• 제목/요약/키워드: Numerical measurements

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실내시험과 현장암반분류를 이용한 광산갱도의 안정성 해석 (Stability Analysis of Mine Roadway Using Laboratory Tests and In-situ Rock Mass Classification)

  • 김종우;김민식;이동길;박찬;조영도;박삼규
    • 터널과지하공간
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    • 제24권3호
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    • pp.212-223
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    • 2014
  • 본 연구에서는 고심도 금속광산갱도에 대한 안정성 해석을 수행하였다. 이를 위해 수압파쇄법으로 암반의 초기지압을 측정하였고, 현장에서 채취한 암석코어로 수많은 실내물성시험을 실시하여 무결암의 물성 값을 산출하였으며, 현장조사를 통해 GSI, RMR 분류법으로 암반을 분류하였다. 암반분류 결과에 대한 시나리오 분석과 확률론적 평가를 통해 광산 갱도를 최상조건, 평균조건, 최하조건으로 구분하였으며, 각 조건별 탄소성해석을 통해 갱도의 안정성을 평가하였다. 또한, 갱도의 형상과 발파손상대의 영향을 고려한 해석을 통해 갱도의 적절한 규격과 지보패턴을 조사하였는데, 본 광산 갱도의 안정성 제고를 위해서는 갱도의 천반 곡률반경을 감소시키거나 천정부 보강이 필요한 것으로 나타났다.

등가 자기모델과 매질민감도법을 이용한 강자성체 판에 분포하는 영구자화에 기인한 자기장 신호분석 (Magnetic Field Analysis Due to the Remanent Magnetization Distributed on a Ferromagnetic Thin Plate by using Equivalent Magnetic Models and Material Sensitivity)

  • 정기우;김동욱;김동훈;양창섭;정현주
    • 한국자기학회지
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    • 제20권3호
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    • pp.100-105
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    • 2010
  • 본 논문에서는 강자성 선체에 존재하는 영구자화 분포에 기인한 자기장 신호를 예측하고자 연속체역학에 기반을 둔 매질민감도법과 등가 자기 모델을 결합한 역문제 해석 기법을 제시한다. 이를 위하여 3차원 자기전하 모델과 2차원의 등가 자기쌍극자 모델을 구축하였고 각각의 등가모델에 맞는 매질민감도 공식을 유도하였다. 매질민감도법은 자기전하나 자기쌍극자 변화에 대한 목적함수의 1차 미분정보를 제공하고 설계변수의 개수에 영향을 받지 않기 때문에 최적해를 빠른 시간에 도출할 수 있다. 제안된 해석 기법의 타당성을 검증하기 위해서 실험을 통해 측정된 자기장 신호와 각각 등가모델에 의한 역문제 해석을 통해 얻어진 예측치를 비교하였다.

Amplitude dependency of damping of tall structures by the random decrement technique

  • Xu, An;Xie, Zhuangning;Gu, Ming;Wu, Jiurong
    • Wind and Structures
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    • 제21권2호
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    • pp.159-182
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    • 2015
  • This study focuses on the amplitude dependency of damping of tall structures by the random decrement technique (RDT). Many researchers have adopted RDT to establish the amplitude dependency of damping ratios in super-tall buildings under strong wind loads. In this study, a series of simulated examples were analyzed to examine the reliability of this method. Results show that damping ratios increase as vibration amplitudes increase in several cases; however, the damping ratios in the simulated signals were preset as constants. This finding reveals that this method and the derived amplitude-dependent damping ratio characteristics are unreliable. Moreover, this method would obviously yield misleading results if the simulated signals contain Gaussian white noise. Full-scale measurements on a super-tall building were conducted during four typhoons, and the recorded data were analyzed to observe the amplitude dependency of damping ratio. Relatively wide scatter is observed in the resulting damping ratios, and the damping ratios do not appear to have an obvious nonlinear relationship with vibration amplitude. Numerical simulation and field measurement results indicate that the widely-used method for establishing the amplitude-dependent damping characteristics of super-tall buildings and the conclusions derived from it might be questionable at the least. More field-measured data must be collected under strong wind loads, and the damping characteristics of super-tall buildings should be investigated further.

Far-field 위상 변조량 측정법을 이용한 광학매질의 비선형 특성 측정 (Measurement of the Nonlinear Optical Properties by use of the Far-Field Phase Modulation Method)

