• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제16권10호
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• pp.5-14
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• 2015

불포화토에는 부(-)의 압력인 석션(Suction)이 작용한다. 석션은 입자간 응력을 증가시키며, 이에 따라 토립자 골격의 항복응력 및 소성전단강성을 증대시킨다. 따라서 본 연구에서는 이러한 석션의 효과를 지진 등의 동적 하중조건에서 고려하기 위해 불포화토에 대하여 확장된 반복탄소성구성식으로부터 제1 항복함수 및 제2 항복함수를 고려하여 유도된 응력-변형률 관계를 이용하여 반복삼축시험의 요소 시뮬레이션을 수행하였다. 그 결과 응력경로, 응력-변형률 관계 및 체적변형률-축변형률 관계로부터 요소 시뮬레이션은 반복삼축거동을 양호하게 모사함을 확인하였다. 본 연구결과는 동적 하중이 작용하는 불포화토 거동 예측의 정확도 제고에 기여할 것으로 전망된다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2001년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.135-139
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• 2001

This paper describes a string resonator that is used for the interrogation system of a Fiber Bragg Grating(FBG) strain sensor. The strain on the fiber piece is calculated from the measured frequency based on that the natural frequency of a string is a function of the applied absolute strain. Existing research considered a fiber as a string, but a fiber is not a string in the strict sense due to its bending stiffness, thus the fiber should be modeled as a beam accompanied with an axial force. In the vibration modeling, the relationship between the strain and the natural frequency is derived, and then the resonance condition is described in terms of both the phase and the mode shape for sustaining resonant motion. Several experiments verify the effectiveness of the proposed model of the fiber. The performance of the string resonator is analyzed by measuring the frequency change according to the applied strains in the dynamic range of 1100$\mu\varepsilon$ referred to the displacement from capacitance sensor. From the experimental results, the implemented string resonator provides the accuracy of $\pm$3$\mu\varepsilon$, the quasi-static resolution of ~0.1$\mu\varepsilon$(rms) which amount to be $\pm$0.17$\mu\textrm{m}$ and ~6nm respectively, in case of fiber length of 56mm. For a dynamic strain, it can provide the accuracy of ~3$\mu\varepsilon$ until the frequency comes to 8Hz. As a consequence, the string resonator proposed for FBG sensor provides the high accuracy and the high resolution in strain measurement, and also it is expecting to be used, for the application, to not only strain but also displacement measuring device.

• 한국정밀공학회지
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• 제29권3호
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• pp.324-333
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• 2012

The conventional medium and large caliber gun, in general, utilize the hydro-pneumatic recoil mechanism to control the firing impulse and to return to the battery position. However, this kind of mechanism may cause the problems like the leakages and the property changes in oil and gas due to the temperature variations between low and high temperatures. Accordingly, the friction spring mechanism has recently been researched as an alternative system. The friction spring mechanism consists of a set of closed inner and outer rings with the concentric tapered contact surfaces assembled in the columnar form, and can only be used under the compression load. When the spring column is axially loaded, the tapered surfaces become overlapped, causing the outer rings to expand while the inner rings are being contracted in diameter allowing an axial displacement. Because of friction between tapered contact surfaces, much higher spring stiffness is obtained on the stroke at the increase in load than the stroke at the decrease. In this paper, the dynamic equations regarding the friction spring system and the design approach have been investigated. It is also tried for a dynamic model representing the recoil motion and the friction spring forces. And the model has been proved from firing test using a gun system with friction springs. All the results show that the recoil mechanism using friction springs can substitute for the classic hydro-pneumatic recoil system.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제14권1호
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• pp.105-111
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• 2002

