• 제목/요약/키워드: Static load analysis

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에너지 소산능력에 기초한 철근콘크리트 부재의 이력모델 (Energy-Based Hysteretic Models for R/C Members)

  • 엄태성;박홍근
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제8권5호통권39호
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    • pp.45-54
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    • 2004
  • 기존의 철근콘크리트 부재의 이력모델은 실험에 기초한 경험식을 사용하여 주기거동시 나타나는 강성저하를 나타내는데 중점을 두므로, 에너지소산능력을 정확히 예측할 수 없다. 최근 다양한 설계변수의 영향을 고려하여 주기거동 동안 소산하는 에너지를 정확히 계산할 수 있는 설계식이 개발되었다. 본 연구에서는 이러한 설계식에 기초하여 휨지배 부재에 대한 에너지기초이력모델(Energy-Based Hysteretic Model)을 개발하였다. 제안된 모델은 완전한 주기거동을 할 경우 실제거동과 동일한 에너지를 소산하도록 고안된 선형모델로, 주곡선(Primary Curve)과 주기곡선(Cyclic Curve)을 근간으로 하고 다섯 가지 제하/재하 규칙을 적용하여 핀칭 및 강성저하를 수반하는 주기거동을 나타낸다. 본 연구에서는 다양한 실험과의 비교를 통하여 제안된 이력모델의 정확성과 유효성을 검증하였다. 제안된 이력모델은 간단하면서도 수치해석의 적용에 용이하므로, 정적 및 동적 비선형 해석/설계 프로그램의 개발에 사용할 수 있다.

열차하중의 주행에 의한 트러스교의 동적응답에 관한 연구 (A Study on Dynamic Response of Truss Bridge due to Moving Train Loads)

  • 장동일;최강희;이종득
    • 대한토목학회논문집
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    • 제9권2호
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    • pp.1-10
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    • 1989
  • 본 연구에서는 열차가 일정한 속도로 주행할 때 트러스교에 얼어나는 동적응답을 구해보았다. 해석은 Householder 변환과 QL법을 이용하여 고유치해석을 실시한 후 이를 토대로 모든중첩법에 의해 동적응답을 구했으며, 이것의 타당성을 밝히기 위해서는 먼저 아주 느린 속도로 하중이 주행할 때 얻어지는 응답을 정적해석프로그램에 의한 결과치와 비교하였고, 동적응답은 직접 적분법에 의한 결과 치와 비교해 보았다. 그리고 이를 토대로 열차의 속도와 형태의 변화에 따른 동적확대계수의 변화를 살펴보았으며, 또한 그것들을 시방서 규정과 비교해 보았다. 그 결과 열차의 속도가 낮은 경우 동적확대계수는 열차의 형태에 관계없이 비교적 낯은 값이 있었으나 속도가 높아질수록 형태에 따라 크게 다르고, 전도차 및 U. I. C. 하중의 경우는 그값이 시방서 규정을 초과하는 경우도 있음을 알수 있었다.

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Zero-Current Phenomena Analysis of the Single IGBT Open Circuit Faults in Two-Level and Three-Level SVGs

  • Wang, Ke;Zhao, Hong-Lu;Tang, Yi;Zhang, Xiao;Zhang, Chuan-Jin
    • Journal of Power Electronics
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    • 제18권2호
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    • pp.627-639
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    • 2018
  • The fact that the reliability of IGBTs has become a more and more significant aspect of power converters has resulted in an increase in the research on the open circuit (OC) fault location of IGBTs. When an OC fault occurs, a zero-current phenomena exists and frequently appears, which can be found in a lot of the existing literature. In fact, fault variables have a very high correlation with the zero-current interval. In some cases, zero-current interval actually decides the most significant fault feature. However, very few of the previous studies really explain or prove the zero-current phenomena of the fault current. In this paper, the zero-current phenomena is explained and verified through mathematical derivation, based on two-level and three-level NPC static var generators (SVGs). Mathematical models of single OC fault are deduced and it is concluded that a zero-current interval with a certain length follows the OC faults for both two-level and NPC three-level SVGs. Both inductive and capacitive reactive power situations are considered. The unbalanced load situation is discussed. In addition, simulation and experimental results are presented to verify the correctness of the theoretical analysis.

