• 제목/요약/키워드: Vertical stability

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탄소성 모델에 의한 포물선 아치의 극한 내하력 평가 (The Ultimate Load Capacity of the Parabolic Arches by Elasto-Plastic Model)

  • 조진구;박근수
    • 한국농공학회지
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    • 제44권3호
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    • pp.92-100
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    • 2002
  • The advent or high-strength steel has enabled the arch structures to be relatively light, durable and long-spanned by reducing the cross sectional area. On the other hand, the possibility of collapse may be increased due to the slender members which may cause the stability problems. The limit analysis to estimate the ultimate load is based on the concept of collapse mechanism that forms the plastic zone through the full transverse sections. So, it is not appropriate to apply it directly to the instability analysis of arch structures that are composed with compressive members. The objective of this study is to evaluate the ultimate load carrying capacity of the parabolic arch by using the elasto-plastic finite element model. As the rise to span ratio (h/L) varies from 0.0 to 0.5 with the increment of 0.05, the ultimate load has been calculated fur arch structures subjected to uniformly distributed vertical loads. Also, the disco-elasto-plastic analysis has been carried out to find the duration time until the behavior of arch begins to show the stable state when the estimated ultimate load is applied. It may be noted that the maximum ultimate lead of the parabolic arch occurs at h/L=0.2, and the appropriate ratio can be recommended between 0.2 and 0.3. Moreover, it is shown that the circular arch may be more suitable when the h/L ratio is less than 0.2, however, the parabolic arch can be suggested when the h/L ratio is greater than 0.3. The ultimate load carrying capacity of parabolic arch can be estimated by the well-known formula of kEI/L$^3$where the values of k have been reported in this study. In addition, there is no general tendency to obtain the duration time of arch structures subjected to the ultimate load in order to reach the steady state. Merely, it is observed that the duration time is the shortest when the h/L ratio is 0.1, and the longest when the h/L ratio is 0.2.

벽면에 근접한 사각주 후면의 와류 유동장 수동제어 (Passive Control of the Vortex Shedding behind a Rectangular Cylinder Near a Wall)

  • 이보성;김태윤;이도형;이동호
    • 한국항공우주학회지
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    • 제32권6호
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    • pp.16-22
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    • 2004
  • 지면엔 근접한 사각주 후면에서 발생하는 비정상 와류 배출은 지상 운송체, 교량, 건물 등의 항력 증가뿐 아니라, 동안정성에도 큰 영향을 미친다. 비압축성 평균 Navier-Stokes 방정식에 수정된 ${\varepsilon}-SST$ 난류 모델을 적용하여 사각주 하부와 지면과의 간극 유동을 해석하였다. 사각주 후류에서 와류가 발생하는 경우에는 간극에서의 평균 최대 속도가 억제된 경우에 비하여 높으며, 또한 최대 속도의 위치 또한 사각주 하부에 근접한 것을 확인하였다. 본 연구에서는 사각주 하부에 수평, 수직의 펜스를 설치하는 수동 제어기법을 적용하여 사각 주 후류의 와류 배출용 억제할 수 있다.

질량중심 및 압력중심을 이용한 여자 중학생의 하이클리어 동작 비교 분석 (Comparative analysis of high-clear motion of female middle school student using COM and COP parameter)

  • 한기훈;박준성;권우문;김재웅
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제37권4호
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    • pp.786-793
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    • 2020
  • 본 연구의 목적은 배드민턴 여자 중학생 전문선수(10명)와 방과 후 배드민턴 수업에 참여하는 일반학생(10명)의 하이클리어 동작 시 COM과 COP의 수평거리, 그리고 COM과 COP의 이동패턴의 차이를 비교 분석하는데 있다. 두 그룹 간 하이클리어 스트로크 이후 착지 시점(E4)에서 COM과 COP의 X축과 Y축에서의 수평거리와 백스윙, 포워드스윙, 스윙전체의 X축, Y축, 그리고 Z축에서 COM의 최대이동범위의 차이를 비교하기 위해 독립표본 T-test를 실시한 결과, 첫째, 하이클리어 스트로크 임팩트 이후 착지 시점(E4)에서 여자 중학생 전문선수는 전후방향(X축)에서 COM와 COP지점이 일반학생에 비해 매우 가깝게 위치하였다. 둘째, 전문선수는 COM의 수직움직임, 일반선수는 COM의 수평움직임을 적극적으로 활용하였다.

