• Wind and Structures
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• 제34권4호
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• pp.321-334
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• 2022

Irregularity in plan shape is very common for any type of building as it enhances better air ventilation for the inhabitants. Systematic opening at the middle of the facades makes the appearance of the building plan as a butterfly one. The primary focus of this study is to forecast the force, moment and torsional coefficient of a butterfly plan shaped tall building. Initially, Computational Fluid Dynamics (CFD) study is done on the building model based on Reynolds averaged Navier Stokes (RANS) k-epsilon turbulence model. Fifty random cases of irregularity and angle of attack (AOA) are selected, and the results from these cases are utilised for developing the surrogate models. Parametric equations are predicted for all these aerodynamic coefficients, and the training of these outcomes are also done for developing Artificial Neural Networks (ANN). After achieving the target acceptance criteria, the observed results are compared with the primary CFD data. Both parametric equations and ANN matched very well with the obtained data. The results are further utilised for discussing the effects of irregularity on the most critical wind condition.

• Wind and Structures
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• 제38권2호
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• pp.93-107
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• 2024

A π-shaped composite deck in the form of an open section is a type of blunt body that is highly susceptible to wind loads. To investigate its vortex-induced vibration (VIV) performance, a large-scale (1/20) section model of a cable-stayed bridge with a main span of 650 m was tested in a wind tunnel. The vibration suppression mechanism of the countermeasures was analyzed using computational fluid dynamic. Experimental results demonstrate that the vertical and torsional VIVs of the original section can be suppressed by combining guide plates with a tilt angle of 35° and bottom central stabilizing plates as aerodynamic countermeasures. Numerical results indicate that the large-scale vortex under the deck separates into smaller vortices, resulting in the disappearance of the von Kármán vortex street in the wake zone because the countermeasures effectively suppress the VIVs. Furthermore, a full-bridge aeroelastic model with a scale of 1/100 was constructed and tested to evaluate the wind resistance performance and validate the effectiveness of the proposed countermeasures.

• 대한치과교정학회지
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• 제31권3호
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• pp.335-346
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• 2001

본 연구의 목적은 교정치료의 마무리 단계에서 비람직하지 못한 순설측 경사를 가진 한 개 치아의 이동을 원할 때 브라켓 슬롯의 크기와 각형선재의 종류, 크기에 따라 부여하여야 할 적절한 임상적 torque (SWA의 각형선재에서 나머지 편평한 부분과 이동을 위해 변형시킨 부분의 단면이 이루는 각도만큼의 torque)의 양을 구하고자 하는 것이다. 임상적 torque는 play와 active torque(브라켓에 모멘트를 전달할 수 있는 torque)의 합으로 구성되는데, play는 수학적 공식을 이용하여 계산하였고 active torque는 컴퓨터를 이용한 삼차원 유한요소법으로 구하였다. 유한요소모델은 일렬로 배열된 세 개의 브라켓과 여기에 삽입된 stainless steel, TMA , NiTi 이렇게 3가지 종류의 교정용 각형선재로 구성된 다. 양쪽의 브라켓을 일정한 각도로 비틀어서 가운데 브라켓에 발생하는 모멘트를 계산하였다. 선재의 크기는 많이 사용되는 각형선재인 .016"X.022", .017"X.022", .017"X.025", .018"X.025", .019"X.025", .020"X.025". .021"X.025"의 7개로 디자인하였다. .018" 브라켓에는 .016"X.022", .017"X.022", .017"X.025" 선재를 삽입하여 실험하였고, .022" 브라켓에는 .016"X.022" 선재를 제외한 나미지 선재를 삽입하여 실험하였다. 실험으로 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 삽입된 브라켓 슬롯의 크기에 상관없이 같은 크기와 재질의 교정용 각형선재에 같은 active torque를 가하면 동일한 모멘트가 발생하였다. 2. 선재의 크기가 증가될 수록 동일한 active torque에 의해 발생되는 모멘트의 양은 증가하였다. 실험에 사용한 가장 굵은 선재인 .021"X.033" 선재는 동일한 재질의 가장 가는 .015"X.022" 선재에 비해 약 1.75배 더 큰 torsional stiffness를 가졌다. 3. 선재의 재질에 따라서는 stainless steel, TMA, NiTi순으로 torsional stiffness가 감소하였는데 stainless steel에 비해 TMA는 0.35배, NiTi는 0.16배였다. 4. 브라켓간 거리의 증가와 발생되는 torsional .stiffness는 반비례하였다. 브라켓간 거리의 증가에 의해 감소되는 torsional stiffness의 비율은 선재의 재질과 상관이 있었고 크기에 따라서는 큰 차이가 없었다. 5. 교정치료의 마무리 단계에서 이상적인 순설측 경사이동을 일으키는 임상적 torque의 공식과 값을 구하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제16권4호
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• pp.34-43
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• 2012

