In this study, a numerical procedure based on the finite element method for materially and geometrically nonlinear analysis of reinforced and prestressed concrete slender columns with arbitrary section subjected to combined biaxial bending and axial load is developed. In order to overcome the low computer efficiency of the conventional section integration method in which the reinforced concrete section is divided into a large number of small areas, an efficient section integration method is used to determine the section tangent stiffness. In this method, the arbitrary shaped cross section is divided into several concrete trapezoids according to boundary vertices, and the contribution of each trapezoid to section stiffness is determined by integrating directly the trapezoid. The space frame flexural theory is utilized to derive the element tangent stiffness matrix. The nonlinear full-range member response is traced by an updated normal plane arc-length solution method. The analytical results agree well with the experimental ones.
Membrane structures, a kind of lightweight soft structural system, are used for spatial structures. The design procedure of membrane structures are needed to do shape finding, stress-deformation analysis and cutting pattern generation, because the material property has strong axial stiffness, but little bending stiffness. The problem of cutting pattern is highly varied in their size, curvature and material stiffness. So, the approximation inherent in cutting pattern generation methods is quite different. Therefore the ordinary computer software of structural analysis & design is not suitable for membrane structures. In this study, we develop the program for cutting pattern generation using geodesic line, and investigate the result of example's cutting pattern in detail.
Rotordynamic analysis of a multistage turbine pump using finite element method is performed to investigate the effects of seal wear on Its system behavior. Stiffness and damping coefficients of the 2-axial grooved bearing are obtained as functions of rotating speed. Stiffness and damping coefficients of plane annular seals are calculated as functions of rotating speed as well as seal clearance. As the clearance of seals become larger, these stiffness and damping coefficients decrease drastically so that there can be significant changes in whirl natural frequencies and damping characteristics of the pump rotor system. Although a pump is designed to operate with a sufficient seperation margin from the 1st critical speed, seal wear due to long operation may cause a sudden increase in nitration amplitude by resonance shift and reduce seal damping capability.
Membrane structures, a kind of lightweight soft structural system, are used for spatial structures. The material property of the membrane has strong axial stiffness, but little bending stiffness. Therefore membrane structures arc unstable structures initially. These soft structures need to be introduced initial stresses first because of its initial unstable state, and it happens large deformation phenomenon. To find the structural shape after large deformation caused by initial stiffness introduced, we need the shape analysis considering geometric nonlinearity in structural design procedure. In this study, we investigate into the stress concentration at crack of membrane structures. Therefore, using the nonlinear analysis program that NASS (Nonlinear Analysis for Spatial Structures) perform nonlinear analysis, and stress distribution for creak length investigate for using linear elastic fracture mechanics.
Membrane structures, a kind of lightweight soft structural system, are used for spatial structures. The material property of the membrane has strong axial stiffness, but little bending stiffness. The design procedure of membrane structures are needed to do shape finding, stress-deformation analysis and cutting pattern generation. In shape finding, membrane structures are unstable structures initially. These soft structures need to be introduced initial stresses because of its initial unstable state, and it happens large deformation phenomenon. And also there are highly varied in their size, curvature and material stiffness. So, the approximation inherent in cutting pattern generation methods is quite different. Therefore, in this study, to find the structural shape after large deformation caused by Initial stress, we need the shape analysis considering geometric nonlinear ten And the geodesic line on surface of initial equilibrium shape and the cutting pattern generation using the geodesic line is introduced.
Membrane structures, a kind of lightweight soft structural system, are used for spatial structures. The design procedure of membrane structures are needed to do shape finding, stress-deformation analysis and cutting pattern generation, because the material property has strong axial stiffness, but little bending stiffness. The problem of cutting pattern is highly varied in their size, curvature and material stiffness. So, the approximation inherent in cooing pattern generation methods is quite different. Therefore the ordinary computer software of structural analysis & design is not suitable for membrane structures. In this study, we develop the program for cutting pattern generation using geodesic line, and investigate the result of example's cutting pattern in detail.
The front-end side members of automobiles absorb most of the energy in a case of front-end collision. The front-end side members are required to have a high stiffness together with easiness to collapse sequentially to absorb more impact energy. The axial static collapse test (5mm/min) was conducted by using UTM for form different types of members which have different cross section shapes; single hat, single cap, double cap, and double hat. The single hat shaped section member has the typical standard section, which the double hat shape section has a symmetry in the center to have more stiffness. As a result of the test, the energy absorbing characteristic was analyzed for different section shapes. It turned out that the change of section shape influence the absorbing energy, the mean collapse load and the maximum collapse load, and the relation between the change of section shape and the collapse mode.
The diaphragm-type stylus probe was developed for ultra-precision on-machine measurement (OMM) application. This probe is equipped with two diaphragms which are parallel and one capacitive sensor is used for detecting the vertical motion of end tip in the stylus when it is contacted to the optical freeform surface. For better performance of proposed probes, several design parameters such as axial stiffness and the lateral deformations were investigated with finite element analysis techniques. To verify the feasibility, the profiles of the master sphere ball were measured on the ultra-precision milling machine. The measurement results show that the proposed probe can calculate the radius of the circle within the accuracy of 0.1 ${\mu}m$ for the ultraprecision optical surface.
Tubular joints have been widely used in offshore platforms and space structures due to their merits such as easy fabrication, aesthetic appearance and better static strength. For existing tubular joints, a grouted sleeve reinforced method was proposed in this paper. Experimental tests on five tubular T-joints reinforced with the grouted sleeve and two conventional tubular T-joints were conducted to investigate their mechanical behaviour. A constant axial compressive force was applied to the chord end to simulate the compressive state of the chord member during the tests. Then an axial compressive force was applied to the top end of the brace member until the collapse of the joint specimens occurred. The parameters investigated herein were the grout thickness, the sleeve length coefficient and the sleeve construction method. The failure mode, ultimate load, initial stiffness and deformability of these joint specimens were discussed. It was found that: (1) The grouted sleeve could change the failure mode of tubular T-joints. (2) The grouted sleeve was observed to provide strength enhancement up to 154.3%~172.7% for the corresponding un-reinforced joint. (3) The initial stiffness and deformability were also greatly improved by the grouted sleeve. (4) The sleeve length coefficient was a key parameter for the improved effect of the grouted sleeve reinforced method.
본 연구는 뒷채움재로 사용하는 입상재료의 다공성으로 인하여 발생하는 강성 부족과 이로 인한 변형발생 등의 문제를 극복하기 위한 방법으로서 국내 지표특성상 가장 풍부한 화강풍화토를 사용한 유동성뒷채움재(CLSM)의 배합특성을 분석하였으며 설계배합비에 따른 강도와 강성 발현 특성을 자유단공진주시험(FF/RC), 공내재하시험(PMT) 및 동적평판재하시험(LDWT) 등으로 분석하여 향후 뒷채움재용 화강풍화토 CLSM의 설계 및 시공에 필요한 기초 데이터를 제시하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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