실험계획법과 최적화알고리듬을 이용한 터널지보의 파손하중 예측 (Failure Load Prediction of Tunnel Support using DOE and Optimization Algorithm)

  • 이동우;조석수
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제13권4호
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    • pp.1480-1487
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    • 2012
  • 최근, 국내 탄광의 안전성이 향상되고 있으나 사고는 꾸준히 발생하고 있다. 대부분의 터널 지보는 I빔과 I빔을 연결하는 이음판 부분에서 지압을 견디지 못하고 파손이 발생한다. XX 탄광의 경우, 터널지보의 아치부가 일반적인 굽힘 거동이 아닌, 위쪽 방향으로 굽힘이 발생하고 있다. 이러한 경우는 터널지보에 수직하중 이외에 수평하중이 과대하게 작용하는 경우로 볼 수 있으며 이러한 수평하중은 지하암반의 급격한 변화에 의한 암반의 이완범위의 증가나 지하수의 누출 등으로 인한 수리학적인 요인 등의 복합적인 문제가 작용하여 나타난다. 따라서 본 연구에서는 위쪽 방향으로 굽힘을 일으키는 수평하중의 크기를 추정하기 위하여 실험계획법과 최적화 알고리듬을 적용하여 터널지보의 굽힘거동을 규명하였다.

변산반도 해조류 군집구조의 계절적 변동 (Seasonal Variation in Macroalgal Community Structure around the Byeonsan Peninsula, Korea)

  • 한수진;이지희;전다빈;오지철;김보연;박서경;최한길;남기완
    • 한국수산과학회지
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    • 제47권3호
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    • pp.274-282
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    • 2014
  • We examined seasonal variation in the structure of marine macroalgal communities at five sites around the Byeonsan Peninsula, Korea, from January to October 2011. Sixty eight species were identified, including 11 green, 17 brown and 40 red algae. Species richness was highest at Gyeokpo (51 species) followed by Sambal (47), Gosapo (34), Byeonsan (33), and Habgoo (18). Seaweed biomass ranged from 12.98 to 145.33 g dry $wt/m^2$, with maximum and minimum biomasses at Gyeokpo and Habgoo, respectively. Sargassum thunbergii was the representative alga species occupying 47.89% of the total biomass. The dominant seaweeds were S. thunbergii, Corallina pilulifera, Ulva spp, Gracilaria vermiculophylla, and Carpopeltis affinis. No distinctive vertical distribution of seaweeds was found because S. thunbergii, Ulva spp, and G. vermiculophylla were all distributed from high to low shore. Community indices were as follows: dominance index (DI), 0.44-0.61; richness index (R), 6.27-10.35; evenness index (J'), 0.38-0.59; and diversity index (H'), 1.48-1.71. Gyeokpo had the most biomass and highest species richness, and the lowest percentage of Ulva species. However, species richness declined at Gyeokpo, from 78 to 51 species within 10 years, implying that eutrophication and sedimentation from Mankyeong and Dongjin rivers have reduced the stability of seaweed communities.

반복하중에 의한 콘크리트 궤도 노반의 누적 소성 변위 예측 (Prediction of Cumulative Plastic Displacement in the Concrete Track Roadbed Caused by Cyclic Loading)

  • 원상수;이진욱;이성혁;정영훈
    • 한국철도학회논문집
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    • 제17권1호
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    • pp.52-58
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    • 2014
  • 노반 성토체에서 발생하는 소성 변형은 콘크리트 궤도의 안정성과 유지보수에 영향을 미친다. 철도 노반에서의 장기적인 소성 변형은 주로 반복적인 열차 통과로 발생하는 누적된 비탄성적 변형률에 의해 발생한다. 누적 소성 변형의 예측은 궤도의 유지보수와 열차의 안전한 운영을 위해서 중요하다. 본 연구에서는 서로 다른 강화노반 두께를 가진 철도노반에서 발생하는 연직 변위를 계산하였다. 누적 소성 변형률을 계산하기 위한 멱함수의 상수는 삼축 실험과 실대형 재하 실험의 결과로부터 구하였다. 표준 노반 단면에 대한 3차원 유한요소해석 결과로부터 강화노반의 두께를 선정하는 가이드라인을 제시하였다.

낮은 원호아치의 좌굴거동에 대한 연구 (A Study on Buckling Behavior of Shallow Circular Arches)

  • 김연태;허택녕;오순택
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제2권2호
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    • pp.87-94
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    • 1998
  • 동하중을 받는 낮은 원호아치의 좌굴거동을 지지조건을 달리하여 해석하여 거동상의 차이를 비교, 분석하였다. 형상의 비선형성은 Lagrangian 운동좌표를 고려하여 해석하였으며, 동적운동방정식의 해를 구하기 위해 유한요소법을 사용하였다. 동적운동방정식의 시간적분은 Newmark해법을 채택하였고, 각 시간단계에서의 비선형거동에 따른 반복계산은 Newton-Raphson방식을 이용하였다. 아치의 좌굴거동해석에는 Humphreys 등이 사용한 좌굴기준 및 무차원 매개변수를 이용하였다. 단, Humphreys 등과는 달리 비대칭구조물의 좌굴판단시에도 적용할 수 있도록 수평변위를 반영한 처짐비식을 제안하였고, 이를 프로그램화하여 모형해석에 적용하였다. 모형해석을 통하여 낮은 아치의 지지조건에 따른 좌굴해석을 수행하여 양단힌지아치가 양단고정아치보다 좌굴전.후 큰 처짐비를 보여 좌굴강성면에서 상대적으로 불리한 구조라고 판단된다. 그 밖에 같은 형상매개변수를 갖는 아치는 지지조건에 관계없이 같은 하중매개변수를 재하할 경우, 같은 시간매개변수에서 처짐비를 기준으로 같은 거동을 함을 알았다. 따라서 좌굴현상도 같은 하중매개변수에서 나타남을 확인하였다.

