• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
• /
• 한국전산구조공학회 1998년도 봄 학술발표회 논문집
• /
• pp.101-109
• /
• 1998

Genetic Algorithm(GA), which is based on the theory of natural evolution, has been evaluated highly for their robust performances. The optimization problems on truss structures under the prescribed displacement are solved by using GA. In this paper, the homologous deformation of structures was proposed as the prescribed displacement. The shape analysis of structures is a kind of inverse problems different from stress analysis, and the governing equation becomes nonlinear. In this regard, GA was used to solve the nonlinear equation. In this study, the shape analysis method in which not only the positions of the objective nodes but also the layout and sectional area of the member are encoded to strings in the GA as design parameters of the structures is proposed.

• 한국공작기계학회:학술대회논문집
• /
• 한국공작기계학회 2002년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.670-674
• /
• 2002

In the recent years, as the research and the development of micro and precision machinery become active, the interest of micro actuators using SMA(Shape Memory Alloy) has been increased. The dynamic characteristic analysis of SMA is necessary for actuator application and many common researches report the material characteristics of SMA sufficiently. However, the research on dynamic characteristics is very deficient. In this paper, the helical spring are fabricated with NiTi SMA wire of high resistivity. The force, response speed, temperature, and displacement are measured by digital force gauge, infrared thermometer, and laser displacement sensor so that the dynamic characteristics of this SMA is analyzed. Also, bidirectional actuator was fabricated and experimented for its performance.

• 한국공작기계학회:학술대회논문집
• /
• 한국공작기계학회 2003년도 추계학술대회
• /
• pp.47-52
• /
• 2003

In the recent years, as the research and the development of micro and precision machinery become active, the interest of micro actuators using SMA(Shape Memory Alloy) has been increased. The dynamic characteristic analysis of SMA is necessary for actuator application and many common researches report the material characteristics of SMA sufficiently. However, the research on dynamic characteristics is very deficient. In this paper, the helical spring are fabricated with NiTi SMA wire of high resistivity. The force, response speed, temperature, and displacement are measured by digital force gauge, infrared thermometer, and laser displacement sensor so that the dynamic characteristics of this SMA is analyzed. Also, bidirectional actuator was fabricated and experimented fir its performance.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제21권2호
• /
• pp.217-222
• /
• 1997

A simple finite element approach to predicting deformed shape and load-deflection curve of elastomers is presented in this paper. The method is based on several simplifications in deformation pattern and material behavior. The conventional updated Lagrangian approach is employed together with material data obtained by a simple tension test. The presented approach is verified through comparison of predicted results with experimental ones and applied successfully to shape design of various elastomers for shock, vibration and noise control. The advantage of the presented approach lies in easiness, simplicity and accuracy enough for engineering application.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제14권10호
• /
• pp.5268-5273
• /
• 2013

진동타입기에 의해 시공되는 말뚝 해석을 위해 해석기법을 개발하고 진동타입기의 사하중 크기 변화에 따른 해석결과를 분석하였다. 주면마찰에 대한 하중전이곡선은 사하중이 감소함에 따라 연직하향으로 이동하는 결과를 보였다. 사하중이 감소함에 따라 주면마찰에 대한 하중전이곡선의 형상은 점점 뚜렷한 코일 형상을 띄었다. 선단저항의 크기는 사하중의 크기에 큰 영향을 받지 않음을 알 수 있었으며 선단저항에 대한 하중전이곡선의 형상은 주면마찰에 대한 하중전이곡선에서와 마찬가지로 사하중이 감소함에 따라 점점 뚜렷한 코일 형상을 띔을 알 수 있었다. 사하중이 증가함에 따라 연직변위도 크게 계산되었으며 시간에 따른 연직변위의 형상에 있어서는 사하중이 감소함에 따라 마루와 골이 점점 뚜렷해지는 파형을 보였다.