  • 김성훈;양준목;김용평;이영우;신동주;정영붕
    • 한국광학회지
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    • 제9권3호
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    • pp.168-174
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    • 1998
  • 본 연구에서는 광학매질의 비선형 특징을 측정하기 위해, 자체집속현상을 이용하는 기존의 측정법과는 다르게, 매질을 통과한 광원의 위상섭동으로 인하여 far-field에 발생한 공간적 광장도 분포를 이용하는 far-field 위상 변조량 측정법을 사용하였다. 미선형 매질을 통과한 조사과의 위상 변화가 far-field 영역에서 나타나는 겅간적 위상 변조량을 실험적으로 측정아였고, 이를 전산시\ulcorner을 통하여 비교분석하였다. 파장 616nm, 펄스폭 106ps의 분포궤한 섹소레이저(DFDL)와 파장 308nm인 DFDL의 제2고조파를 조사광으로 사용하였고, 매질 $CS_2$$BaF_2$의 비선형 특성을 실험적으로 측정한후 이 값을 전산시늉값과 비교하였다. 이 실험에서 파장 616nm에 대해 $CS_2$$BaF_2$의 비선형 굴절률 $1.2{\times}10^{-11}$ esu와 $1.0{\times}10^{-13}$ esu를 각각 얻었고, 파장 308nm에 대해 $BaF_2$의 비선형 흡수계수 $5.0{\times}10^{-11}$cm/W를 얻었다. 이들 값은 지금까지 발표된 값들과 잘 일치한다.

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캔틸레버 옹벽의 거동에 대한 수치해석적 연구 (Numerical Analysis on Behavior of Cantilever Retaining Walls)

  • 장인성;정충기;김명모
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제12권4호
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    • pp.75-86
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    • 1996
  • 현재 옹벽해석에 사용되는 Rankine이나 Coulomb의 토압산정방법은 벽체 뒤의 토사가 파괴상태에 도달하였다는 가정조건에 근거하고 있으며, 이를 위해서는 충분한 횡방향 변위가 발생하여야 한다. 최근의 현장시험 등을 통한 많은 연구에서는 옹벽에 작용하는 수평주동토압이 Rankine이나 Coulomb의 토압보다 크게 나타나고 있음을 보여주고 있으며, 이는 발생 수평변위량과 밀접한 관계가 있는 것으로 판단된다. 본 연구에서는 Drucker Prayer의 지반구성모델을 이용한 유한요소해석을 통하여 캔틸레버식 옹벽의 벽체 지주와 가상배면에 작용하는 수평주동토압을 발생변위와 함께 분석하였으며, 아울러 경사진 뒤채움이 수평주동토압에 미치는 영향도 검토하였다. 그 결과 옹벽에 작용하는 수평주동 토압은 발생변위와 밀접한 관계가 있으며, Rankine과 Coulomb의 방법은 작용수평주동토압을 과소평가하고, 경사진 뒤채움의 수평주동토압증가효과도 과소평가함을 확인하였다. 그리고 본 해석결과를 토대로 수평주동토압을 간편하게 산출할 수 있는 새로운 방법을 제안하였다.

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대심도 연약지반 개량을 위한 이중코어 PBD 성능연구 (A Study on Performance of Double-Core PBD for Improving Thick Reclaimed Ground)

  • 양정훈;홍성진;이우진;최항석;김형섭
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2008년도 춘계 학술발표회 초청강연 및 논문집
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    • pp.281-292
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    • 2008
  • Prefabricated Board Drains (PBDs) recently become more widely used than conventional sand drains in improving soft ground because the PBD is more time and cost effective. The performance of PBDs is affected by disturbance in the adjacent soil formation during inserting mandrels, the intrusion of fine particles into filter fabric, and necking of the drain by excessive lateral pressure especially occurring in very deep clay formation such as the Busan New Port site. In this study, the PBD with double-core is introduced, which seems to overcome the shortcomings of usual single-core PBDs. An in-situ test program was established in the Busan New Port site, in which a set of the double-core PBDs and the single-core PBDs was installed to compare the efficiency of each of the drains. The discharge capacity of the double-core and the single-core PBDs was compared for various confining pressures in the modified Delft test and the chamber test. A series of CRS consolidation tests was performed in order to obtain profiles of void ratio-effective stress and void ratio-permeability relationships in the Busan New Port site that are used as input date in performing a numerical program ILLICON. The numerically simulated settlements of ground surface in the test site are in good agreement with those of in-situ measurements. In addition, the performance of the double-core and single-core PBDs has been experimentally and numerically compared in this paper.

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응력 기반 간극수압 모델 개발 (Development of Stress Based on Pore Pressure Model)

  • 박두희;안재광;김진만
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제28권5호
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    • pp.95-107
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    • 2012
  • 반복하중에 의하여 유발되는 과잉간극수압 예측의 중요성은 잘 알려져 있지만 이를 고려한 유효응력해석은 수치 모델 변수 산정의 어려움으로 인하여 극히 드물게 수행되고 있다. 본 논문에서는 반복하중에 의하여 흙에 발생하는 과잉간극수압을 예측하는 새로운 응력 기반 수치적 모델을 개발하였다. 본 모델의 가장 큰 장점은 진동삼축시험으로 부터 획득된 CSR-N 곡선만으로 모든 변수를 결정할 수 있다는 점이다. 이 모델의 추가적인 장점은 모든 하중형태에 대해서 적용될 수 있으므로 시간영역 유효응력해석 프로그램에 적용될 수 있다는 점이다. 개발된 모델의 정확성은 문헌에 제시된 시험결과와 국내에서 수행된 시험결과와의 비교를 통하여 검증되었다. 나아가 기존의 응력기반 모형과의 성능 비교 결과 제안된 모델은 정확성과 사용 편리성이 모두 우수한 것으로 나타났다.

