PCS 구조 시스템은 프리캐스트 콘크리트 기둥과 철골보로 이루어진 합성 구조 시스템의 일종이다. 이 시스템은 접합부를 볼트로 연결함으로써 완전건식공법이며 조립식이어서 시공성 및 경제성 면에서 많은 장점을 가지고 있다. 본 연구에서는 실험체를 구성하는 PC 기둥 및 접합부를 개발하였으며, PCS 구조 시스템의 구조적 특성과 내진 성능을 파악하기 위하여 다양한 실험을 수행하였다. 실험 결과 개발된 PC 기둥은 손상 이후에도 강도 성능을 유지하는 우수함을 보였다. 철골보의 스캘럽은 파괴 모드 조절 및 에너지소산 능력에 효율적인 것으로 나타났으며, 단부 평판으로 구속된 접합부는 그 강도 성능이 매우 우수하였다 타설된 슬래브는 파괴 모드 조절 및 에너지소산 능력에 바람직하지 못한 효과를 보였다. 내진 성능 분석 결과 PCS 구조 시스템은 초기 강성을 제외한 강도 및 강성 저하, 에너지소산 성능의 ACI 기준을 모두 만족하는 것으로 나타났으며 매우 우수한 것으로 분석되었다. 초기 강성의 경우 PCS 구조 시스템은 다른 합성 구조와 비슷한 수준이었으며, 일반콘크리트 및 철골조도 ACI의 기준을 만족하지 못하는 것으로 조사되었다. 이러한 이유는 ACI의 초기 강성 평가 기준이 부분 구조 실험체만으로는 만족하는데 한계가 있기 때문이다. 그러므로 본 연구에서 수행된 PCS 구조 시스템은 내진 성능 및 역학적 성능이 매우 우수한 것으로 판단된다.
PCS 구조 시스템은 공장 제작 콘크리트 기둥과 휨, 전단성능에 유리한 철골보를 접합한 복합구조의 일종이다. 접합부는 기둥을 관통하는 볼트를 사용하여 단부평판 접합하게 된다. 따라서 건식공법이 가능하여 작업환경이 양호하고 공기단축이 가능하며 해체가 용이한 장점이 있다. 하지만 실험을 통해 PCS 시스템의 내진성능을 분석한 결과 강도, 강성, 에너지소산 능력은 ACI 기준에 만족하였으나, 초기 강성의 경우 실험체 모두 ACI 기준에 부족하였다. 초기강성이 저하된 요인을 조사하여 접합부 강성을 증가시킬 수 있는 방안을 마련하고자 컴퓨터 시뮬레이션을 하였다. ABAQUS를 사용하여 네오프랜 패드의 유무와 두께, 단부평판과 기둥의 접촉면 형상, 볼트 긴장력의 크기, 단부평판의 강성 등과 같이 접합부 강성에 영향을 주는 변수들로 연구를 수행하였다. 그 결과 기둥과 단부평판 사이의 초기 변형이나 네오프랜과 같은 채움재와 단부평판의 낮은 강성이 초기 강성을 저하시키는 것으로 조사되었다. 접합부 성능을 개선하는 방안으로 볼트간격을 조정하거나 스티프너로 보강하여 단부평판의 강성을 높이는 방법도 효과가 있었으나, 볼트의 긴장력을 증가하는 방법이 가장 효과적이었다. 단부평판의 상하부에 분리형 네오프랜 패드를 끼워 갭의 영향을 최소화하는 방법도 꽤 우수하였다.
The number of explosive attacks on civilian structures has recently increased. Protection of structure subjected to blast load remains quite sophisticated to predict. The use of the pyramid cover system (PCS) to strengthen sandwich structures against a blast terror has great interests from engineering experts in structural retrofitting. The sandwich steel structure performance under the impact of blast wave effect is highlighted. A 3-D numerical model is proposed to study the PCS layer to strengthen sandwich steel structures using finite element analysis (FEA). Hexagonal core sandwich (XCS) steel panels are used to study structural retrofitting using the PCS layer. Field blast test is conducted. The study presents a comparison between the results obtained by both the field blast test and the FEA to validate the accuracy of the 3-D finite element model. The effects are expressed in terms of displacement-time history of the sandwich steel panels and pressure-time history effect on the sandwich steel panels as the explosive wave propagates. The results obtained by the field blast test have a good agreement with those obtained by the numerical model. The PCS layer improves the sandwich steel panel performance under impact of detonating different TNT explosive charges.
PCS needs to freely switch AC and DC to connect the battery, external AC loads and renewable energy in both directions for energy efficiency. Whenever converting happens, power loss inevitably occurs. Minimization of the power loss to save electricity and convert it for usage is a very critical function in PCS. PCS plays an important role in the ESS(Energy Storage System) but the importance of stabilizing semiconductors on PCB(Printed Circuit Board) should be empathized with a risk of failure such as a fire explosion. In this study, the temperature variation inside PCS was reviewed by cooling fan on top of PCS, and the vibration characteristics of PCS were analyzed during truck transportation for reliability of the product. In most cases, a cooling fan is mounted to control the inner temperature at the upper part of the PCS and components generating the heat placed on the internal aluminum cooling plate to apply the primary cooling and the secondary cooling system with inlet fans for the external air. Results of CFD showed slightly lack of circulating capacity but simulated temperatures were durable for components. The resonance points of PCS were various due to the complexity of components. Although they were less than 40 Hz which mostly occurs breakage, it was analyzed that the vibration displacement in the resonance frequency band was very insufficient. As a result of random-vibration simulation, the lower part was analyzed as the stress-concentrated point but no breakage was shown. The steel sheet could be stable for now, but for long-term domestic transportation, structural coupling may occur due to accumulation of fatigue strength. After the test completed, output voltage of the product had lost so that extra packaging such as bubble wrap should be considered.
