• 제목/요약/키워드: Nonlinear load

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면진설계된 KALIMER 원자로용기의 지진좌굴 특성평가 (Evaluation of Seismic Buckling Load for Seismically Isolated KALIMER Reactor Vessel)

  • 구경회
    • 한국지진공학회:학술대회논문집
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    • 한국지진공학회 1999년도 추계 학술발표회 논문집 Proceedings of EESK Conference-Fall
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    • pp.220-227
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    • 1999
  • The Purpose of this paper is to evaluate the buckling strength of conceptually designed KALIMER reactor vessel. For evaluation of the buckling load buckling load the design equations and the finite element analysis are used. In finite element method the eigenvalue buckling analysis nonlinear elastic buckling analysis using snap-through buckling method and nonlinear elastic-plastic buckling analysis are carried out. the calculated buckling loads of KALIMER reactor vessel using the finite element method are in well agreement with those of the design equations. From the calculated results of buckling load in KALIMER rector vessel it is shown that the plasticity of vessel materials significantly affects the buckling load but the initial imperfection has little effects, In checking the limits of bucking load of KALIMER reactor vessel using the ASME B & PV Section III. Subsection NH the non-seismic isolation design can not satisfy the buckling limit requirements but the seismic isolation design can sufficiently satisfy the requirements.

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송전철탑의 극한하중 도출을 위한 비선형해석 기법 (Development of Nonlinear Analysis Technic to Determine the Ultimate Load in Electric Transmission Tower)

  • 김우범;최병정;안진규
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제20권3호
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    • pp.389-398
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    • 2008
  • 현행 송전철탑의 경우 허용응력 설계개념을 도입한 철탑설계기준을 적용하여 설계, 제작되고 있으나 탄성해석을 전제로 한 허용응력 설계기법으로는 송전철탑의 명확한 도괴 원인을 규명할 수가 없다. 철탑 도괴의 원인을 규명하기 위해서는 철탑 부 재 및 접합부의 재료 및 기하학적 비선형성을 고려한 2차 변형효과를 고려하여야 한다. 2차 변형에 영향을 주는 요인으로는 부재의 잔류응력, 초기변형, 접합부의 단부구속도 등이 있으며 이는 비선형 대변형 해석을 통하여 거동 파악이 가능하다. 본 연구에서는 선형해석과 비선형해석의 비교를 통하여 비선형 해석의 필요성을 확인하고 비선형 유한요소해석에 따르는 해석상의 복잡함을 줄이기 위해서 등가비선형 해석기법을 개발하고 이로부터 도출된 철탑의 극한하중을 비선형 유한요소해석의 극한하중과 비교를 함으로써 개발기법의 신뢰성을 확인하였다. 개발된 해석기법을 바탕으로 사재의 축력 및 세장비가 주주재의 최대내력에 미치는 영향을 파악하고 실무적 편의성을 제공하기 위하여 이를 도표화 하였다.

단층 래티스 돔의 좌굴하중 산정식에 관한 연구 (A Study on the Bucking Load Formulae for the Single Layer Latticed Dome)

  • 한상을;양재근;이상주;이정현
    • 한국공간구조학회논문집
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    • 제6권1호
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    • pp.75-82
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    • 2006
  • 단층 래티스 돔은 작은 단면의 선 부재 조합으로 전체구조물이 구성되는 특성상 구성부재의 세장비, 부재 반개각 하중조건, 접합부 특성 등에 매우 큰 영향을 받으므로, 비선형 좌굴해석에 의한 좌굴하중을 사용해야 하지만 여러 가지 현실적 제약이나 문제점 등에 의해 이러한 것이 제대로 반영되지 않은 설계가 이루어지고 있다. 이러한 이유로 돔 구조물의 설계 시 부재의 과다 설계, 자유로운 형상 설계의 제약 등의 문제점들이 나타나는 것이 지금의 현실이다. 따라서 이 논문의 목적은 위에서 언급된 문제점을 해결하기 위하여 고유치 해석을 통한 선형 좌굴해석에 기초한 비선형 좌굴하중을 예측하고 이를 이용함으로서 보다 효과적인 설계를 가능케 하는 설계식을 제안하는 데 있다.

