• 제목/요약/키워드: discontinuous deformation analysis

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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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Modeling the Effect of Water, Excavation Sequence and Reinforcement on the Response of Tunnels

  • Kim, Yong-Il
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제15권3호
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    • pp.161-176
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    • 1999
  • 본 논문에서는 기존의 불연속 변형 해석(DDA) 방법에 대한 세가지 방향의 새로운 개선 방법들이 제시되었다. 이 개선 방법들은 암반 균열에서 암석 블록과 지하수 흐름의 수리-역학적 커플링, 연속적인 하중 재하 또는 제하, 그리고 록볼트, 숏크리트와 콘크리트 라이닝에 의한 보강으로 구성되었다. Shi (1988)와 Lin (1995)에 의한 기존 DDA 프로.그램은 이 방법들에 의하여 추가로 개선되었으며, 이 새로운 DDA프로그램에 대한 몇 가지 적용예들이 제시되었다. 또한, 경부고속철도 공사의 일부인 운주 터널의 지하굴착에 대한 시뮬레이션을 통하여 절리를 통한 지하수의 흐름, 굴착순서, 그리고 록볼트와 숏크리트에 의한 보강이 터널안정에 미치는 영향을 연구하였다. 그 결과 절리를 통한 지하수의 흐름과 부적절한 굴착순서는 터널의 안정성에 악영향을 미치나, 한편 록볼트와 숏크리트에 의한 보강은 터널을 안정화 시킨다는 사실을 밝혀냈었다. 그 결과 세가지 개선방법이 추가된 DDA프로그램은 지하구조물 설계에 있어서 유용한 해석방법으로 사용될 수 있다는 사실을 보여주었다.

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Application of mesh-free smoothed particle hydrodynamics (SPH) for study of soil behavior

  • Niroumand, Hamed;Mehrizi, Mohammad Emad Mahmoudi;Saaly, Maryam
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제11권1호
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    • pp.1-39
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    • 2016
  • The finite element method (FEM), discrete element method (DEM), and Discontinuous deformation analysis (DDA) are among the standard numerical techniques applied in computational geo-mechanics. However, in some cases there no possibility for modelling by traditional finite analytical techniques or other mesh-based techniques. The solution presented in the current study as a completely Lagrangian and mesh-free technique is smoothed particle hydrodynamics (SPH). This method was basically applied for simulation of fluid flow by dividing the fluid into several particles. However, several researchers attempted to simulate soil-water interaction, landslides, and failure of soil by SPH method. In fact, this method is able to deal with behavior and interaction of different states of materials (liquid and solid) and multiphase soil models and their large deformations. Soil indicates different behaviors when interacting with water, structure, instrumentations, or different layers. Thus, study into these interactions using the mesh based grids has been facilitated by mesh-less SPH technique in this work. It has been revealed that the fast development, computational sophistication, and emerge of mesh-less particle modeling techniques offer solutions for problems which are not modeled by the traditional mesh-based techniques. Also it has been found that the smoothed particle hydrodynamic provides advanced techniques for simulation of soil materials as compared to the current traditional numerical methods. Besides, findings indicate that the advantages of applying this method are its high power, simplicity of concept, relative simplicity in combination of modern physics, and particularly its potential in study of large deformations and failures.

Empirical correlation for in-situ deformation modulus of sedimentary rock slope mass and support system recommendation using the Qslope method

  • Yimin Mao;Mohammad Azarafza;Masoud Hajialilue Bonab;Marc Bascompta;Yaser A. Nanehkaran
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제35권5호
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    • pp.539-554
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    • 2023
  • This article is dedicated to the pursuit of establishing a robust empirical relationship that allows for the estimation of in-situ modulus of deformations (Em and Gm) within sedimentary rock slope masses through the utilization of Qslope values. To achieve this significant objective, an expansive and thorough methodology is employed, encompassing a comprehensive field survey, meticulous sample collection, and rigorous laboratory testing. The study sources a total of 26 specimens from five distinct locations within the South Pars (known as Assalouyeh) region, ensuring a representative dataset for robust correlations. The results of this extensive analysis reveal compelling empirical connections between Em, geomechanical characteristics of the rock mass, and the calculated Qslope values. Specifically, these relationships are expressed as follows: Em = 2.859 Qslope + 4.628 (R2 = 0.554), and Gm = 1.856 Qslope + 3.008 (R2 = 0.524). Moreover, the study unravels intriguing insights into the interplay between in-situ deformation moduli and the widely utilized Rock Mass Rating (RMR) computations, leading to the formulation of equations that facilitate predictions: RMR = 18.12 Em0.460 (R2 = 0.798) and RMR = 22.09 Gm0.460 (R2 = 0.766). Beyond these correlations, the study delves into the intricate relationship between RMR and Rock Quality Designation (RQD) with Qslope values. The findings elucidate the following relationships: RMR = 34.05e0.33Qslope (R2 = 0.712) and RQD = 31.42e0.549Qslope (R2 = 0.902). Furthermore, leveraging the insights garnered from this comprehensive analysis, the study offers an empirically derived support system tailored to the distinct characteristics of discontinuous rock slopes, grounded firmly within the framework of the Qslope methodology. This holistic approach contributes significantly to advancing the understanding of sedimentary rock slope stability and provides valuable tools for informed engineering decisions.

