• 제목/요약/키워드: deformation rigidity

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합성단면의 콘크리트 크리프 해석을 위한 이완계수법 (Stress Relaxation Coefficient Method for Concrete Creep Analysis of Composite Sections)

  • 연정흠;경태현;김다나
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제23권1호
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    • pp.77-86
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    • 2011
  • 복합구조의 합성단면에서 콘크리트 크리프변형은 합성단면에 추가 변형을 발생시키며, 장기변형의 일부 구속에 의한 응력이완은 콘크리트단면에 도입된 선압축응력의 심각한 손실을 초래할 수 있다. 이 논문에서는 복잡한 합성단면의 콘크리트 크리프변형에 대해 공학적인 목적에서 단순 해석이 가능한 이완계수법을 유도하고, 이완계수법에 요구되는 응력이완계수 식을 제안하였다. 이완계수법은 크리프계수와 합성단면의 환산단면특성 및 하중특성을 매개변수로 사용하는 균등 크리프계수 단계별계산법(CC-SSM)과 같은 방법으로 유도되었다. 제안된 이완계수 식에 의한 응력이완계법의 오차는 CC-SSM으로부터 평가된 이완계수법의 평균 응력이완계수에 의한 오차보다 향상되었으며, 자유상태에서 크리프변형에 대한 제안식에 의한 이완계수법 반응의 평균오차율은 3보다 크지 않은 크리프계수에 대해 1.2%보다 작으며, 99% 신뢰도에서 최대 3.3%이었다. 제안된 응력이완계수 식은 크리프변형에 대한 합성단면의 내부구속 정도를 반영하며, 외부구속 효과를 분석하기 위한 전산구조해석에서 응력이완계수가 적용된 유효탄성계수는 합성단면의 요소에 대한 강성 계산에 효율적으로 적용될 수 있다.

편심유공합성보의 종국내력 및 변형능력에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Ultimate Strength and Deformation Capacity of Composite Beams with Eccentric Web Openings)

  • 최산호;서성연
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제12권5호통권48호
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    • pp.595-604
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    • 2000
  • 유공합성보는 공기조화설비등의 각종 배관으로 인한 용적률의 저하를 완화할 수 있고, 바람과 같은 수평력에 의한 층모멘트 감소등의 구조적 측면에서도 유용하다. 또한 휨강성도 증가되어 하중에 의한 처짐이 적어지고 진동하중이나 충격하중에도 유리하게 되어 건축물의 강성 및 내력을 높이기 위해 사용되고 있다. 그러나 개구부 위치 및 편심여부에 따라 외력에 대한 구조적인 거동이 달라지게 되므로 이에 대한 적절한 검토가 요구된다. 이에 본 논문은 편심유공합성보의 종국내력 및 변형능력에 관한 실험적 연구로서, 무공합성보인 기준시험체와 중심 및 상 하 편심유공합성보 시험체의 실험 및 이론적 고찰을 통하여 각 시험체들의 항복 및 최대내력, 휨 및 전단강성, 개구부주위의 응력분포, 그리고 모멘트-전단력 상관관계등의 구조적 특성을 규명코자 한다.

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매설조건에 따른 연성관의 변형특성 (Deformation Characteristics of Flexible Pipe with Variation of Buried Conditions)

  • 이봉직
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제15권10호
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    • pp.53-62
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    • 2014
  • 국내의 경우 하수관으로 많이 사용되어 온 관종은 콘크리트 흄관으로 대표되는 강성관이 주를 이루고 있으나, 시간 경과에 따른 관 부식 및 수밀성 부족 등의 이유로 사용이 급격히 감소하고 있다. 반면에 연성관은 부식에 강할 뿐만 아니라 자재의 무게가 경량이어서 시공성이 우수한 장점이 있어 사용이 증가하고 있는 실정이다. 그러나 연성관에 대한 시장의 신뢰성 부족과 미흡한 다짐관리로 인한 국부적인 파손사례가 발생하고 있어 이에 대한 원인분석 및 관리방안이 필요한 실정이다. 이에 본 연구에서는 시공순서, 관의 강성, 관 하부 콘크리트 기초의 강도, 관 하부 모래기초의 다짐도, 관 주변 모래의 다짐도 및 관 상단 되메움재의 다짐도 등을 변화시켜 가며 각각의 조건에 따른 관의 변형특성을 수치해석을 통하여 평가하였다. 평가결과 각 인자에 대한 영향을 확인할 수 있었으며 특히 연성관의 경우 관 주변 모래의 품질관리가 중요한 것으로 나타났다.