손등피부의 운동마찰계수 획득을 위한 컨트롤 요소 및 측정에 관한 연구 (A Study on Quality Control and Measurement for Acquisition of Dynamic Friction Coefficient on Back-hand Skin)

  • 이재훈;송한욱;박연규;김종열
    • 한국한의학연구원논문집
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    • 제14권3호
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    • pp.103-111
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    • 2008
  • Recently, skin diagnosis has been suggested as a promising tool for discrimination of Sasang Constitution, reported by examining the skin characteristics such as thickness, stiffness, slip, and skin textures like wrinkles and furrows. However, the works had a limitation in that clinical decision on the skin characteristics was made by relying upon oriental medicine doctors' subjective sense of touch. In order to objectify the skin diagnosis and claim its efficacy on the discrimination of the Sasang Constitutions, it is necessary to demonstrate its discrimination capability by providing numerical values in terms of physical quantities obtained from measurements using today's sensors and equipment technologies, which motivated this work as a priliminary step towards objectification of skin diagnosis. The skin characteristics focused in this work is the slip property of the back-hand skin that has been exploited using the dynamic friction measurement system. First, curved geometric effects of the back-hand skin on the measured lateral/vertical force signals were estimated using the artificially designed silicon coated structures, which led to a suggestion on a quality controlled experimental design based upon a empirical analysis model. Second, the experimental design thus suggested has been applied to the measurement of dynamic friction coefficients for two healthy male subjects of Taeumin (TE) and Soyangin (SY), respectively. The result shows that the dynamic friction coefficient is less for the SY subject than for the TE subject around the area of the skin used for diagnosis by the oriental medicine doctor, implying the TE subject's skin is more slippery than the SE subject's that is consistent with the oriental medicine doctor's diagnosis. Hopefully, this work can provide guidelines for obtaining quality data in friction measurement to be collected for discussion on the efficacy of the skin diagnosis and its objectification through statistical analysis.

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수위 상승에 따른 CFRD(콘크리트 표면차수벽형 석괴댐)의 거동 모사 원심모형시험 (Centrifuge tests for simulating the behavior of CFRD with increasing water level)

  • 서민우;임은상;김용성;하익수
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2006년도 춘계 학술발표회 논문집
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    • pp.784-793
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    • 2006
  • As the number of CFRD constructions increases, the necessity of an accurate assessment on its behavior also has been increasing accordingly. The performance of concrete faced rockfill dam (CFRD) under different water levels is greatly concerned by dam engineers and designers in the world. However, domestic research on CFRD design and construction has yet been insignificant. This study deals with three centrifuge model tests, mainly investigates the deformation of the concrete faced slabs with different face slab stiffness under different water levels. The prototype of a centrifugal model dam is half size of domestic CFRD dam. Detailed material preparation, model design, model set-up, model instrumentation and testing procedures are presented. In order to simulate the prototype concrete faced slab, three kinds of thin fiberglass plates with different thickness was adopted in the three model tests. The water level control facility was specially designed for this experiment to control the water level rise and drawdown during centrifuge flight. Although most of the results from the three model tests are satisfactory, it is also required that the centrifuge test results should be compared with those of numerical analysis and field measurements to analyze the centrifuge test results more in detail.

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슬러그 2상유동에서 전류형식 전자기유량계 수치적 신호예측 및 보정 (Numerical Signal Prediction and Calibration Using the Theory of a Current-Type Electromagnetic Flowmeter for Two-Phase Slug Flow)

  • 안예찬;오병도;김종록;김무환;강덕홍
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제29권6호
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    • pp.671-686
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    • 2005
  • The transient nature and complex geometries of two-phase gas-liquid flows cause fundamental difficulties when measuring flow velocity using an electromagnetic flowmeter. Recently, a current-sensing flowmeter was introduced to obtain measurements with high temporal resolution (Ahn et al.). In this study, current-sensing flowmeter theory was applied to measure the fast velocity transients in slug flows. The velocity fields of axisymmetric gas-liquid slug flow in a vertical pipe were obtained using Volume-of-Fluid (VOF) method, and the virtual potential distributions for the electrodes of finite size were also computed using the finite volume method for simulating slug flow. The output signal prediction for slug flow was carried out from the velocity and virtual potential (or weight function) fields. The flowmeter was numerically calibrated to obtain the cross-sectional liquid mean velocity at an electrode plane from the predicted output signal. Two calibration parameters are proposed for this procedure: a flow pattern coefficient and a localization parameter. The flow pattern coefficient was defined by the ratio of the liquid resistance between the electrodes for two-phase flow with respect to that for single-phase flow, and the localization parameter was introduced to avoid errors in the flowmeter readings caused by liquid acceleration or deceleration around the electrodes. These parameters were also calculated from the computed velocity and virtual potential fields. The results can be used to obtain the liquid mean velocity from the slug flow signal measured by a current-sensing flowmeter.