상·하부 스플릿 T 접합부의 초기회전강성 예측모델 (Prediction Model for the Initial Rotational Stiffness of a Double Split T Connection)

  • 양재근;김윤;박재호
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제24권3호
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    • pp.279-287
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    • 2012
  • 상 하부 스플릿 T 접합부는 T-stub의 두께, 고력볼트 게이지 거리 등의 주요 변수 조합에 따라서 보통모멘트골조 혹은 특수모멘트골조에 적합한 접합부로 사용된다. 상 하부 스플릿 T 접합부가 안전한 구조거동을 발휘하기 위해서는 건축구조기준에서 규정한 층간변위각 및 접합부모멘트에 대한 요구사항을 만족하여야 한다. 이러한 요구사항 조건의 충족여부를 파악하기 위해서는 접합부의 회전강성 및 한계소성모멘트에 대한 예측이 필수적이다. 따라서 이 연구는 일차적으로 정적하중을 받는 상 하부 스플릿 T 접합부의 회전강성 예측을 위한 해석모델 제안을 위하여 진행하고자 한다. 이를 위하여 3차원 비선형 유한요소해석을 수행하였다. 제안한 해석모델의 적용 적합성은 기존의 해석모델 및 실험결과와 비교 검토하여 입증하였다.

인간동력항공기 구조설계와 동력측정 (HPA Structure Design and Power Measurement)

  • 이충렬;박주원;고은수;최종수;김인걸;김병수
    • 항공우주기술
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    • 제12권2호
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    • pp.209-220
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    • 2013
  • 본 논문에서는 항공우주연구원에서 주최하는 2012년 인간 동력 항공기 시범 경진대회에 참가하기 위하여 제작한 충남대학교 Light Bros. 팀의 Human Powered Aircraft인 Volante 날개에 대한 설계/제작과정과 프로펠러의 설계/제작과정을 기술하였다. 동력장치는 두 개의 프로펠러로 구성되어 있고 베벨기어와 지상에서 작동하게 만들어졌다. 프로펠러의 상태변화와 시간에 따른 동력변화를 측정하여 가장 효율적인 프로펠러는 찾는 것이다. 복합재의 사용과 글라이더 형태의 큰 Aspect Ratio(AR)을 갖는 날개의 하중 해석 및 구조 해석을 수행하였다. 주익 Spar의 모델링 및 구조 해석을 수행한 후 구조 시험을 통해 변위 및 Strain 비교를 수행하였으며 결과적으로 주익의 성능 및 안전성을 확인하였다.

Development of The New High Specific Speed Fixed Blade Turbine Runner

  • Skotak, Ales;Mikulasek, Josef;Obrovsky, Jiri
    • International Journal of Fluid Machinery and Systems
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    • 제2권4호
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    • pp.392-399
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    • 2009
  • The paper concerns the description of the step by step development process of the new fixed blade runner called "Mixer" suitable for the uprating of the Francis turbines units installed at the older low head hydropower plants. In the paper the details of hydraulic and mechanical design are presented. Since the rotational speed of the new runner is significantly higher then the rotational speed of the original Francis one, the direct coupling of the turbine to the generator can be applied. The maximum efficiency at prescribed operational point was reached by the geometry optimization of two most important components. In the first step the optimization of the draft tube geometry was carried out. The condition for the draft tube geometry optimization was to design the new geometry of the draft tube within the original bad draft tube shape without any extensive civil works. The runner blade geometry optimization was carried out on the runner coupled with the draft tube domain. The blade geometry of the runner was optimized using automatic direct search optimization procedure. The method used for the objective function minimum search is a kind of the Nelder-Mead simplex method. The objective function concerns efficiency, required net head and cavitation features. After successful hydraulic design the modal and stress analysis was carried out on the prototype scale runner. The static pressure distribution from flow simulation was used as a load condition. The modal analysis in air and in water was carried out and the results were compared. The final runner was manufactured in model scale and it is going to be tested in hydraulic laboratory. Since the turbine with the fixed blade runner does not allow double regulation like in case of full Kaplan turbine, it can be profitably used mainly at power plants with smaller changes of operational conditions or in case with more units installed. The advantages are simple manufacturing, installation and therefore lower expenses and short delivery time for turbine uprating.

Evaluating the impacts of using piles and geosynthetics in reducing the settlement of fine-grained soils under static load

  • Shariati, Mahdi;Azar, Sadaf Mahmoudi;Arjomand, Mohammad-Ali;Tehrani, Hesam Salmani;Daei, Mojtaba;Safa, Maryam
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제20권2호
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    • pp.87-101
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    • 2020
  • The construction of combined pile-raft foundations is considered as the main option in designing foundations in high-rise buildings, especially in soils close to the ground surface which do not have sufficient bearing capacity to withstand building loads. This paper deals with the geotechnical report of the Northern Fereshteh area of Tabriz, Iran, and compares the characteristics of the single pile foundation with the two foundations of pile group and geogrid. Besides, we investigate the effects of five principal parameters including pile diameter and length, the number of geogrid layers, the depth of groundwater level, and pore water pressure on vertical consolidation settlement and pore water pressure changes over a year. This study assessed the mechanism of the failure of the soil under the foundation using numerical analysis as well. Numerical analysis was performed using the two-dimensional finite element PLAXIS software. The results of fifty-four models indicate that the diameter of the pile tip, either as a pile group or as a single pile, did not have a significant effect on the reduction of the consolidation settlement in the soil in the Northern Fereshteh Street region. The optimum length for the pile in the Northern Fereshteh area is 12 meters, which is economically feasible. In addition, the construction of four-layered ten-meter-long geogrids at intervals of 1 meter beneath the deep foundation had a significant preventive impact on the consolidation settlement in clayey soils.

