• Earthquakes and Structures
• /
• 제22권6호
• /
• pp.539-548
• /
• 2022

Steel plate shear walls (SPSWs) are one of the most important and widely used lateral load-bearing systems. The reason for this is easier execution than reinforced concrete (RC) shear walls, faster construction time, and lower final weight of the structure. However, the main drawback of SPSWs is premature buckling in low drift ratios, which affects the energy absorption capacity and global performance of the system. To address this problem, two groups of SPSWs under cyclic loading were investigated using the finite element method (FEM). In the first group, several series of circular rings have been used and in the second group, a new type of SPSW with concentric circular rings (CCRs) has been introduced. Numerous parameters include in yield stress of steel plate wall materials, steel panel thickness, and ring width were considered in nonlinear static analysis. At first, a three-dimensional (3D) numerical model was validated using three sets of laboratory SPSWs and the difference in results between numerical models and experimental specimens was less than 5% in all cases. The results of numerical models revealed that the full SPSW undergoes shear buckling at a drift ratio of 0.2% and its hysteresis behavior has a pinching in the middle part of load-drift ratio curve. Whereas, in the two categories of proposed SPSWs, the hysteresis behavior is complete and stable, and in most cases no capacity degradation of up to 6% drift ratio has been observed. Also, in most numerical models, the tangential stiffness remains almost constant in each cycle. Finally, for the innovative SPSW, a relationship was suggested to determine the shear capacity of the proposed steel wall relative to the wall slenderness coefficient.

• 공업화학
• /
• 제21권1호
• /
• pp.71-75
• /
• 2010

흡수식 열펌프는 흡수기 성능이 매우 중요하다. 메탄올과 글리세린을 작동유체로 하여 액상을 접선방향으로 공급하는 나선형 관이 설치된 흡수기의 실험적 연구가 수행되었다. 성능을 개선시키기 위해 흡수기의 조업조건에 따른 효과가 분석되었다. 용액의 유량과 냉각수의 유량이 증가할수록 흡수기의 성능에 긍정적인 효과가 나타났고, 반면에 용액의 농도가 증가할수록 흡수기 성능이 나빠졌다. 실험결과, 질량흡수 플럭스는 $0.2{\sim}0.6kgm^{-2}sec^{-1}$, 용액 열전달계수 값은 $1.6{\sim}4.2kwm^{-2}K^{-1}$, 냉각수에 전달된 에너지량($Q_{AB}$)은 0.9~1.5 kw, 그리고 물질전달계수 값은 0.9~1.7 m/sec를 얻었다.

• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제26권3호
• /
• pp.143-154
• /
• 2014

본 연구에서는 부분강절 뼈대구조물의 비탄성 좌굴해석기법을 제시하기 위하여, 이전의 연구[16]에서 제시되었던 부분강절 뼈대구조의 엄밀한 강도행렬과 선형해석을 위한 탄성 및 기하학적 강도행렬을 도입하고 비탄성 좌굴해석을 위해 도로교시방서의 극한내하력 기준과 EF법을 이용하여 부분강절 뼈대구조의 비탄성 좌굴해석 프로그램을 새롭게 개발하였다. 본 연구에서 제시한 부분강절 뼈대구조의 접선강도행렬은 안정함수를 사용함에 따라 부재 당 하나의 요소만으로 정확한 비탄성 좌굴해석 결과를 얻을 수 있으며 고유벡터를 이용하여 비탄성 좌굴형상을 얻을 수 있는 장점을 갖는다. 또한, 엄밀한 접선강도행렬에 대해 Taylor 전개를 수행하여 4차항까지 고려함으로서 탄성 강도행렬과 기하학적 강도행렬을 유도하고 선형화된 좌굴해석기법을 제시하였다. 결국, 접선강도행렬을 이용한 비선형 해석프로그램(M1)과 탄성 및 기하학적 강도행렬을 이용한 선형 해석프로그램(M2)이 개발되었으며 이를 이용하여 부분강절로 연결된 뼈대구조물의 비탄성좌굴에 대한 시스템 좌굴하중과 개별부재의 유효좌굴계수를 제시함에 따라 부분강절이 전체 구조계의 좌굴과 개별부재의 유효좌굴길이에 미치는 영향을 다양한 해석예제를 통해 조사하였다.