The composite structural system with reinforced concrete column and steel beam has some advantages in the structural efficiency by complementing the shortcomings between the two systems. The system, however, has also a lot of problems in earthquake-proof capacity and construction process because it is wet method of construction. So, this paper proposed PCS(Precast Concrete Column and Steel Beam) structural system with dry method of construction. Purpose of this study is to enhance merit and control failure mechanism by installing Dog-Bone on H-beam.
에너지저장시스템(Energy Storage System)은 생산된 전력을 필요한 시기에 선택적으로 저장하고 사용함으로써 에너지 효율을 극대화 시키는 시스템이다. 따라서 언제든지 에너지를 충전하거나 공급할 수 있는 상태를 유지하여야 하며, 고장이나 유지보수 시에도 비운영 시간을 최소화하여야 한다. 하지만 현재 대용량 에너지저장시스템은 구조적 문제로 유지보수 시 반드시 운영을 정지하여야 한다. 본 논문에서는 대용량 에너지저장시스템용 모듈라(Modular)를 병렬 구성하여 1MW급 에너지저장시스템용 PCS를 제작하고, 시스템에서 동작 상태를 유지하면서 시스템을 구성하는 요소들의 교체, 변경, 수리가 가능한 핫스왑(Hot Swap) 기술을 실험을 통해 검증하였다.
의복의 자아 근접성 개념을 기반으로 한 여러 연령층의 설문조사 결과를 바탕으로 하여 2004년에 Sontag과 Lee가 객관적 측정도구, 의복의 자아 근접성 척도(PCS Scale)를 개발하였다. Sontag과 Lee는 24-항목을 포함한 4-요인으로 구성된 PCS 척도를 청소년층을 대상으로 타당화 하였다. 본 연구는 그들 연구의 연계로 초기 6-요인으로 구성되었던 PCS 척도를 노년층에 적용하여 19-항목을 포함한 3-요인으로 구성된 PCS 척도를 타당화 한다. 65세 이상의 노인층이 본 연구의 표본집단으로 설정되었고 임의 표집방법을 이용, 미국 전역 1,700명의 노년 표본이 표본조사회사로부터 구입되었다. 2004년 11월 설문조사가 시작되어 2005년 2월에 총 250개의 이용 가능한 설문자료가 수집되었다(15.6%의 응답 비율). PCS 척도의 타당성을 검증하기 위하여 Sontag과 Lee의 연구에서 사용한 요인분석과 신뢰도분석을 동일하게 3단계 절차로 노인층을 대상으로 실시하였다. AMOS 5.0 을 사용한 3단계 신뢰도 분석 결과 19-항목을 포함한 3-요인으로 구성된 PCS척도의 타당성이 노인층을 대상으로 검증되었다. 노인층의 PCS척도는 다음의 3-요인으로 구성된다: 1) 의복이 자아 구성 과정에 미치는 영향(PCS 요인 1-2-3의 병합), 2) 의복이 평가적이고 정서적인 자존 형성과정에 미치는 영향(PCS 요인 4-5의 병합), 그리고 3) 의복이 신체상과 신체에 쏟는 정신 집중정도에 미치는 영향(PCS 요인 6). Sontag과 Lee가 초기적으로 가설한 6-요인 PCS 척도는 청소년층과 노인층을 대상으로 한 어느 연구에서도 검증되지 않았다. 더 나아가, 이들이 검증한 청소년층의 4-요인 PCS 척도도 노인층을 대상으로 한 연구에서 검증되지 않았다. 이는 노인들의 자아 구성 이젊은 층보다 더 통괄/복합적인 것에서 기인된다고 보인다. 이 글은 PCS 척도의 앞으로의 연구방향과 이용방향을 끝으로 마무리 지어 진다.
The computational environment in which engineers perform their designs has been rapidly evolved from coarse serial machines to massively parallel machines. Although the recent development of high-performance computers are available for a number of years, only limited successful applications of the new computational environments in computational structural engineering field has been reported due to its limited availability and large cost associated with high-performance computing. As a new computational model for high-performance engineering computing without cost and availability problems, parallel structural analysis models for large scale structures on a network of personal computers (PCs) are presented in this paper. In structural analysis solving routine for the linear system of equations is the most time consuming part. Thus, the focus is on the development of efficient preconditioned conjugate gradient (PCG) solvers on the proposed computational model. Two parallel PCG solvers, PPCG-I and PPCG-II, are developed and applied to analysis of large scale space truss structures.
The PCS system, which consists of precast concrete column and steel beam, has been developed. The system is expected to achieve the effectiveness in the constructability and improve the structural performance under earthquake. New types of joint system for the panel zon and column connection has been developed in order to improve the shear strength capacity and rigidity of the of the system. The cyclic seismic test recommended by ACI was conducted to verify the structural performance of the system. As a test results, it is observed that the system satisfy most of the requirements by ACI criteria.
A parallel nonlinear analysis program of prestressed concrete frame is migrated on a PC cluster system and a massively parallel processing system, CRAY T3E system, using MPI. The PC cluster system is configured with Pentium Ⅲ class PCs and fast ethernet. The CRAY T3E system is composed of a set of nodes each containing one Processing Element (PE), a memory subsystem and its distributed memory interconnect network. Parallel computing algorithms are implemented on element-wise processing parts including the calculation of stiffness matrix, element stresses and determination of material states, check of material failure and calculation of unbalanced loads. Parallel performance of the migrated program is evaluated through typical numerical examples.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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