유전자 알고리즘을 이용한 모드기반 교량의 해석모델개선 (Modal based Structural Model Modification Using Genetic Algorithm)

  • 윤정방;이종재;이정석;전귀현;이진학
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제17권4호
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    • pp.389-403
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    • 2004
  • 이 연구에서는 교량의 모드자료를 이용한 구조해석모델의 개선에 관하여 연구하였다. 교량의 초기해석모델은 도면 및 현장조사결과를 바탕으로 작성되므로, 시간에 따라 손실된 강성의 영향 및 경계조건 등을 합리적으로 반영하기 어려우며, 따라서 구조물에 대한 정적 혹은 동적실험을 수행하고, 그 결과를 반영하여 해석모델을 개선하는 것이 바람직하다. 이 연구에서는 구조물의 고유주파수 및 모드형상 등의 모드특성을 바탕으로 추계론적 최적화 기법인 유전자 알고리즘을 이용하여 해석모델을 개선하고자 하였다. 임진강교 및 행주대교에 대한 동적실험 자료를 이용하여 교량의 모드특성을 추정하였으며, 추정된 모드특성을 바탕으로 유전자 알고리즘을 이용하여 수치해석모델을 개선하였다. 개선된 모델을 사용하여 해석한 결과, 초기해석모델에 의한 해석결과보다 실험으로 추정한 모드특성에 가까움을 확인하였고, 이로부터 개선모델의 합리성을 검증하였다.

호몰로지 조건을 이용하여 충격과 마모를 고려한 원자로 핵연료봉 지지격자의 최적설계 (Optimization of a Nuclear Fuel Spacer Grid Using Considering Impact and Wear with Homology Constraints)

  • 이현아;김종기;송기남;박경진
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2007년도 정기 학술대회 논문집
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    • pp.145-150
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    • 2007
  • The spacer grid set is a component in the nuclear fuel assembly. The set supports the fuel rods saftely. Therefore, the spacer gl1d set should have sufficient strength for the external impact forces. The fretting wear occurs between the spring of the fuel rod and the spacer grid due to tile flow-induced vibration. The conceptual design of the spacer grid set is performed based on the Independence Axiom of axiomatic design. Two functional requirements are defined and corresponding design parameters are selected. The overall flow of the design is defined according to the application of axiomatic design. The design for the impact load is carried out by using nonlinear dynamic analysis to determine the length of the dimple. Topology optimization is carried out to determine a new configuration of the spring. The fretting wear is reduced by shape optimization using the homology theory. In the design to reduce the fretting wear, the deformed shape of the spring should be the same as that of the fuel rod. This condition is transformed to a function and considered as a constraint in the shape optimization process. The fretting wear is expected to be reduced due to the homology constraint. The objective function is minimizing the maximum stress to allow a slight plastic deformation. Shape optimization results are confirmed through nonlinear static analysis because the contact area becomes wider.

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이동국의 이동이력을 이용한 IS-41 기반 동적위치관리 (An IS-41 Based dynamic Location Management using the Mobility History of Mobile Station)

  • 이태로;한치근;조동호
    • 한국정보처리학회논문지
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    • 제6권4호
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    • pp.1032-1044
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    • 1999
  • 개인통신 시스템과 같은 이동통신 시스템에서는 이동관리를 효율화하는 방안으로 이동국의 트래픽과 이동패턴을 이용하여 신호 트래픽을 최적화하는 방법들이 제안되고 있다. IS-41 표준은 LA를 고정크기의 임의의 셀들을 모아 구성하였기 때문에 이동국의 이동특성을 전혀 고려하지 못하는 문제점을 가지고 있다. 따라서 본 논문에서는 IS-41 표준을 기반으로 이동국의 이동이력을 이용하여 LA의 인접셀들을 LA에 선별적으로 포함시켜 새로운 동적 LA를 만들고, 이때 이동국의 이동속도에 따라 다시 LA의 크기를 조정할 수 있는 위치관리 방법을 제안하였다. 아울러 페이징 효율을 높이기 위한 방안으로 LA내의 셀들에게 페이징 우선순위를 부여하였다. 제안한 방식과 기존의 방식을 비교하기 위하여 수학적 분석을 통해 성능평가를 하였다. 성능평가 결과 본 논문에서 제안한 방식이 기존의 방식에 비하여 성능이 매우 향상된 것으로 나타났다.

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