접합요소에 의한 Vertical Drain Well 지반의 변형해석 - 모델지반과 실제 Sand Drain Well 지반을 중심으로 - (Deformation Analysis of Soft Foundation with Vertical Drain Wells using the Interface Element Method -With Emphasis on Model Foundation and Actual Sand Drain Well Foundation-)

  • 이진수
    • 대한토목학회논문집
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    • 제13권4호
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    • pp.227-237
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    • 1993
  • 본 연구는 vertical drain well 설치지반의 보다 더 실제적이고 합리적인 변형해석을 목적으로 drain well 타설로 인하여 발생하는 well 주변 점토층의 교란(smear)영향, well과 인접점토층의 강성차이에서 오는 접합면 변형의 불연속거동 표현이 가능한 유한요소해석 방법을 제시하고자 하는데 목적이 있다. 유한요소해석의 구성은 변형의 지배방정식으로서 Biot의 압밀이론을 근간으로 여기에 흙의 구성식과 접합요소이론을 결합하여 이루어진다. 본 논문에서 제시한 해석법의 정도는 Siriwardane과 Ghaboussi 등이 사용한 지반에 적용하여 검증한 바 있다. 여기에서는 이를 다시 모델지반과 실제지반에 대해서 유한요소해석법을 적용하여 강성이 다른 이질재료간 경계에서의 불연속변형의 영향에 따른 지반내 거동특성을 살펴보고 이것을 함께 고려한 해석법의 정도를 알아보고자 한 것이다. 그 결과는 침하에 있어서 매우 만족스럽다고 보아지지만 간극수압등에는 잘 일치하지 않는 점이 있어 앞으로의 더 많은 연구가 필요하다고 판단된다.

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경차와 대형차에서의 스테빌라이저들의 구조해석에 관한 융합연구 (A Convergent Study on the Structural Analysis of Stabilizer at Light and Large Sized Cars)

  • 최계광;조재웅
    • 한국융합학회논문지
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    • 제12권2호
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    • pp.173-177
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    • 2021
  • 본 연구에서는 경차와 대형차의 중공축을 가진 스테빌라이저 모델들의 비틀림 강성과 내구성을 해석하여 서로 비교 및 검토하였다. Model 1이 가해진 모우멘트가 Model 2에 비하여 3배 이상이었지만 최대변형량은 2.6배 정도로 크게 나타났다. Model 1, Model 2 공히, 스테빌라이저 바 링크 목 부분에서 가장 많은 응력을 받는 것으로 보인다. 또한 Model 1의 최대응력은 Model 2보다 2.9배 정도로 크게 나타났다. 대형차에서의 Model 1이 소형차에서의 Model 2 보다 약 20배 이상의 변형 에너지를 보였다. 전반적으로 스테빌라이저의 변형 에너지보다 스테빌라이저 바를 고정해주는 모멘트를 가한 쪽의 브라켓 부분의 값이 큰 것을 확인할 수 있었다. 그리고 본 연구에서의 해석 결과들은 경차나 대형차에서의 스테빌라이저의 내구성이 있는 부품으로서 그 융합연구 설계에 도움이 될 수 있다고 사료된다.

Investigation on the dynamic response of porous FGM beams resting on variable foundation using a new higher order shear deformation theory

  • Atmane, Redhwane Ait;Mahmoudi, Noureddine;Bennai, Riadh;Atmane, Hassen Ait;Tounsi, Abdelouahed
    • Steel and Composite Structures
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    • 제39권1호
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    • pp.95-107
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    • 2021
  • In this work, the dynamic response of functionally graded beams on variable elastic foundations is studied using a novel higher-order shear deformation theory (HSDT). Unlike the conventional HSDT, the present one has a new displacement field which introduces undetermined integral variables. The FG beams were assumed to be supported on Winkler-Pasternak type foundations in which the Winkler modulus is supposed to be variable in the length of the beam. The variable rigidity of the elastic foundation is assumed to be linear, parabolic and sinusoidal along the length of the beam. The material properties of the FG porous beam vary according to a power law distribution in terms of the volume fraction of the constituents. The equations of motion are determined using the virtual working principle. For the analytical solution, Navier method is used to solve the governing equations for simply supported porous FG beams. Numerical results of the present theory for the free vibration of FG beams resting on elastic foundations are presented and compared to existing solutions in the literature. A parametric study will be detailed to investigate the effects of several parameters such as gradient index, thickness ratio, porosity factor and foundation parameters on the frequency response of porous FG beams.