도로의 진출입로나 인터체인지에 널이 적용되고 있는 곡선교는 곡선반경, 사각 및 받침 간격 등에 따라 직선교보다 복잡한 거동을 나타낸다. 특히 상부구조물의 휨과 비틀림에 의해 솟음현상이 발생할 수 있고, 예각부 받침에는 부반력이 발생할 수 있다. 본 연구에서는 곡선교에서 교량의 곡선반경, 받침간격 및 사각이 부반력에 미치는 영향에 대해 분석하였다. 이를 위해 RAMP에 적용 가능한 지간(L)이 50m인 단경간의 강박스거더 곡선교를 대상으로 3차원 격자구조 모델을 이용하여 해석적인 방법으로 지점반력을 산출하였다. 부반력은 교량의 평면형상, 구조계의 형성, 받침의 조건 등에 의해 그 크기가 결정 되므로 매개변수는 곡선반경, 사각 및 받침간격으로 하였으며, 도로교설계기준에 제시된 하중조합에 의해 발생되는 반력의 크기를 계산하였다. 수치해석한 결과에 의하면 부반력은 곡선반경, 받침간격 및 사각이 작을수록 크게 발생하는 것으로 나타났으며, 사각 $60^{\circ}$ 일때 곡선반경 250m 이하에서는 받침간격에 관계없이 항상 부반력이 발생하였고, 사각 $75^{\circ}$일 때 곡선반경 180m에서는 ${\theta}/B$가 0.27 이하, 곡선반경 250m에서는 ${\theta}/B$가 0.32 이하에서 부반력이 발생하지 않았으며, 사각 $90^{\circ}$ 일 때 곡선반경 130m에서는 ${\theta}/B$가 0.38 이하 일 때와 곡선반경이 180m 이상일 때 부반력이 발생하지 않았다. 이상의 결과로부터 설계변수인 곡선반경, 받침간격 및 사각이 곡선교에서 부반력 발생과 밀접한 관계가 있음을 확인하였고, 곡선교의 설계시 설계변수들의 상호관계를 적절히 설정하면 부반력이 발생하지 않는 구조계로 설계가 가능함을 알 수 있었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권10호
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• pp.1385-1391
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• 2010

본 논문에서는 폰 카메라 응용을 위해 H 형 비틀림 스프링으로 지지된 한 쌍의 사다리꼴 셔터 블레이드를 이용하는 초소형, 저전력, 고속 전자기력 Flapping 셔터를 제안한다. 기존의 정전기력 Rolling 셔터와 Flapping 셔터는 폰 카메라 응용을 위해 큰 입력 전압이 필요하며, 기존의 전자기력 Rotating 셔터는 큰 부피로 인해 폰 카메라에 사용하기 어렵다. 본 논문에서 제안하는 전자기력 Flapping 셔터는 폰 카메라에 사용 가능한 작은 크기로 회전 구동을 위해 저강성 H 형 비틀림 스프링과 저관성 사다리꼴 블레이드로 설계하여 제작된다. 실험에서 전자기력 Flapping 셔터는 입력전류 60 mA 에서 자기장 0.15 T 와 0.30 T 에 대하여 각각 최대 오버슈트 회전각 $80.2{\pm}3.5^{\circ}$와 $90.0{\pm}1.0^{\circ}$와, 정상 상태 회전각 $48.8{\pm}1.4^{\circ}$와 $64.4{\pm}1.0^{\circ}$ 성능을 보인다. 응답 시간 성능에서는 셔터 개방의 경우, 1.0 ms/20.0 ms 의 상승/정착 시간을 보이며, 셔터 폐쇄의 경우는 1.7 ms/10.3 ms 의 하강/정착 시간을 보인다. 본 논문에서는 폰 카메라용 셔터 응용을 위해 제안하는 전자기력 Flapping 셔터의 초소형(${\sim}8{\times}8{\times}2\;mm^3$), 저전력(${\leq}60\;mA$), 고속(~1/370 s) 성능을 실험적으로 검증하였다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제13권6호
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• pp.13-24
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• 1997

화강풍화토는 국내 지반의 2/3이상을 차지할 정도로 광범위하게 분포하며 도로, 지하철, 사면조성, 건물의 기초설치 등 여러 건설현장에서 빈번히 접할 수 있다. 화강풍화토의 입자구조는 풍화정도와 모암의 구성광물에 의해 영향을 받고 특히 보통의 구속 암에서도 입자 파쇄가 발생하며 비교란 지반의 특성과 다짐토 지반의 특성이 큰 차이가 있다. 본 연구에서는 현장에서 직접 삼축시험용 비교란 화강풍화토시료를 채취할 수 있는 시료채취기를 개발하였고 이를 이용하여 채취한 비교란 시료와 정적으로 다져진 시료에 대하여 공진주/비틂 전단시험과 삼축압축시험을 수행하였다. 시험결과로부터 미소한 변형률에서의 거동특성과 비교란 및 다짐 화강풍화토의 강도특성을 검토하였다. 대상으로 한 지반의 경우 1% 이내의 미소한 변형률 영역에서는 다짐시료와 비교란시료의 탄성계수가 거의 일치하였으며 강도의 뚜렷한 차이 또한 발견할 수 없었다. 비교란화강풍화토의 경우는 시료의 불균일성 등으로 인하여 파괴시의 변형률이 매우 넘게 분포하였다.