• Composites Research
• /
• 제12권3호
• /
• pp.55-65
• /
• 1999

형상기억합금 선을 삽입한 복합적층 보의 열좌굴 및 좌굴후 거동을 해석 및 실험적으로 고찰하였다. 균일한 온도분포, 양단고정 상태에서 형상기억합금 선을 삽입한 복합적층 보의 열좌굴 거동을 나타내었고 검토하였다. 삽입한 형상기억합금 선의 형상회복력은 복합적층 보의 열팽창 변형률을 감소시킴으로써 임계좌굴온도를 증가시키고 좌굴후 거동에서 횡방향 변형을 감소시키는 결과를 얻을 수 있었다. 형상회복력이 열좌굴에 미치는 영향을 온도-하중-횡방향 변위의 거동결과에서 세장비, 기하학적 초기결함, 형상기억합금 선의 삽입 위치 등의 설계변수를 고려하여 정량적으로 나타내었다. 온도-횡방향 변형의 결과로부터 임계좌굴온도를 구하는 접선교차점의 방법을 제안하였다. 열좌굴 및 좌굴후 거동에서 실험결과의 해석을 바탕으로 형상회복력이 임계좌굴온도에 미치는 영향을 나타내는 이론적인 식을 제시하였다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
• /
• 제42권4호
• /
• pp.367-375
• /
• 2014

삼차원 솔리드 유한요소 방법을 이용한 목재 거동 해석을 보다 효율적으로 손쉽게 활용하기 위하여, 이에 필요한 목재재료모델 생성 방법을 개발하였다. 2단선형 탄소성이방성 이론에 근거하여 목재의 주요 세 방향 즉, 섬유, 방사 및 접선방향의 구성방정식을 정의하였다. 목재재료상수 결정의 단순화를 위하여 방사방향과 접선방향의 특성을 섬유직각 방향으로 통합하고, 요구되는 총 27개의 재료입력상수를 방향별 탄성계수와 항복응력, 그리고 프와송 비를 포함하는 6개의 독립상수로 단순화하였다. 개발된 목재재료모델을 이용하여 북미 더글라스 퍼 압축시험에 대한 삼차원 유한요소 모델을 개발하고 주요 세 방향에 대한 실험 측정치들과 시뮬레이션 결과를 비교하였다. 성공적인 모델해석 결과를 얻었으며, 이를 바탕으로 향후 진척되어야 할 연구개발 방향과 예상되는 문제점들을 논의하였다.

• 전산구조공학
• /
• 제9권1호
• /
• pp.151-159
• /
• 1996

구조용 콘크리트의 비선형 거동을 예측하기 위하여, 압축강도 연화현상, 거시적 및 회전균열모델등의 내용을 포함하고 있는 압축장 응력장 이론(CFT)에 근거한 유한요소법이 개발/제시되었다. 또한, 이와 관련하여 CFT가 암시하는 탄젠트 및 세칸트 재료강성이 반복계산해법의 관점에서 정의/논의되었다. 최종적으로 계산상의 효율성 증대 및 최대하중 이후의 거동 포착에 주안점을 두어 초기재료 강성을 채택한 변위증분법 논리 및 빠른 수렴을 위한 Over-Relaxtion방법이 Isoparametric계의 8-Node요소에 포함/유도되었다. 이와 같이하여 제시된 비선형 해석 프로그램 NASCOM은 응력 혼돈지역에 위치하는 콘크리트 평면요소의 하중 지지능력, 탄성범위 이후의 변형 특성, 균열양상 및 보강근의 항복범위등의 예측을 가능하게 하였다. NASCOM의 제한된 검증을 위하여, Cervenka의 판넬 시험결과에 대한 하중지지능력 및 변형이력등을 예측한 결과가 전체적인 의미에서 실험결과와 상응하는 일치를 나타내었다.

• 한국산림과학회지
• /
• 제84권2호
• /
• pp.218-225
• /
• 1995

이 논문에서는 임업용 트랙터의 집재작업 분석에 요구되는 역학분석모델을 제시하고 사례분석을 통해 적용성을 검토하였다. 역학분석모델은 크게 견인목의 역학구조해석모델, 차량하중분석모델 및 주행중인 차량의 구동력과 저항력 분석모델의 3부분으로 구성되어 있다. 사례분석에서는 가상적인 집재작업 시나리오를 만들어 역학적으로 중요하거나 혹은 집재생산성에 중요한 인자들에 대한 영향력분석을 통해 모델의 적용성을 검토하였다. 사례분석은 1) 당김줄을 견인목에 묶는 방법이 견인력에 미치는 영향, 2)주행속도 및 견인목 하중이 차륜의 동력요구에 미치는 영향, 3) 2륜구동과 4륜구동 트랙터의 견인작업 수행 성능 비교에 관한 내용을 포함한다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제13권5호
• /
• pp.99-107
• /
• 1993