비탄성 유한요소해석을 이용한 주철근 단락을 갖는 철근콘크리트 교각의 손상지수 평가 (Evaluation of Damage Indices for RC Bridge Piers with Premature Termination of Main Reinforcement Using Inelastic FE Analysis)

  • 김태훈;신현목
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제5권4호
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    • pp.39-49
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    • 2001
  • 이 논문에서는 주철근 단락을 갖는 철근콘크리트 교각의 내진성능평가를 위한 비탄성 해석 기법을 제시하였다. 하중의 단계에 따라 수반하게 되는 콘크리트의 균열 및 철근의 항복, 이로 인한 부착효과와 골재의 맞물림 현상 및 강도의 감소 등과 같은 재료적 비선형성을 고려하였다. 이에 대한 콘크리트의 균열모델로서는 분산균열 모델을 사용하였다. 두께가 서로 다른 부재간의 접합부에서 단면강성이 급변하기 때문에 생기는 국소적인 불연속변형을 고려하기 위한 경계면 요소를 도입하였다. 또한, 횡방향 구속철근으로 인한 강도의 증가 효과를 고려하였다. 이 연구에서는 주철근 단락을 갖는 철근콘크리트 교각의 내진성능평가를 위해 제안한 해석기법을 신뢰성 있는 연구자의 실험결과와 비교하여 그 타당성을 검증하였다.

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철근콘크리트 교각의 비탄성 거동에 미치는 크기효과에 관한 해석적 연구 (Analytical Study on the Size Effect Influencing Inelastic Behavior of Reinforced Concrete Bridge Piers)

  • 김태훈;김운학;신현목
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제6권1호
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    • pp.23-31
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    • 2002
  • 이 연구는 철근콘크리트 교각의 비탄성 거동에 미치는 크기효과를 파악하는데 그 목적이 있다. 사용된 프로그램은 철근콘크리트 구조물의 해석을 위한 RCAHEST이다. 재료적 비선형성에 대해서는 균열콘크리트에 대한 인장, 압축, 전단모델과 콘크리트 속에 있는 철근모델을 조합하여 고려하였다. 이에 대한 콘크리트의 균열모델로서는 분산균열모델을 사용하였다. 두께가 서로 다른 부재간의 접합부에서 단면강성이 급변하기 때문에 생기는 국소적인 불연속변형을 고려하기 위한 경계면요소를 도입하였다. 또한, 같은 변위진폭에 있어서의 하중재하 회수에 의한 효과를 고려하였다. 철근콘크리트 교각의 비탄성 거동에 미치는 크기효과를 규명하기 위해서 실제 규모의 교각과 1/4 축소모델의 거동을 비교, 분석하였다.

반복 휭하중을 받는 철근콘크리트 골조의 비탄성 거동 및 연성능력 (Inelastic Behavior and Ductility Capacity of Reinforced Concrete Frame Subjected In Cyclic Lateral Load)

  • 김태훈;김운학;신현목
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제14권4호
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    • pp.467-473
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    • 2002
  • 본 연구는 반복 횡하중을 받는 철근콘크리트 골조의 비탄성 거동 및 연성능력을 파악하고 합리적이면서 경제적인 내진설계기준의 개발을 위한 자료를 제공하는데 그 목적이 있다. 사용된 프로그램은 철근콘크리트 구조물의 해석을 위한 RCAHEST이다. 재료적 비선형성에 대해서는 균열콘크리트에 대한 인장, 압축, 전단모델과 콘크리트 속에 있는 철근모델을 조합하여 고려하였다. 이에 대한 콘크리트의 균열모델로서는 분산균열모델을 사용하였다. 횡방향 구속철근으로 인한 강도의 증가 효과를 고려하였다. 두께가 서로 다른 부재간의 접합부에서 단면강성이 급변하기 때문에 생기는 국소적인 불연속변형을 고려하기 위한 경계면요소를 도입하였다. 또한, 같은 변위진폭에 있어서의 하중재하 회수에 의한 효과를 고려하였다. 본 연구에서는 반복 횡하중을 받는 철근콘크리트 골조의 비탄성 거동 및 연성능력의 파악을 위해 제안한 해석기법을 신뢰성 있는 연구자의 실험결과와 비교하여 그 타당성을 검증하였다.

