• 제목/요약/키워드: Plane frame

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굴착사면 변화에 따른 복개 터널구조물의 역학적 거동에 관한 수치해석적 연구 (A Study on the Behavior of Cut and Cover Tunnel according to the Excavation Plane by Numerical Analysis)

  • 배규진;이석원;이규필;박시현
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제4권1호
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    • pp.79-90
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    • 2002
  • 현재 복개 터널 라이닝의 설계는 설계상의 간편성으로 인해 복개 터널의 라이닝에 대한 구조해석적 기법인 Rigid Frame Analysis가 널리 사용되고 있으나, 이는 되메움 지반과 터널 라이닝 사이의 상호작용(Interaction) 메카니즘을 적절히 반영하지 못하게 될 뿐만 아니라, 굴착 사면의 경사, 굴착폭 및 지표면의 경사 등에 의한 영향을 고려하지 못하는 문제점이 있다. 따라서 본 연구에서는 복개 터널구조물의 합리적이고 경제적인 설계를 위한 기본연구로써, 좁은 되메움 공간에서의 토압경감과 콘크리트 라이닝과 성토체의 상호작용을 고려하기 위하여 지반공학적 모델링 기법을 이용한 수치해석을 실시하였다. 또한 복개 터널구조물의 역학적 거동 영향인자로써 굴착사면의 경사 및 콘크리트 라이닝과 굴착사면의 이격거리 등을 고려하였으며, 각 영향인자가 복개 터널구조물의 역학적 거동에 영향을 미치는 정도를 분석하였다.

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박벽(薄壁) 공간(空間)뼈대구조(構造)의 횡좌굴(橫挫屈) 해석(解析) (Lateral Buckling Analysis of the Thin-Walled Space Frame)

  • 김문영;신현목
    • 대한토목학회논문집
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    • 제13권1호
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    • pp.13-24
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    • 1993
  • 가상(假想)일의 원리(原理)를 이용하여 강절(剛節)-힌지단(端)을 갖는 평면(平面)뼈대요소(要素)와 비대칭(非對稱) 박벽단면(薄壁斷面)을 갖는 공간(空間)뼈대요소(要素)의 접선강도(接線剛度)매트릭스가 유도된다. 양단(兩端) 구속(拘束)된 비틂을 무시하는 경우, 구속(拘束)된 비틂을 고려하는 경우, 그리고 왼쪽단은 구속(拘束)된 비틂을 고려하고 오른쪽단은 구속(拘束)된 비틂을 무시하는 경우 각각에 대하여 박벽공간(薄壁空間)뼈대요소(要素)의 탄성(彈性) 및 기하적(幾何的)인 강도(剛度)매트릭스를 산정한다. 이때, 휨을 받는 평면(平面)보의 처짐함수를 적절히 선택하여 공간(空間)뼈대요소(要素)의 세방향처짐과 비틂회전각에 대한 형상함수(形狀函數)로 사용한다. 공간(空間)뼈대 구조물(構造物)과 원형(圓形)아아치의 횡좌굴(橫挫屈)문제를 해석(解析)하여 본(本) 연구(硏究)에 의한 해석결과(解析結果)들과 엄밀해(嚴密解) 또는 다른 문헌(文獻)의 결과(結果)들과 비교(比較) 분석(分析)하여 본(本) 연구(硏究)에서 제시한 이론(理論)의 정당성(正當性)을 입증(立證)한다.

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편향 인장 및 트렐리스 시험에 의한 직물 복합재료의 면내 전단 물성 평가 (Characterization of In-plane Shear Behaviors of Woven Fabrics by Bias-extension and Trellis-frame Tests)

  • 이원오;엄문광;변준형
    • Composites Research
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    • 제23권5호
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    • pp.8-14
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    • 2010
  • 서로 다른 길이비를 갖는 세 종류의 유리 직물 복합재료(평직, 균형능직, 비균형능직)의 면내 전단 물성 평가를 위해 편향인장 시험을 실시하였다. 직물 복합재료의 전단각을 결정하기 위하여 인장 변형량과 직물의 크기에 기인한 이론식, 직접측정법 및 이미지 분석법등을 이용하여 서로의 장단점을 비교하여 보았으며, 편향 인장 시험의 기하구조를 이용하여 유도된 식을 통해 면내 전단력을 계산하였다. 또한 트렐리스 시험(trellis-frame test)에 의한 결과와의 비교를 통해 편향 인장 시험에 의한 전단 물성 측정법의 정확도를 평가하였다. 실험 결과, 이론식에 의한 전단각 계산법은 전단각이 30도 이내일 경우에 이미지를 통한 직접 측정의 결과와 유사하였으며, 면내 전단력은 평직이나 균형 능직과 같은 등방형 직물의 경우에만 측정 샘플의 길이비에 무관한 균일한 결과를 보였다. 또한 편향 인장 시험과 트렐리스 시험 모두 비등방성이 큰 직물에 대한 전단 평가를 수행하는 데 있어서 많은 편차를 나타내었다.

