은 형태해부학적 엽육형질 및 thylakoidal membrane system 등의 형질에서 부모종 엽육조직의 중간적 특성 (intermediacy)을 나타내어 전형적인 bilateral inheritage를 보여주었으며, thylakoid membrane number/granum, phytoferritin-like structures, starch grain의 분포 등에서는 어느 한 부모종 형질과 더 유사하게 관찰되었다. 미소체 및 미토콘드리아는 대체로 비슷한 양상으로 관찰되었고 phytoferritin-like structures는 국화과 식물 엽록체내에서 처음 보고되는 미세구조이다.

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A novel approach to the form-finding of membrane structures using dynamic relaxation method

  • Labbafi, S. Fatemeh;Sarafrazi, S. Reza;Gholami, Hossein;Kang, Thomas H.K.
    • Advances in Computational Design
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    • 제2권3호
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    • pp.123-141
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    • 2017
  • Solving a system of linear or non-linear equations is required to analyze any kind of structures. There are many ways to solve a system of equations, and they can be classified as implicit and explicit techniques. The explicit methods eliminate round-off errors and use less memory. The dynamic relaxation method (DR) is one of the powerful and simple explicit processes. The important point is that the DR does not require to store the global stiffness matrix, for which it just uses the residual loads vector. In this paper, a new approach to the DR method is expressed. In this approach, the damping, mass and time steps are similar to those of the traditional method of dynamic relaxation. The difference of this proposed method is focused on the method of calculating the damping. The proposed method is expressed such that the time step is constant, damping is equal to zero except in steps with maximum energy and the concentrated damping can be applied to minimize the energy of system in this step. In this condition, the calculation of damping in all steps is not required. Then the volume of computation is reduced. The DR method for form-finding of membrane structures is employed in this paper. The form-finding of the three plans related to the membrane structures with different loading is considered to investigate the efficiency of the proposed method. The numerical results show that the convergence rate based on the proposed method increases in all cases than other methods.

Poisson's ratios of fabric materials in use for large-span membrane structures

  • Jianhui Hu;Wujun Chen;Chengjun Gao;Yibei Zhang;Yonglin Chen;Pujin Wang
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제90권6호
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    • pp.543-549
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    • 2024
  • The utilization of the fabric materials for lightweight building structures has attracted considerable attention due to the multiple functions and high strength-to-weight ratio. The mechanical properties of the fabric materials evolve with the loading cycle, especially for the Poisson's ratio that requires the full cyclic strain to determine the accurate values. The digital image correlation method has been justified but needs to meet the flexibility and complexity requirements of the fabric materials. This paper thus proposes a modified digital image correlation method to quantify the Poisson's ratio of fabric materials. To obtain the accurate Poisson's ratio of fabric materials in the cyclic experiments using non-contact measuring method, a speckle generation of the digital image correlation method is implemented to obtain the strain distribution and strain characteristics. The uniaxial cyclic experiments for the fabric materials are carried out in the warp, weft and 45° directions. The digital image correlation photos are taken when the material properties become stable in the cyclic loading. The results show that the strain distributions are non-uniform and dependent on the specimen directions. The reliable Poisson's ratios of the fabric materials in the warp, weft and 45° directions are 0.016, 1.2 and 2.6. The strain asymmetry at the maximum strain position is related with the weaving architecture. These observations and results are indispensable to understand the Poisson's ratios of fabric materials and to guide the proper analysis of the large-span membrane structures.