Wave Response Analysis and Future Direction of Mega-Float

  • Park, Sung-Hyeon
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2001년도 Proceeding of KIN-CIN Joint Symposium 2001 on Satellite Navigation/AIS, lntelligence , Computer Based Marine Simulation System and VDR
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    • pp.153-168
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    • 2001
  • In the country where the population concentrates in the metropolis with the narrow land, development of th ocean space is necessary. Recently, mega-float offshore structure is studied as one of the effective utilization of the ocean space. And very large floating structure are now being considered for various applications such as floating airports, offshore cities and so on. This very large structure is relatively flexible compared with real floating structures like large ships. when we estimate dynamic responses of these structures in waves, the elastic deformation is important, because vertical dimension is small compared with horizontal. And it is necessary to examine the effect of ocean wave eternal force received from the natural environment. In this study, the mat-type large floating structure is made to be analytical model. And the analysis of the dynamic response as it receives regular wave is studied. The finite element method is used in the analysis of structure part of this model. And the analysis is carried out using the boundary element method in the fluid part. In order to know the characteristics of the dynamic response of the large floating structures, effects of wavelength, bending rigidity of the structure, water depth, and wave direction on dynamic response of the floating structure are studied by use of numerical calculation.

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내충격성 향상 및 경량화를 위한 하이브리드 복합재료 스트럿 타워 설계 (The Design of a Hybrid Composite Strut Tower for Improving Impact Resistance and Light-weight)

  • 이현철;오현주;김성수
    • Composites Research
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    • 제26권4호
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    • pp.223-229
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    • 2013
  • 본 연구에서는 자동차가 불규칙한 노면을 주행 시 받게 되는 충격으로 인하여 마운트 상단에 발생하는 영구변형을 방지하고자 하이브리드 복합재료를 사용한 스트럿 타워를 설계하였다. 타이어와 현가장치에서 흡수 가능한 에너지량을 초과하였을 시 잔류 충격은 마운트로 전이되며, 특히 고속주행성능을 향상시키기 위하여 강직한 현가장치를 도입한 경우, 에너지 흡수량 저하로 인하여 기존의 스트럿 타워가 쉽게 변형될 수 있다. 유한요소해석을 통하여 압연강판과 탄소섬유 복합재료로 이루어진 하이브리드 복합재료 스트럿 타워의 최적설계를 진행하였으며, 낙하충격시험을 실시하여 동적 거동을 연구하였다. 또한 3차원 형상측정과 초음파 비파괴 검사방법을 이용하여 스트럿 타워의 손상 유무를 확인하였다.

일방향 혼합방사형 탄소섬유/폴리아미드 6 복합재료판의 제작조건과 굽힘파괴거동 (Fabrication of unidirectional commingled-yarn-based carbon fiber/polyamide 6 composite plates and their bend fracture performances)

  • 최낙삼
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제22권2호
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    • pp.416-427
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    • 1998
  • Unidirectional commingled-yarn-based carbon fiber(CF)/polyamide(PA) 6 composite was fabricated under molding pressures of 0.4, 0.6 and 1.0 MPa to study its flexural deformation and fracture behavior. Fiber/matrix interfacial bonding area became larger with an increase of molding pressure from 0.4 to 0.6 MPa. For molding pressures .geq. 0.6 MPa, good flexural performance of similar magnitudes was attained. For the fracture test, four kinds of notch direction were adopted : edgewise notches parallel (L) and transverse (T) to the major direction of fiber bundles, and flatwise notches parallel(ZL) and perpendicular(ZT) to this direction. Nominal bend strength for L and ZL specimens exhibited high sensitivity to notching. ZL specimens revealed the lowest values of the critical stress intensity factor $K_c$ which was slightly superior to those of unfilled PA6 matrix. Enlargement of the compression area for T specimens was analyzed by means of the rigidity reduction resulting from the fracture occurrence.

Dynamic analysis of a transversely isotropic non-classical thin plate

  • Fadodun, Odunayo O.;Borokinni, Adebowale S.;Layeni, Olawanle P.;Akinola, Adegbola P.
    • Wind and Structures
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    • 제25권1호
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    • pp.25-38
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    • 2017
  • This study investigates the dynamic analysis of a transversely isotropic thin plate. The plate is made of hyperelastic John's material and its constitutive law is obtained by taken the Frechect derivative of the highlighted energy function with respect to the geometry of deformation. The three-dimensional equation governing the motion of the plate is expressed in terms of first Piola-Kirchhoff's stress tensor. In the reduction to an equivalent two-dimensional plate equation, the obtained model generalizes the classical plate equation of motion. It is obtained that the plate under consideration exhibits harmonic force within its planes whereas this force varnishes in the classical plate model. The presence of harmonic forces within the planes of the considered plate increases the natural and resonance frequencies of the plate in free and forced vibrations respectively. Further, the parameter characterizing the transversely isotropic structure of the plate is observed to increase the plate flexural rigidity which in turn increases both the natural and resonance frequencies. Finally, this study reinforces the view that non-classical models of problems in elasticity provide ample opportunity to reveal important phenomena which classical models often fail to apprehend.