Advanced analysis of cyclic behaviour of plane steel frames with semi-rigid connections

  • Saravanan, M.;Arul Jayachandran, S.;Marimuthu, V.;Prabha, P.
    • Steel and Composite Structures
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    • 제9권4호
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    • pp.381-395
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    • 2009
  • This paper presents the details of an advanced Finite Element (FE) analysis of a plane steel portal frame with semi-rigid beam-to-column connections subjected cyclic loading. In spite of several component models on cyclic behaviour of connections presented in the literature, works on numerical investigations on cyclic behaviour of full scale frames are rather scarce. This paper presents the evolution of an FE model which deals comprehensively with the issues related to cyclic behaviour of full scale steel frames using ABAQUS software. In the material modeling, combined kinematic/isotropic hardening model and isotropic hardening model along with Von Mises criteria are used. Connection non-linearity is also considered in the analysis. The bolt slip which happens in friction grip connection is modeled. The bolt load variation during loading, which is a pivotal issue in reality, has been taken care in the present model. This aspect, according to the knowledge of the authors, has been first time reported in the literature. The numerically predicted results using the methodology evolved in the present study, for the cyclic behaviour of a cantilever beam and a rigid frame, are validated with experimental results available in the literature. The moment-rotation and deflection responses of the evolved model, match well with experimental results. This proves that the methodology for evolving the steel frame and connection model presented in this paper is closer to real frame behaviour as evident from the good comparison and hence paves the way for further parametric studies on cyclic behaviour of flexibly connected frames.

Modulating Laser를 이용한 ESPI System algorithm 개발에 관한 연구 (Research about ESPI System Algorithm Development that Use Modulating Laser)

  • 김성종;강영준;박낙규;이동환
    • 한국정밀공학회지
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    • 제26권7호
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    • pp.65-72
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    • 2009
  • Laser interferometry is widely used as a measuring system in many fields because of its high resolution and its ability to measure a broad area in real-time all at once. In conventional laser interferometry, for example out-of-plane ESPI (Electronic Speckle Pattern Interferometry), in plane ESPI, shearography and holography, it uses PZT or other components as a phase shift instrumentation to extract 3-D deformation data, vibration mode and others. However, in most cases PZT has some disadvantages, which include nonlinear errors and limited time of use. In the present study, a new type of laser interferometry using a laser diode is proposed. Using Laser Diode Sinusoidal Phase Modulating (LD-SPM) interferometry, the phase modulation can be directly modulated by controlling the laser diode injection current thereby eliminating the need for PZT and its components. This makes the interferometry more compact. This paper reports on a new approach to the LD (Laser Diode) Modulating interferometry that involves four-frame phase shift method. This study proposes a four-frame phase mapping algorithm, which was developed to have a guaranteed application, to stabilize the system in the field and to be a user-friendly GUI. In this paper, the theory for LD wavelength modulation and sinusoidal phase modulation of LD modulating interferometry is shown. Using modulating laser and research of measurement algorithm does comparison with existent ESPI measurement algorithm. Algorithm measures using GPIB communication through most LabVIEW 8.2. GPIB communication does alteration through PC. Transformation of measurement object measures through modulating laser algorithm that develops. Comparison of algorithm of modulating laser developed newly with existent PZT algorithm compares transformation price through 3-D. Comparison of 4-frame phase mapping, unwrapping, 3-D is then introduced.