• 대한기계학회논문집
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• 제15권1호
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• pp.11-18
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• 1991

본 연구에서는 각이 지게 주름잡힌 주름판 구조물(산형, 사다리꼴형, 장방형 주름판)의 강성을 해석 하고, 이 강성식들을 일원화하여 한개의 식으로 표현하여 주고 자 한다. 이론 해석은, 연결부에서의 각도가 변형중에 변하지 않는다는 가정하에, 등가의 직교이방성판의 강성식을 유도하였다. 또한, 이론적으로 얻어진 강성치를 진 동해석에 적용시킴으로서, 직교이방성판으로서의 주름판의 고유진동수를 구하였다. 그리고 이를 진동실험에서 얻은 결과 및 PC용 슈퍼 SAP에서 얻은 수치결과와 비교함으로 서 이론의 신뢰성을 입증하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제53권5호
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• pp.939-956
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• 2015

In this study, in order to propose an efficient model to predict the torque capacity of steel fiber reinforced concrete (SFRC) beams, the existing experimental data related to torsional response of beams is reviewed. It is observed that existing data neglects the effects of some parameters on the variation of torque capacity. Thus, an experimental research was also conducted to obtain the effects of neglected parameters. In the experimental study, a total of seventeen SFRC beams are tested against torsion. The parameters considered in the experiments are concrete compressive strength, steel fiber aspect ratio, volumetric ratio of steel fibers and longitudinal reinforcement ratio. The effect of each parameter is discussed in terms of torque versus unit angle of twist graphs. The data obtained from this experimental research is also combined with the data got from previous studies and employed in artificial neural network (ANN) analysis to estimate the ultimate torque capacity of SFRC beams. In addition to parameters considered in the experiments, aspect ratio of beam cross-section, yield strengths of both transverse and longitudinal reinforcements, and transverse reinforcement ratio are also defined as parameters in ANN analysis due to their significant effects observed in previous studies. Assessment of the accuracy of ANN analysis in estimating the ultimate torque capacity of SFRC beams is performed by comparing the analytical and experimental results. Comparisons are conducted in terms of root mean square error (RMSE), mean absolute error (MAE) and coefficient of efficiency ($E_f$). The results of this study revealed that addition of steel fibers increases the ultimate torque capacity of reinforced concrete beams. It is also found that ANN is a powerful method and a feasible tool to estimate ultimate torque capacity of both normal and high strength concrete beams within the range of input parameters considered.

• 한국항공우주학회지
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• 제31권9호
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• pp.82-87
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• 2003

본 논문은 변형에너지 힌지(Strain Eenergy Hinge)를 갖는 다목적 2호기의 태양전지판 전개에 대한 지상 전개실험과 이전 논문에서 다루었던 이론적인 모델링의 타당성에 관한 연구이다. 본 연구를 위해 먼저 이론적으로 설명하기 어려운 Stopper를 갖는 SEH에 대해 실험을 수행하여 비선형 좌굴 특성을 조사하였다. 이 특성은 태양전지판의 전개속도와 전개형태에 영향을 주므로 매우 중요하다. Stopper를 갖는 SEH의 실험 결과를 바탕으로 등가 모멘트-각도 선도를 도출하였으며 이 선도를 이론 모델과 결합하였다. 지상 전개 실험은 중력의 완전한 제거가 불가능하기 때문에 지지줄을 이용해 중력 보상을 시도하고 있다. 본 연구에서는 항공우주연구원에서 수행한 지상 전개 실험의 과정과 결과를 자세히 소개한다. 지상 전개실험 결과는 이론 모델에 근거한 수치 모사 결과와 잘 일치함을 볼 수 있었다. 따라서 이론 모델링의 타당성을 입증하였다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제26권9호
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• pp.1339-1343
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• 2005

The N-inversion energies and nucleophilic ring-opening reactions of N-substituted aziridine compounds are investigated using B3LYP/6-31+$G^*$ methods, where substituents (R) on the nitrogen atom has been H (1), Me (2), Ph (3), Bn (4), CHMePh (5), $CO_2Me$ (6), COPh (7) and $SO_2Ph$ (8). The N-inversion energy with X group are decreased as the following order: R = CHMePh (17.06 kcal/mol) $\gt$ Me (16.97) $\gt$ Bn (16.70) $\gt$ H (16.64) $\gt$ $SO_2Ph$ (12.18) $\gt$ Ph (8.91) $\gt$ COPh (5.75) $\gt$ $CO_2Me$ (5.48). For reactivity of the ring opening toward cyanide ion, the aziridine 6 (R=$CO_2Me$) is shown to be the most reactive one. During the ring opening of aziridine 6 by CN$^{\ominus}$, the torsional OCNC angle becomes near to $180^{\circ}$, where the geometry allows for the effective incorporation of electrons of the nitrogen atom to the C=O bond. It would be a possible driving force for nucleophilic ring opening reaction as well as decreasing the N-inversion energy barrier. Regarding to the regioselectivity, the orientation of nucleophile in ring opening reaction appears to be different in the case of 9 and 10. The results are discussed in terms of steric/electronic effect of the $C_2$-substituents.