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다중모델 해석을 위한 부분층별-등가단층 결합요소 (Partial Layerwise-to-ESL Coupling Elements for Multiple Model Analysis)

  • 신영식;우광성;안재석
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제22권3호
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    • pp.267-275
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    • 2009
  • 이 논문에서는 복합재료 적층판 해석을 위해 등가단층요소와 부분-선형 층별 적층요소를 서로 연계시킨 결합요소를 제안하였다. 등가단층요소는 퇴화 쉘요소에 의해 정식화되었으며, 반면에 부분-선형 층별요소의 경우 면내변위는 부분적 선형변화로, 두께방향으로의 면외변위는 일정하다고 가정하였다. 제안된 유한요소모델은 p-수렴방식에 기초를 두고 있다. 변위장 보간을 위해 적분형 르장드르 다항식이, 수치적분을 수행하기 위해서는 가우스-로바토 적분을 각각 채택하였다. 이 연구에서는 주로 p-수렴 결합요소의 검증을 위해 다양한 형태의 유한요소 다중모델에 대해 안정된 수치해석값을 보여주는 지에 초점을 두었다. 채택한 예제는 정해를 쉽게 알고 있는 단순한 문제로 인장력을 받는 평판 또는 연직하중을 받는 캔틸레버보에 적용하여 제안된 요소의 성능을 평가하였다.

MEMS형 경사계 센서의 유효성 평가 (Development of MEMS Inclinometer Sensor System)

  • 하대웅;김종문;박효선
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제26권4호
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    • pp.271-274
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    • 2013
  • 경사계 센서는 여러분야에서 널리 적용되고 있는 센서 중의 하나이다. 특히 건축분야에서는 초고층 건물의 수직도와 수평도를 계측하고 모니터링하는데 적용되어 왔다. 최근 미소전기기계 시스템(MEMS: Micro Electro-Mechanical System)기술의 발달로 인해 많은 센서들이 개발되었다. 본 논문에서 논하고자 하는 MEMS형 경사계는 MEMS형 가속도계를 기반으로 한다. 정지한 상태에서 가속도계로 계측되는 정적 가속도와 중력가속도 사이의 관계를 이용하면 센서에 발생하는 경사를 계측할 수 있기 때문이다. 이러한 원리 때문에 좀 더 정확하고 이점을 갖는 경사계가 개발되었다. 보 실험을 통하여서 레이저 변위계와의 차이를 검증하였다. 실험결과 무선 MEMS형 경사계 센서 시스템은 높은 정확도, 안정성, 장기모니터링에 대한 경제성을 갖는 유용한 시스템임을 확인할 수 있었다. 결론적으로 무선 MEMS형 경사계 센서 시스템은 건축분야에서 그리고 다른 여러 산업분야에서 정확하고 편리한 모니터링 시스템으로 적용될 수 있을 것으로 판단된다.

하악 무치악 환자에서 Parallel guide KIT®를 이용한 임플란트 식립 및 Locator 어태치먼트를 이용한 임플란트 피개의치 수복증례 (The implant retained overdenture by Locator attachments on the edentulous mandible using Parallel guide KIT® : a case report)

  • 김혜란;김준엽;양홍서;박상원;임현필;윤귀덕;박찬;신진호
    • 구강회복응용과학지
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    • 제33권1호
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    • pp.55-62
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    • 2017
  • 무치악 환자를 수복할 때 임플란트 피개의치를 이용한 치료법은 전통적인 총의치의 문제점인 저작시 동통, 의치의 부족한 유지와 안정을 포함하는 기능저하 문제 등을 해결할 수 있는 방법이다. $Locator^{(R)}$ (Zest Anchors LLC, Espandido, USA) 어태치먼트는 임플란트 피개의치에 사용되는 어태치먼트 중 수직적으로 필요한 공간이 가장 적고, 나일론 부품에 따라 유지력 조절이 용이하다. 하지만 Ball이나 Bar에 비해 기능시 부품의 마모로 유지력이 빠르게 감소하는 특징이 있어 가급적 임플란트 간 각도가 최소가 되도록 식립하려는 노력이 필요하다.