본 논문에서는 콘크리트 균열 사이의 인장강성 효과를 고려한 임의의 기하하적 형상을 갖는 철근 콘크리트 쉘을 해석하기 위하여 재료비선형 유한요소 프로그램을 작성하였다. 본 논문은 연속적인 컴퓨터 해석으로 탄성, 비탄성 및 극한 범위에서의 철근과 콘크리트의 응력은 물론, 하중-변위 응답과 균열전파를 추적할 수 있었다. 골재억물림과 철근의 다울작용을 포함하는 유효전단계수를 평가하기 위하여 균열상태의 전단유지계수를 도입하였다. 콘크리트는 인장에서는 취성으로 압축에서는 탄소성으로 가정하였다. 콘크리트의 소성거동은 Drucker-Prager 항복기준과 결합유동법칙에 따르는 것으로 가정하였다. 철근은 Von Mises 항복기준으로 가정하였으며 등가의 두께를 가지는 철근층으로 모델화 하였다. 수치해석을 위하여는 증분형접선강성도 방법을 사용하였다. 수치예제를 제시하여 본 연구결과를 Hedgren의 실험 결과와 Lin의 수치해석과 비교하였다.

• 한국지반공학회지:지반
• /
• 제12권5호
• /
• pp.127-136
• /
• 1996

초 경량재인 E.P.S(20~30kg/m3)를 성토재로 사용하여 부족한 지지력과 침하에 대한 안정 성을 확보하는 방법이 최근 많이 사용되고 있다. 국내에서는 1993년 인천의 연약지반상 교대 됫채움재로 이 공법이 처음 사용된 이래 점차 활용이 늘어나고 있는 실정이다. 그러나 아직까지 EPS를 성토 재료로 사용한 지반에서 EPS의 거동을 예측하기 위한 합리적인 수치해석 모델이 제시되어 있지 않고 일축압축강도 및 크리프시험 결과에 따른 설계강도만이 제안되어 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 성토재료로 사용된 EPS의 수치해석 모델을 제시하기 위하여 성토재로 사용되는 여러 종류 밀도의 EPS에 대해 구속압을 변화시키면서 삼축압축시험을 실시하였다. 삼축압축시험 결과를 분석하여 EPS의 축방향 변형률-응력 관계와 이의 도함수 그리고 포아송비를 밀도와 구속압에 의한 함수식으로 나타낼 수 있었다. 이 관계로부터 EPS의 거동을 예측하기 위한 비선형모델을 제안하였다.

• 한국해양공학회지
• /
• 제26권6호
• /
• pp.19-26
• /
• 2012

Recently the world has been suffering from difficulties related to the demand and supply of energy due to the democratic movements sweeping across the Middle East. Consequently, many have turned their attention to never-developed extreme regions such as the polar lands or deep sea, which contain many underground resources. This research investigated the strength and initial elastic modulus values of eternally frozen ground through a uniaxial compression test and indirect tensile test using frozen artificial soil specimens. To ensure accurate test results, a sandymud mixture of standard Jumunjin sand and kaolinite (20% in weight) was used for the specimens in these laboratory tests. Specimen were prepared by varying the water content ratio (7%, 15%, and 20%). Then, the variation in the strength value, depending on the water content, was observed. This research also established three kinds of environments under freezing temperatures of $-5^{\circ}C$, $-10^{\circ}C$, and $-15^{\circ}C$. Then, the variation in the strength value was observed, depending on the freezing environment. In addition, the tests divided the loading rate into 6 phases and observed the variation in the stress-strain ratio, depending on the loading rate. The test data showed that a lower freezing temperature resulted in a larger strength value. An increase in the ice content in the specimen with the increase in the water content ratio influenced the strength value of the specimen. A faster load rate had a greater influence on the uniaxial compression and indirect tensile strengths of a frozen specimen and produced a different strength engineering property through the initial tangential modulus of elasticity. Finally, the long-term strength under a constant water content ratio and freezing temperature was checked by producing stress-strain ratio curves depending on the loading rate.