포스트텐션된 슬래브 교량은 특별직교이방성 복합적층판 이론으로 해석할 수 있다. 슬래브 교량의 해석에 있어 단면의 기하학적, 물리적 특성이 중립축을 중심으로 휨-연계 강성 $B_{ij}=0$ 이고, $D_{16}=D_{26}=0$ 임을 고려해야 한다. 각각의 횡방향철근과 수직방향철근은 하나의 lamina로 간주하고, 재료상수는 각각의 lamina의 혼합법칙에 의해서 계산되어진다. 단순지지된 슬래브 교량은 등분포하중과 축하중을 받고 있다. 본 논문에서는 유한차분법과 보 이론에 의해서 해석하였다. 그 결과 보 이론에 의한 해석 값이 판 이론에 의한 해석 값에 근접함을 알 수 있었다. 본 논문에서 얻은 연구 결과를 이용하여 가까운 장래에 학부정도의 실력을 가진 기술자가 포스트텐션된 슬래브 교량의 해석에 있어서 유용하게 사용 할 수 있다.

• Coupled systems mechanics
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• 제5권2호
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• pp.191-201
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• 2016

Coupled structures are widely seen in civil and mechanical engineering. In coupled structures, monitoring the translational motion of its key components is of great importance. For instance, some coupled arms are equipped with a hydraulic piston to provide the stiffness along the piston axial direction. The piston moves back and forth and a distance sensing system is necessary to make sure that the piston is within its stroke limit. The measured motion data also give us insight into how the coupled structure works and provides information for the design optimization. This paper develops two distance sensing systems for coupled structures. The first system measures distance with ultrasonic sensor. It consists of an ultrasonic sensing module, an Arduino interface board and a control computer. The system is then further upgraded to a three-sensor version, which can measure three different sets of distance data at the same time. The three modules are synchronized by the Arduino interface board as well as the self-developed software. Each ultrasonic sensor transmits high frequency ultrasonic waves from its transmitting unit and evaluates the echo received back by the receiving unit. From the measured time interval between sending the signal and receiving the echo, the distance to an object is determined. The second distance sensing system consists of a wire draw encoder, a data collection board and the control computer. Wire draw encoder is an electromechanical device to monitor linear motion by converting a central shaft rotation into electronic pulses of the encoder. Encoder can measure displacement, velocity and acceleration simultaneously and send the measured data to the control computer via the data acquisition board. From experimental results, it is concluded that both the ultrasonic and the wire draw encoder systems can obtain the linear motion of structures in real-time.

• Steel and Composite Structures
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• 제26권6호
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• pp.793-808
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• 2018

In this study, the seismic performance of the connections between L-shaped columns composed of concrete-filled steel tubes (L-CFST columns) and H-beams used in high-rise steel frame structures was investigated. Seven full-scale specimens were tested under quasi-static cyclic loading. The variables studied in the tests included the joint type, the axial compression ratio, the presence of concrete, the width-to-thickness ratio and the internal extension length of the side plates. The hysteretic response, strength degradation, stiffness degradation, ductility, plastic rotation capacity, energy dissipation capacity and the strain distribution were evaluated at different load cycles. The test results indicated that both the corner and exterior joint specimens failed due to local buckling and crack within the beam flange adjacent to the end of the side plates. However, the failure modes of the interior joint specimens primarily included local buckling and crack at the end plates and curved corners of the beam flange. A design method was proposed for the flexural capacity of the end plate connection in the interior joint. Good agreement was observed between the theoretical and test results of both the yield and ultimate flexural capacity of the end plate connection.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제22권3호
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• pp.75-83
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• 2018

본 연구에서는 일반 버팀보 공법을 개선한 조립식 버팀보 공법을 적용할 때 구조안정성에 대하여 검토하였다. 굴착단계별 가상의 최대 발생 토압력에 대해 좌굴되지 않도록 충분한 강성을 가지는에 대한 안정성검토를 실시하였다. 고강도 조립식 버팀보 공법은 상부플랜지에 일정한 간격으로 볼트 구멍이 천공되어 있는 공법이다. 구조물의 좌굴해석 결과 안전율은 약 5%정도 증가하였고, 발생응력이 허용응력보다 낮기 때문에 버팀보의 구조 안정성은 확보된 것으로 판단된다. 특히 고강도 버팀보 공법을 적용 시 축방향 압축응력은 약 16% 증가한다. 고강도 버팀보 공법은 공사기간을 단축할 수 있으며 추가 부재를 구매할 필요가 없어 경제적이다.

