• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제67권1호
• /
• pp.9-20
• /
• 2018

In this paper, a framework is proposed for dynamic analysis of train-bridge systems with a damaged pier after barge collision. In simulating the barge-pier collision, the concrete pier is considered to be nonlinear-inelastic, and the barge-bow is modeled as elastic-plastic. The changes of dynamic properties and deformation of the damaged pier, and the additional unevenness of the track induced by the change of deck profile, are analyzed. The dynamic analysis model for train-bridge coupling system with a damaged pier is established. Based on the framework, an illustrative case study is carried out with a $5{\times}32m$ simply-supported PC box-girder bridge and the ICE3 high-speed train, to investigate the dynamic response of the bridge with a damaged pier after barge collision and its influence on the running safety of high-speed train. The results show that after collision by the barge, the vibration properties of the pier and the deck profile of bridge are changed, forming an additional unevenness of the track, by which the dynamic responses of the bridge and the car-body accelerations of the train are increased, and the running safety of high-speed train is affected.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제26권8호
• /
• pp.1577-1584
• /
• 2002

This paper develops a finite element model for studying the occupant behavior and injury cofficients of a large-sized cab-over type truck. Since it does not have a room to absorb collision energy and deformation in front of the passenger compartment the deformation is directly transmitted to the passenger compartment. Moreover, since its steering column is attached on the frame, severe deformation of the frame directly affects on the steering wheel's movement. Therefore, if the occupant behavior and injury coefficients analysis is performed using a finite element model developed based on a sled test, it is very difficult to expect acquiring satisfactory results. Thus, the finite element model developing in this paper is based on the frontal crash test in order to overcome the inherent problems of the sled test based model commonly used in the passenger car. The occupant behavior and injury coefficients analysis is performed using PAM-CRASH installed in super-computer SP2. In order to validate the reliability of the developed finite element model, a frontal crash test is carried out according to a test method used fur developing truck occupant's secondary safety system in european community and japan. That is, test vehicle's collision direction is vertical to the rigid barrier and collision velocity is 45kph. Thus, measured vehicle pulses at the lower parts of the left and right B-pilla., dummy chest and head deceleration profiles, HIC(head injury criterial) and CA(chest acceleration) values, and dummy behavior from the frontal crash test are compared to the analysis results to validate reliability of the developed model.

• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제33권1호
• /
• pp.25-33
• /
• 2020

본 논문에서는 Coupled Eulerian-Lagrangian(CEL) 기법을 이용하여 인공섬 형식의 방호공을 구성하는 수중사면에 선박이 충돌하는 경우 발생하는 선박의 선수와 지반의 거동에 대한 매개변수 해석을 수행하였다. 고려된 매개변수는 선수의 경우 선수각, 스템각, 충돌위치 그리고 충돌속도이며, 지반의 조건으로 사면의 기울기, 지반과 선박의 마찰계수 그리고 지반의 강도이다. 선수의 거동으로부터 소산된 충돌력과 운동에너지를 각 매개변수에 대해 산정하고, 이를 지반의 변형과 연계하여 에너지 소산기구의 거동을 파악하였다. 충돌력을 변위의 지수함수로 가정하고 매개변수의 영향을 검토하였다. 그 결과 지수함수의 계수는 사면의 경사와 선박과의 마찰계수에만 영향을 받는 결과를 얻었다. 이 관계로부터 소산되는 충돌에너지를 타당하게 산정할 수 있었다. 충돌 시 선수에 의해 밀려난 원지반의 부피와 소산된 충돌에너지는 비례하는 관계로 나타낼 수 있다는 것을 보였고, 이 관계는 선박의 형상보다는 선박과 사면의 마찰계수와 지반의 강도에 영향을 받는 것으로 나타났다.

• 한국방재안전학회논문집
• /
• 제16권2호
• /
• pp.75-83
• /
• 2023

일반적으로 교량은 계곡, 하천 등의 구간을 쉽게 통과하기 위한 목적으로 설치되는 시설물이다. 도심지를 통과하여 운행되는 철도교량 등은 지진, 통행차량의 충돌 등의 외부적인 요인으로 인해 손상이 발생하게 되며, 이로 인한 심각한 인명피해와 주변 시설물의 피해 그리고 운행중단으로 인한 도심지의 기능 마비 등 심각한 인적 물적 피해가 발생할 수 있다. 충돌이 발생한 교량에 대해서는 손상 정도에 따라 부분 보수 혹은 전면 교체 등의 보수작업이 진행되고 있다. 충돌로 인한 손상 혹은 변형이 발생하는 경우, 변형의 정도, 변형으로 인한 교량의 내하력에 영향을 미치는 정도 등에 따라 보수 방법을 결정한다. 본 연구에서는 도심지 내에서 설치되어 운행 중인 노후 철도 교량에 대해 차량의 충돌로 인해 발생한 국부 변형에 대한 보수작업에 대한 수치 해석적 검토를 수행하였다. 이를 위해 차량 충돌로 인하여 발생한 국부 변형에 대한 교량의 구조적 안전성 검토를 수행하였다. 본 논문에서는 분석 결과를 바탕으로 사고 교량의 보수 방법을 제시하였다.