Circulatory Force를 받는 평면(平面)뼈대 구조물(構造物)의 동적(動的) 후좌굴(後座屈) 거동(擧動)에 관한 연구(硏究) (A Study on the Dynamic Post-Buckling Behavior of the Plane Frame Structures Subjected to Circulatory Forces)

  • 김문영;장승필
    • 대한토목학회논문집
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    • 제8권2호
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    • pp.13-24
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    • 1988
  • 본(本) 논문(論文)은 평면(平面)뼈대 구조물(構造物)의 동적(動的) 후좌굴(後座屈) 거동(擧動)을 파악(把握)하기 위하여 기하적(幾何的)인 비선형(非線型) 유한요소법(有限要素法)을 제시(提示)한다. 이를 위하여 3차원(次元) 연속체(連續體)에 대한 가상(假想)일의 원리(原理)에 배루누이-오일러 가정을 도입하므로서, 평면(平面)뼈대에 대한 탄성강도(彈性剛度)매트릭스, 기하적(幾何的)인 강도(剛度)매트릭스 그리고 질량(質量)매트릭스들을 유도한다. circulatory force를 받는 경우에는 circulatory discrete joint load와 circulatory distributed load에 대한 load correction stiffness matrix를 유도하므로써 이러한 하중을 받는 구조물(構造物)의 접선강도(接線剛度)매트릭스는 비대칭 행렬임을 보인다. 유도된 비선형(非線型) 운동방정식(運動方程式)의 해(解)는 Newton-Raphson 방법(方法) 및 Newmark 방법(方法)을 사용(便用)하여 구한다.

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휴대폰용 금속 프론트 케이스의 프레스 성형공정에서 프레임의 형상오차 저감을 위한 연결부 형상설계 (Connector Design in Press Forming Process to Prevent Frame Twisting of Metal Front Case for Mobile Phone)

  • 이인규;이찬주;손영기;이정민;김동환;김병민
    • 소성∙가공
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    • 제20권2호
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    • pp.104-109
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    • 2011
  • The metal front case of a mobile phone is manufactured by press forming and welding of thin metal sheets. Twisting of the frame after the forming process is one of main obstacle for the assembly with reinforcement by welding. This study introduces a method preventing twisting of the metal front case frame in press forming. The spring-back after forming produces twisting of the frame, which leads to a low structural stiffness. To reduce twisting, connectors are required to reinforce the structural stiffness of the frame. In this study, the twisting profile is evaluated using a finite element(FE) analysis for various connector shapes. The actual connector shape is determined by minimization of the frame twisting within the tolerance of the FE-analysis. To verify the validity of the proposed blank shape, a forming experiment is performed and the twisting profile is measured using a 3D laser scanning method. The dimensional accuracy is found to be within the tolerance and in good agreement with the FE-analysis.

Equivalent frame model and shell element for modeling of in-plane behavior of Unreinforced Brick Masonry buildings

  • Kheirollahi, Mohammad
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제46권2호
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    • pp.213-229
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    • 2013
  • Although performance based assessment procedures are mainly developed for reinforced concrete and steel buildings, URM (Unreinforced Masonry) buildings occupy significant portion of buildings in earthquake prone areas of the world as well as in IRAN. Variability of material properties, non-engineered nature of the construction and difficulties in structural analysis of masonry walls make analysis of URM buildings challenging. Despite sophisticated finite element models satisfy the modeling requirements, extensive experimental data for definition of material behavior and high computational resources are needed. Recently, nonlinear equivalent frame models which are developed assigning lumped plastic hinges to isotropic and homogenous equivalent frame elements are used for nonlinear modeling of URM buildings. The equivalent frame models are not novel for the analysis of masonry structures, but the actual potentialities have not yet been completely studied, particularly for non-linear applications. In the present paper an effective tool for the non-linear static analysis of 2D masonry walls is presented. The work presented in this study is about performance assessment of unreinforced brick masonry buildings through nonlinear equivalent frame modeling technique. Reliability of the proposed models is tested with a reversed cyclic experiment conducted on a full scale, two-story URM building at the University of Pavia. The pushover curves were found to provide good agreement with the experimental backbone curves. Furthermore, the results of analysis show that EFM (Equivalent Frame Model) with Dolce RO (rigid offset zone) and shell element have good agreement with finite element software and experimental results.

대형철골구조물의 효율적인 국부진동해석 (Efficient Local Vibration Analysis of Large Steel Frames)

  • 이동근;송종걸;정길영;김우범
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 1994년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.105-112
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    • 1994
  • In a local vibration analysis of a large steel frame, a large eigenvalue problem results. Due to computer storage and the expense of a complete solution, it is desirable to minimize the size of the resulting matrices. A new and efficient method of local vibration analysis for large steel frames is presented. It reduces the order of dynamic matrices by dynamic condensation method. Examples are given for local vibration of a plane frame. Results are compared to the complete solution of the full eigenvalue problem.

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