Discontinuity in GNSS Coordinate Time Series due to Equipment Replacement

  • Sohn, Dong-Hyo;Choi, Byung-Kyu;Kim, Hyunho;Yoon, Hasu;Park, Sul Gee;Park, Sang-Hyun
    • Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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    • 제11권4호
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    • pp.287-295
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    • 2022
  • The GNSS coordinate time series is used as important data for geophysical analysis such as terrestrial reference frame establishment, crustal deformation, Earth orientation parameter estimation, etc. However, various factors may cause discontinuity in the coordinate time series, which may lead to errors in the interpretation. In this paper, we describe the discontinuity in the coordinate time series due to the equipment replacement for domestic GNSS stations and discuss the change in movement magnitude and velocity vector difference in each direction before and after discontinuity correction. To do this, we used three years (2017-2019) of data from 40 GNSS stations. The average magnitude of the velocity vector in the north-south, east-west, and vertical directions before correction is -12.9±1.5, 28.0±1.9, and 4.2±7.6 mm/yr, respectively. After correction, the average moving speed in each direction was -13.0±1.0, 28.2±0.8, and 0.7±2.1 mm/yr, respectively. The average magnitudes of the horizontal GNSS velocity vectors before and after discontinuous correction was similar, but the deviation in movement size of stations decreased after correction. After equipment replacement, the change in the vertical movement occurred more than the horizontal movement variation. Moreover, the change in the magnitude of movement in each direction may also cause a change in the velocity vector, which may lead to errors in geophysical analysis.

켤레조화함수를 이용한 비순차적 의류 주름 모사 알고리즘 (A Non-consecutive Cloth Draping Simulation Algorithm using Conjugate Harmonic Functions)

  • 강문구
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제32권3호
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    • pp.181-191
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    • 2005
  • 본 논문에서는 컴퓨터그래픽으로 구현된 인체에 착용되는 의류의 시뮬레이션을 위한 수치해석알고리즘 및 소프트웨어 개발을 수행하였다. 개발된 알고리즘은 수학적으로 elliptical 흑은 비순차적인 성질을 가지는 두 개의 켤레조화함수(conjugate harmonic functions)들을 사용하여, 지나간 시간단계(time step)에서의 견과에 의존하지 않고 매 순간의 역학적 균형만으로 의류에 형성되는 주름의 형태를 표현한다. Global-local 해석기법을 채택하여 global 스케일에서의 전체적인 변형과 local 스케일에서의 부분적인 변형으로 나누었으며, 이 두 가지 스케일에서의 해석 결과가 선형적으로 중첩될 수 있음을 가정하였다. Global 해석에서는 신체 각 부위의 회전이나 평행이동, 뒤틀림 등의 전반적인 변형에 따른 인체와의 접촉점의 변화와 응력을 고려하였다. Local 해석에서는 국소적인 주름의 형상을 얻기 위해 주름의 진폭등고선과 주름의 방향 사이의 직교성을 가정하여 단순화 시켰다. 본 제안 방법은 불연속적으로 변화하는 두 개의 서로 다른 자세에 대해서도 중간단계 해석을 위한 시간증분의 삽입이 불필요하며, 기존의 방식에서 주로 사용되는 시간적분의 방법을 채택하지 않으므로 연산 시간의 절감과 안정성의 향상이 이루어졌다. 임의의 두 자세 사이의 연속 동작을 시뮬레이션 함에 있어서도 두 정지 자세 사이의 움직임을 보간법으로 구현하여 연속적인 의류의 변형을 구현할 수 있었다.

EBSD측정에 의한 반복겹침접합압연된 무산소동의 두께방향으로의 미세조직 변화 분석 (Microstructural Evolution Analysis in Thickness Direction of An Oxygen Free Copper Processed by Accumulative Roll-Bonding Using EBSD Measurement)

  • 이성희;임차용
    • 한국재료학회지
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    • 제24권11호
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    • pp.585-590
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    • 2014
  • Microstructural evolution in the thickness direction of an oxygen free copper processed by accumulative rollbonding (ARB) is investigated by electron back scatter diffraction (EBSD) measurement. For the ARB, two copper alloy sheets 1 mm thick, 30 mm wide and 300 mm long are first degreased and wire-brushed for sound bonding. The sheets are then stacked and roll-bonded by about 50% reduction rolling without lubrication at an ambient temperature. The bonded sheet is then cut to the two pieces of the same dimensions and the same procedure was repeated on the sheets up to eight cycles. The specimen after 1 cycle showed inhomogeneous microstructure in the thickness direction so that the grains near the surface were finer than those near the center. This inhomogeneity decreased with an increasing number of ARB cycles, and the grain sizes of the specimens after 3 cycles were almost identical. In addition, the aspect ratio of the grains decreased with an increasing number of ARB cycles due to the subdivision of the grains by shear deformation. The fraction of grains with high angle grain boundaries also increased with continuing process of the ARB so that it was higher than that of the low angle grain boundaries in specimens after 3 cycles. A discontinuous dynamic recrystallization occurred partially in specimens after 5 cycles.