• 한국건설순환자원학회논문집
• /
• 제11권4호
• /
• pp.355-363
• /
• 2023

노후 교량의 안전성을 평가하는 방법에 있어서 동특성과 처짐은 구조계의 강성과 직접 연관이 있으며, 처짐의 경우에는 교량 사용자가 직접 감지할 수 있는 물리량으로 가장 중요한 인자이다. 하지만 교량의 처짐을 측정하기 위해서는 교량의 하부에 처짐계를 설치하고 교통 차단 및 재하시험을 실시해야 하는 번거로움이 있어 교량의 환경에 따라서 비용이 증가하거나 측정이 불가능한 문제들이 발생하고 있다. 본 연구에서는 처짐계의 설치 없이 가속도계만을 이용하고 재하시험 없이 상시 진동을 이용하여 교량의 처짐을 측정하는 방법을 제안하였다. 상시 진동을 이용한 교량 동특성 및 처짐 분석을 위해 단순한 연산으로 빠른 분석이 가능하다고 알려진 TDD 기법을 이용하여 교량의 모드형상과 고유진동수를 추출하였으며, 유연도 분석을 통하여 교량의 단위하중 처짐을 분석하여 정적 처짐까지 산정하였다. 본 제안 기술의 검증을 위해 공용중 교량인 C대교(사장교)에 적용하여 모드형상, 고유진동수, 정적 처짐 분석을 수행하였으며 재하시험 실측값과 구조해석 자료와 비교하였다. 그 결과 모드형상 및 고유진동수는 0.42~1.13 %, 중앙경간에서의 최대 처짐은 3.58 %의 오차율을 확인하였다. 따라서 제안기술은 처짐계의 설치가 어려워 실측이 불가능한 교량의 처짐을 추정하여 설계값 및 해석값 대비 처짐 발생량 비교로 교량의 안전성을 간접적으로 파악할 수 있는 근거 자료로 활용 가능할 것으로 사료된다.

• 대한기계학회논문집
• /
• 제19권1호
• /
• pp.301-309
• /
• 1995

Shape optimal design of an excavator boom to minimize weight can be formulated as a nonlinear programming problem with an automesh refinement carried out by using the finite element method. The design variables are the radii and the coordinates of the circle to describe the excavator boundary shape. In addition to the displacement and stress constraints, geometric constraints are imposed such that the nodes cannot cross the certain range. The optimum design is obtained by using the PLBA nonlinear programming code. The sensitivity derivatives are calculated using the semi-analytical scheme. Numerical results of an excavator boom show potential for weight reduction of 4.4%(65.6 kgf) when considering the displacement, stress and geometric constraints.

• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제25권4호
• /
• pp.347-354
• /
• 2012

형상기억합금의 복원력 및 복원량은 열 하중 및 기계적 하중으로 인한 마르텐사이트 상에서 오스테나이트 상으로의 상변이에 의한 상변형률 발생에 기인한다. 복원력 및 복원량은 초기 형상 및 하중 부여 방식에 따라 차이가 발생하는데 적절한 설계 전략없이 상변형률에만 의지한 경우 큰 복원력은 발생할 수 있어도 큰 복원량을 기대하기는 어렵다. 이는 형상기억합금의 큰 복원력과 작은 복원량 간의 비대칭성에 기인하며 형상기억합금의 효율적인 이용에 걸림돌이 된다. 본 연구에서는 형상기억합금의 상변이로 발생하는 복원량을 극대화하는 방안으로 형상기억합금 선이 이중으로 감겨있는 이중 나선 구조 형상기억합금 스프링을 제안한다. 그리고 열 하중에 의해 발생하는 복원량을 예측하고 단일 나선 구조 형상기억합금 스프링과 비교 분석하여 이중 나선 구조 형상기억합금 스프링이 단일 나선 구조 형상기억합금 스프링보다 성능 비대칭성을 보다 완화시킬 뿐만 아니라 복원력 대비보다 큰 복원량을 가짐을 보였다.

• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제63권4호
• /
• pp.497-507
• /
• 2017

During recent earthquakes, a significant number of concrete structures suffered extensive damage. Conventional reinforced concrete structures are designed for life-time safety that may see permanent inelastic deformation after severe earthquakes. Hence, there is a need to utilize adequate materials that have the ability to tolerate large deformation and get back to their original shape. Super-elastic shape memory alloy (SMA) is a smart material with unique properties, such as the ability to regain undeformed shape by unloading or heating. In this research, four different stories (three, five, seven and nine) of reinforced concrete (RC) buildings have been studied and subjected to near-field ground motions. For each building, two different types of reinforcement detailing are considered, including (1) conventional steel reinforcement (RC frame) and (2) steel-SMA reinforcement (SMA RC frame), with SMA bars being used at plastic zones of beams and steel bars in other regions. Nonlinear time history analyses have been performed by "SeismoStruct" finite element software. The results indicate that the application of SMA materials in plastic hinge regions of the beams lead to reduction of the residual displacement and consequently post-earthquake repairs. In general, it can be said that shape memory alloy materials reduce structural damage and retrofit costs.

• 대한기계학회:학술대회논문집
• /
• 대한기계학회 2000년도 춘계학술대회논문집A
• /
• pp.405-410
• /
• 2000

Generally, it is known that the reduced integration, modified shape function anisoparametric and non-conforming element can minimize the error induced by stiffness locking phenomenon in the finite element analysis. In this study, new anisoparametric curved beam elements are introduced by using different shape functions in each displacement field. When these shape functions are substitute for functional, we can expect that the undulate stress patterns are not appeared or minimized because there is no unmatched coefficient in the constrained energy equation. As a result of numerical test, the undulate stress patterns are disappeared, and displacement and stress are coincide with the exact solutions.