막구조물의 재단도를 위한 측지선 형상해석 알고리즘 (Geodesic Shape Finding Algorithm for the Pattern Generation of Tension Membrane Structures)

  • 이경수;한상을
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제22권1호
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    • pp.33-42
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    • 2010
  • 막구조의 설계에서 막재료의 효율적인 사용을 위해서는 측지선에 의한 재단도 해석을 수행해야 한다. 막구조의 측지선 결정방법은 크게 측지요소(geodesic element)를 이용한 비선형 형상해석에 의한 방법과 임의의 곡면 형상에 대한 측지선 탐색에 의한 방법으로 나눌 수 있는데, 현재까지 이 두 가지 해석법은 모두 3절점요소에 대한 적용알고리즘 만이 제시되었고, 4절점 요소에 대한 해석법은 제시되지 않았다. 이는 막구조의 설계에서 4절점 요소의 적용을 어렵게 하는 가장 큰 요인이라고 할 수 있다. 본 연구에서는 3절점, 4절점 평면요소에 동시에 적용 가능한 측지선 결정알고리즘을 제시한다. 이를 위해 저자의 이전 연구를 발전시켜 명시적 비선형 해석법인 동적이완법을 비선형 측지선 형상해석에 적용하였다. 또한 3절점요소 뿐만 아니라 4절점요소에 대해서도 측지요소의 도입에 의한 형상해석이 가능하도록 하였으며, 4절점요소와 측지선요소에 의한 비선형 형상해석 및 재단도 해석예제를 통하여 본 연구에서 제시한 알고리즘의 정확성 및 효율성을 검증하였다. 따라서 본 연구에서 제안한 측지선 형상해석알고리즘은 형상해석, 응력해석, 재단도 해석과 관련된 일련의 해석과정에 대한 4절점요소의 적용성을 높일 수 있을 것으로 사료된다.

연성구조시스템의 발달과정과 역사적 특성 (The Development and Historical Character for Structure System with Non-rigid Member)

  • 이주나;박선우;박찬수
    • 한국공간구조학회논문집
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    • 제4권3호
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    • pp.93-101
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    • 2004
  • 구조시스템은 역사적으로 발달해온 기술적 배경에 따라 건축에 사용되었고, 구조의 역할도 변화되어 왔다. 그러므로 다양한 구법으로 이루어지는 연성구조시스템의 건립사례와 시기에 따라 건립된 규모를 조사함으로써 여러 연성구조형식의 a성을 고찰하고 연성구조의 전개방향을 모색하였다. 그 결과, 연성구조시스템은 초기에 여러 케이블구조로 발달하기 시작하였으나 1970년대 이후부터는 막구조가 주로 사용되고 있는 것으로 나타났다 또한 초기의 케이블 구조시스템들은 대공간 건축에 주로 사용되었으나, 1970년 이후에는 중소규모의 건축물에 사용되는 경향이 있으며, 격자형 케이블구조나 공기막구조 그리고 돔 형식의 들림형 하이브리드 막구조가 대형공간으로 발달하는 경향을 보이는 것으로 나타났다.

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개선된 쉘 요소를 이용한 쉘 구조의 유한 요소 해석 (The Finite Element Analysis of Shell Structures Using Improved Shell Element)

  • 허명재;김홍근;김진식
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제13권4호
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    • pp.449-459
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    • 2000
  • 기존의 Mindlin이론을 바탕으로 한 감절점 쉘 요소는 두께가 두꺼운 쉘 구조를 해석할 경우 매우 좋은 결과가 얻어지는 것으로 알려져 있다. 그러나 두께가 얇은 쉘의 경우 전단구속 및 막구속 현상으로 인해 요소의 강성이 과대하게 평가되는 것으로 나타났다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 연구에서는 서로 다른 두 가지 막 및 전단 구속 해결방법을 조합하여 쉘 요소에 적용하였다. 첫 번째 요소는 전단 변형률에 가정된 전단변형률을 적용하였고, 막 변형률에는 감차적분법을 적용하였다. 두 번째 요소의 경우, 막 변형률과 전단 변형률 모두에 가정된 전단 변형률을 적용하여 쉘 구조해석을 수행하였다. 여러 가지 수치 해석을 수행한 결과, 두 가지 쉘 요소가 빠른 수렴성을 가지고 있는 것으로 나타났으며, 막 구속과 전단 구속 현상이 제거된 것을 나타났다.

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