• 대한토목학회논문집
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• 제9권3호
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• pp.1-12
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• 1989

사장교는 경간이 크기 때문에 발생하는 대변형 효과, 케이블의 현수 작용, 그리고 축력으로 인한 휨 강성 변화 등으로 비선형 거동이 나타난다. 사장교의 동적 거동은 구조물 안정성 검사를 위한 중요한 요소가 된다. 특히, 편재 이동하중이 작용하는 경우, 연직 변위와 비틂 변위는 복합될 뿐만 아니라 단면 좌우의 케이블 축력 변화도 중요한 동적 특성을 나타낸다. 본 연구에서는 편재 이동하중이 작용하는 사장교의 해석을 위한 이론적 연구와 유한 요소법을 제시하였고 이동 하중의 속도변화와 편심량의 크기에 따라 케이블의 장력과 절점 변위에 대한 동적 거동을 규명하였다. 본 연구에서 수행한 해석 결과에 따르면, 편재 이동 하중을 받는 사장교의 해석에서는 주형의 비틂과 이로 인한 케이블 축력 증가도 고려해야 할 것으로 사료된다.

• Composites Research
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• 제17권3호
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• pp.29-37
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• 2004

본 연구에서는 대변형 보이론을 이용하여 정지 비행 시 복합재 무베어링 로우터 시스템의 공력탄성학적 안정성 해석을 수행하였다. 무베어링 로우터 시스템은 유연보, 토오크 튜브, 피치 링크, 그리고 메인 블레이드로 구성된다. 유연보, 토오크 튜브, 그리고 메인 블레이드를 각각 플랩 굽힘, 리드-래그 굽힘, 비틀림 그리고 축 방향 변형의 탄성 운동을 하는 보로 가정하고, 1차원 보 요소로 모델링을 하였다. 또한, 유연보를 복합재료 적층판으로 구성된 비틀림에 유연한 직사각형 단면을 갖는 보로 모델링 하여, 1차원 보 해석에 필요한 유효 단면 상수를 얻었다. 외력으로는 2차원 준-정상 공기력 모델을 적용하였으며, 보의 유한 요소 지배방정식은 헤밀턴 원리(Hamilton's principle)를 이용하여 얻었다. 공력 탄성학적 안정성 해석을 수행하기 위하여 p-k 방법을 이용하였으며, 유연보의 적층각과 적층 순서에 따른 구조적 연성이 무베어링 로우터 시스템의 공란성 안정성에 미치는 영향을 알아보았다.

• Tribology and Lubricants
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• 제34권1호
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• pp.33-41
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• 2018

This paper describes a new test rig for identification of rotordynamic force coefficients of squeeze film dampers (SFDs) in automotive turbochargers (TCs). Prior studies have mainly concentrated on relatively large-sized SFDs used in aircraft engines, turbocompressors, and turbopumps. The main objective of the current study is to propose a test rig for identification of dynamic force coefficients of small-sized SFDs (a journal diameter of ~11 mm). The current test rig consists of a journal, a SFD cartridge, four support rods, an upper structure, a data acquisition (DAQ) system, and an oil circulation unit. The annular gaps between the journal outer surface and SFD cartridge inner surface create SFD film lands. The damper has two parallel film lands separated by a central groove, having an axial length and depth of 3 mm. Each film land has a length of 4 mm with a $40{\mu}m$ radial clearance. The static load and dynamic impact tests identify the structural characteristics (i.e., stiffness and natural frequency) of the journal and assembled test rig. The measurements show good agreement with predictions. The SFD performance data from this test rig will be used to develop innovative TC rotor systems with improved NVH and reliability characteristics incorporating advanced SFD technology.