• 한국측량학회:학술대회논문집
• /
• 한국측량학회 2003년도 춘계학술발표회 논문집
• /
• pp.135-138
• /
• 2003

In this study, digital photogrammetry is made use of precision surveying of deformation parts that occurred in the traffic accident. So, deformation of the traffic accident, an essential basis in the traffic accident analysis, was analysed quantitatively by digital photogrammetry. If the study continue to build the basis of data, renew it, and consider the vehicle rigidity, a property of dynamics motion according to a various kind of cars, conditions of an accident, these deformation analysis will be able to not only decide the speed just before the collision, but also reappear the traffic accident and carry out an analysis more scientifically and effectively.

• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제33권1호
• /
• pp.17-23
• /
• 2020

본 논문에서는 인공섬 형식의 방호공을 구성하는 수중사면에 선박이 충돌하는 경우 발생하는 선박과 지반의 거동을 해석하기 위한 모델을 Coupled Eulerian-Lagrangian(CEL) 기법을 이용하여 구성하였다. 충돌에서 발생하는 지반의 전단파괴를 포함하는 대변형을 고려하기 위하여 지반과 해수는 Eulerian 영역으로 구성하고 충돌체를 Lagrangian 영역으로 구성되었다. 해석의 효율성을 향상시키기 위해서 mass scali기법을 충돌체의 모델링에 도입하였으며, 지반은 Eulerian영역에서 Eulerian Volume Fraction(EVF)값을 설정하여 구성하였다. 작성된 모델의 적용성을 검증하기 위하여 동적관입앵커에 대한 해석을 수행하였다. 또한 컨테이너선의 외부형상에 따라 고체요소로 모델링된 선수가 수중사면에 충돌하는 경우의 해석을 수행하고, 그 때 발생하는 변위, 속도, 소산에너지 등의 거동을 평가하였다. 그 결과로 매개변수해석에 대한 추가적인 연구 필요성이 도출되었다.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
• /
• 제14권1호
• /
• pp.75-84
• /
• 2013

In this paper, the guidance law for formation flight and collision avoidance of multiple Unmanned Aerial Vehicle (UAV)s is proposed. To construct the physically comprehensible guidance law for formation flight, the virtual structure approach is used. To develop a guidance law for collision avoidance considering both other UAVs and unknown static obstacles, a geometric approach using information such as a relative position vector is utilized. Through the Lyapunov theorem, the stability of the proposed guidance law is proved. To combine guidance commands, the concept of the elastic weighting factor inspired by the elastic behavior of shape memory polymer, which tends to regain its original shape after deformation, is introduced. By using the concept of elastic weighting factor, multiple UAVs are able to cope actively with the situation of a collision between both UAVs and static obstacles during the formation flight. To verify the performance of the proposed method, numerical simulations are performed.

• 한국자동차공학회논문집
• /
• 제23권5호
• /
• pp.524-536
• /
• 2015

The paper aims to design and verify tearing tube type energy absorption device applied in tram to ensure safety in case of collision accident. Energy capacity of tearing tube is determinated based on EN15227 and Standard Collision Scenarios Criterion in Detail in Republic of Korea. Tearing tube is designed based on theoretical model suggested by X.Huang et al. and assumption by T.Y. Reddy et al. Real scale collision tests are conducted to analyze the energy absorption characteristics and deformation mode. Bending of curl tips is absorbed collision energy when curl tips and tube body are contacted to each other from the tests and we suggest and include the formula on bending of curl tips in theoretical model.

• 대한기계학회:학술대회논문집
• /
• 대한기계학회 2008년도 추계학술대회A
• /
• pp.1788-1793
• /
• 2008

Classical molecular dynamics simulations (MDS) were conducted to simulate nano-sized cluster collisions with a weakly attractive static surface. Energy exchanges associated with the cluster collision and the adhesion probability are discussed. Routes of the energy exchanges and the kinetic energy loss are vastly altered in their mode according to the cluster incident velocity. In the elastic collision regime ($V_0$<0.1), most incident kinetic energy is recovered into the rebounding kinetic energy, but a little loss in the incident kinetic energy causes the cluster adhesion. Dissipated kinetic energy is converted into the rotational energy. In the weakly plastic collision regime (0.1<$V_0$<0.3), the transition from elastic to plastic collision occurs, and a large part of the released potential energy is converted into rebounding translational energy. For strongly plastic collisions ($V_0$>0.3), permanent cluster deformation occurs with extensive collapse of the lattice structure inducing a solid-to-solid phase transition; moreover, most of the cluster kinetic energy is converted into cluster potential and thermal energy.

• 한국해안·해양공학회논문집
• /
• 제28권1호
• /
• pp.7-12
• /
• 2016

본 연구에서는 선박충돌로부터 교량을 방호하는 파일형 선박충돌방호공과 충돌선박의 간이충돌모델을 개발하고 이를 검증하였다. 선박은 선수의 비선형반력을 고려하여 모델링하였다. 충돌방호공의 모델은 파일에서 상부슬래브의 하단과 지중에 2개의 소성힌지가 발생하는 것으로 구성하였다. 충돌중 발생하는 운동에너지와 위치에너지 및 변형에너지를 고려하여 운동방정식을 유도하고 이를 해석하는 시스템을 개발하였다. 선박과 구조물에 대한 정밀 충돌해석을 수행하여 개발된 간이모델이 충돌거동을 정확히 모사할 수 있음을 보였다.