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전압제어형 능동전력필터를 이용한 비선형부하의 고조파저감 및 역류개선 (Using Voltage Control Active Power Filter, Power Factor Improvement and Harmonics Reduction for Nonlinear Load)

  • 김병진;문학룡;송양희;임병국;전희종
    • 전력전자학회논문지
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    • 제5권4호
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    • pp.403-408
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    • 2000
  • 본 논문애서는 비선형부하에서 발생하는 고조파 문제와 역률 저하 문제의 해결을 위한 능동필터를 제연하었다. 인버터와 수동필터로 구성된 능동전력필터 비선형부하에 병렬로 위치하고 전압제어방식으로 동작된다. 제안된 전압제어방식은 기존의 전류제어행 방식에 비해 입럭전압 변동에 강인한 특성을 갖는다. 능통전력필터의 작용으로 부하에 필요한 유효전력은 상용전원에서 공급되며 능동진력필터는 무효전력을 공급하에 입력 역률을 개선하­였다. 또한 부하전압을 정현적으로 유지함ㅇ 따라서 부하전압, 입럭전류 고조파 성분이 저감되있다. 본 논문에서 전압제어용 제어기의 구조를 딘순화하여 전체 시스템의 안정성을 높였다. 다수의 시뮬레이션과 실제 실험을 통하여 제안된 제안된 방식의 타당성을 검증하였다.

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Ultimate behavior of long-span steel arch bridges

  • Cheng, Jin;Jiang, Jian-Jing;Xiao, Ru-Cheng;Xiang, Hai-Fan
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제14권3호
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    • pp.331-343
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    • 2002
  • Because of the increasing span of arch bridges, ultimate capacity analysis recently becomes more focused both on design and construction. This paper investigates the static and ultimate behavior of a long-span steel arch bridge up to failure and evaluates the overall safety of the bridge. The example bridge is a long-span steel arch bridge with a 550 m-long central span under construction in Shanghai, China. This will be the longest central span of any arch bridge in the world. Ultimate behavior of the example bridge is investigated using three methods. Comparisons of the accuracy and reliability of the three methods are given. The effects of material nonlinearity of individual bridge element and distribution pattern of live load and initial lateral deflection of main arch ribs as well as yield stresses of material and changes of temperature on the ultimate load-carrying capacity of the bridge have been studied. The results show that the distribution pattern of live load and yield stresses of material have important effects on bridge behavior. The critical load analyses based on the linear buckling method and geometrically nonlinear buckling method considerably overestimate the load-carrying capacity of the bridge. The ultimate load-carrying capacity analysis and overall safety evaluation of a long-span steel arch bridge should be based on the geometrically and materially nonlinear buckling method. Finally, the in-plane failure mechanism of long-span steel arch bridges is explained by tracing the spread of plastic zones.

아치형상의 하현재를 갖는 CFT 트러스 거더의 재료 비선형 해석 (Nonlinear Analysis of CFT Truss Girder with the Arch-shaped Lower Chord)

  • 송나영;정철헌;김영진
    • 대한토목학회논문집
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    • 제29권6A호
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    • pp.625-639
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    • 2009
  • 본 연구에서는 f/L비가 다른 CFT 트러스 거더의 구조거동에 관한 실험 및 해석적 연구를 수행하기 위해서 2개의 실험체를 제작하였고, CFT 트러스 거더의 구조특성을 평가하기 위하여 휨실험을 수행하였다. ABAQUS에 의한 비선형 유한요소해석을 통해서 축력과 모멘트를 받는 CFT 부재의 비선형 재료모델을 비교분석하였다. CFT 부재의 구속 콘크리트 및 강재의 응력-변형률 모델은 많은 연구자들에 의해서 제시되어 왔다. 본 연구에서는 Mander, Sakino, Han, Susantha 및 Ellobody 등이 제안한 구속 콘크리트의 응력-변형률 모델을 적용하여 비선형해석을 수행하였고, 해석결과를 통해서 CFT 트러스 거더의 하중-처짐 관계, 하중-변형률 관계 등을 비교하였다. 하중-처짐 관계에서 Mander와 Susantha의 모델을 적용한 해석결과는 실험결과보다 약 12.0~13.8% 높은 하중을 예측하며, Sakino의 모델은 실험결과보다 약 7.6% 높은 하중을 예측하였다. Han과 Ellobody의 모델은 실험결과보다 약 0.2~1.2% 높은 하중을 예측하여 실험치와 가장 잘 맞는 결과를 보였다. 그러나 각 연구자의 응력-변형률 모델을 적용한 비선형 해석을 통해 산정된 하중-변형률 관계는 하중-처짐 관계와는 반대로 안전측의 결과를 보여 전반적으로 실험치보다 큰 수준의 변형률을 보였다.

Comparison of alternative algorithms for buckling analysis of slender steel structures

  • Dimopoulos, C.A.;Gantes, C.J.
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제44권2호
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    • pp.219-238
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    • 2012
  • Objective of this paper is to compare linear buckling analysis formulations, available in commercial finite element programs. Modern steel design codes, including Eurocode 3, make abundant use of linear buckling loads for calculation of slenderness, and of linear buckling modes, used as shapes of imperfections for nonlinear analyses. Experience has shown that the buckling mode shapes and the magnitude of buckling loads may differ, sometimes significantly, from one algorithm to another. Thus, three characteristic examples have been used in order to assess the linear buckling formulations available in the finite element programs ADINA and ABAQUS. Useful conclusions are drawn for selecting the appropriate algorithm and the proper reference load in order to obtain either the classical linear buckling load or a good approximation of the actual geometrically nonlinear buckling load.

선형 및 비선형 부하량에 따른 고조파 성분의 변화 (Variance of Harmonics Element due to Linear & Non-linear Load Quantity)

  • 김종겸;손홍관;이은웅
    • 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
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    • 제51권8호
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    • pp.441-448
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    • 2002
  • Harmonics studies have been an important aspect of power conversion system analysis and design in recent years. Harmonics using power conversion device, have a harmful effect on power qualify. Nonlinear load such as converter causes harmonic and effects self & other system. There are linear and nonlinear loads in the end-user application. For filter design to reduce harmonics, it is important to understand how loads interact with each other. In this paper, effects on the power conversion system at the low voltage local bus are discussed.

Unknown Parameter Identifier Design of Discrete-Time DC Servo Motor Using Artificial Neural Networks

  • Bae, Dong-Seog;Lee, Jang-Myung
    • Transactions on Control, Automation and Systems Engineering
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    • 제2권3호
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    • pp.207-213
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    • 2000
  • This paper introduces a high-performance speed control system based on artificial neural networks(ANN) to estimate unknown parameters of a DC servo motor. The goal of this research is to keep the rotor speed of the DC servo motor to follow an arbitrary selected trajectory. In detail, the aim is to obtain accurate trajectory control of the speed, specially when the motor and load parameters are unknown. By using an artificial neural network, we can acquire unknown nonlinear dynamics of the motor and the load. A trained neural network identifier combined with a reference model can be used to achieve the trajectory control. The performance of the identification and the control algorithm are evaluated through the simulation and experiment of nonlinear dynamics of the motor and the load using a typical DC servo motor model.

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Implementation of One-Cycle Control for Switched Capacitor Converters

  • Yang, Lei;Zhang, Xiaobin;Li, Guann-pyng
    • Journal of Power Electronics
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    • 제16권6호
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    • pp.2057-2066
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    • 2016
  • An extension of the one-cycle control (OCC) method for switched-capacitor (SC) converters is proposed in this paper, featuring a fast dynamic response, wide line and load operation ranges, and simplicity in implementation. To illustrate the operation principle of this nonlinear control method and to demonstrate its simplicity in design, a dual-phase unity gain SC converter is examined. A new control loop based on the charge balance in a flying capacitor is formulated for the OCC technique and implemented with a 15W dual-phase unity gain SC converter on a circuit board for control verification. The obtained experimental results show that external disturbances can be rejected in one switching cycle by the OCC controlled SC converter with good line and load regulations. When compared to other control methods, the proposed nonlinear control loop exhibits superior dynamic performance in suppressing input and load disturbances.