• Wind and Structures
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• 제34권1호
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• pp.73-80
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• 2022

This paper presents a study on amplitude-dependent self-excited aerodynamic forces of a 5:1 rectangular cylinder through free vibration wind tunnel test. The sectional model was spring-supported in a single degree of freedom (SDOF) in torsion, and it is found that the amplitude of the free vibration cylinder model was not divergent in the post-flutter stage and was instead of various stable amplitudes varying with the wind speed. The amplitude-dependent aerodynamic damping is determined using Hilbert Transform of response time histories at different wind speeds in a smooth flow. An approach is proposed to extract aerodynamic derivatives as nonlinear functions of the amplitude of torsional motion at various reduced wind speeds. The results show that the magnitude of A2^*, which is related to the negative aerodynamic damping, increases with increasing wind speed but decreases with vibration amplitude, and the magnitude of A3^* also increases with increasing wind speed but keeps stable with the changing amplitude. The amplitude-dependent aerodynamic derivatives derived from the tests can also be used to estimate the post-flutter response of 5:1 rectangular cylinders with different dynamic parameters via traditional flutter analysis.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권1호
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• pp.57-62
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• 2013

카트 차체에는 현가장치와 차동장치가 존재하지 않으므로 카트주행 중 발생하는 프레임의 변형은 탄성변형으로 인한 주행성능과 프레임의 피로수명에 영향을 미친다. 선회주행 시 비틀림 변형에 의한 카트의 거동은 이 두 가지 변형에 결정적 원인을 제공한다. 이러한 곡선구간에서 카트의 동적 거동을 분석하기 위하여 GPS를 이용하여 차량의 궤적을 추적하고 카트 프레임 강에 작용하는 비틀림 응력을 측정하였다. 레저와 레이싱 카트 프레임의 기계적 성질을 파악하기 위해 재질 분석과 인장시험을 실시하여 각 프레임의 재료 특성을 분석하였다. 비틀림 응력집중과 프레임 비틀림은 프레임 해석을 통해 조사되었다. 또한 주행 분석 장치를 이용하여 레저와 레이싱 카트를 각 조건별로 실차실험을 수행하였고, 이를 통해 곡선구간에서 카트의 주행거동을 분석하였다. 선회주행 시 차량에 원심력에 의한 하중이동의 현상이 발생했으며, 이로 인해 카트 프레임 강에 비틀림 응력이 발생하였다.

• 품질경영학회지
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• 제46권2호
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• pp.269-282
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• 2018

Purpose: The purpose of this study was to improve the FRP Van's durability by analyzing the problematic parameters, redesigning the rear van, and verifying the design drafts using the CAE analysis & Rig test. Methods: The collected data through the government quality inspection and field spot check were thoroughly analyzed through the characteristics diagram and the improvement suggestions were verified by performing CAE analysis, like the dynamic stiffness, Torsional stiffness, open/close condition's strength, Full car durability and Carrying out the actual test. Results: The results of this study are as follows; The output of CAE analysis shows that improvement suggestions have considerable effects on the reinforcement of FRP structure, and the actual torsion and open/close condition durability test prove that rear van may have durable life which is equivalent to vehicle life cycle. Conclusion: The structural weakness of KLTV's FRP rear van was overcome by applying the stiffener in rear van and changing the bonding method of each FRP pieces. That suggestions were proved using CAE analysis and Rig test.

• Steel and Composite Structures
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• 제44권3호
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• pp.407-421
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• 2022

Prefabricated hybrid wind turbine towers (WTTs) are promising due to height increase. This study proposes the use of ultra-high performance concrete (UHPC) to develop a new type of WTT without the need to use reinforcement. It is demonstrated that the UHPC WTT structure without reinforcing bars could achieve performance similar to that of reinforced concrete WTTs. To simplify the design of WTT, a design approach for the calculation of stresses at the horizontal joints of a WTT is proposed. The stress distribution near the region of the horizontal joint of the WTT structure under normal operating conditions and different load actions is studied using the proposed approach, which is validated by the finite element method. A further parametric study shows that the degree of prestressing and the bending moment both significantly affect the principal stress. The shear-to-torsion ratio also shows a significant influence on the principal tensile stress.

• Earthquakes and Structures
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• 제14권4호
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• pp.337-347
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• 2018

This paper presents some shaking table tests conducted on a 1/4-scaled model with 5-story steel reinforced concrete (SRC) spatial frame with irregular section columns under a series of base excitations with gradually increasing acceleration peaks. The test frame was subjected to a sequence of seismic simulation tests including 10 white noise vibrations and 51 seismic simulations. Each seismic simulation was associated with a different level of seismic disaster. Dynamic characteristic, strain response, acceleration response, displacement response, base shear and hysteretic behavior were analyzed. The test results demonstrate that at the end of the loading process, the failure mechanism of SRC frame with irregular section columns is the beam-hinged failure mechanism, which satisfies the seismic code of "strong column-weak beam". With the increase of acceleration peaks, accumulated damage of the frame increases gradually, which induces that the intrinsic frequency decreases whereas the damping ratio increases, and the peaks of acceleration and displacement occur later. During the loading process, torsion deformation appears and the base shear grows fast firstly and then slowly. The hysteretic curves are symmetric and plump, which shows a good capacity of energy dissipation. In summary, SRC frame with irregular section columns can satisfy the seismic requirements of "no collapse under seldom earthquake", which indicates that this structural system is suitable for the construction in the high seismic intensity zone.

• 소성∙가공
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• 제7권2호
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• pp.168-176
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• 1998

Hot workability of the AA5083 alloy ws investigated by torsion test at temperature ranges of $350{\sim}520^{\circ}C$ and strain rates of 0.5, 1.0, and 3.0/sec. The flow stress and hot ductility of the AA5083 alloy as a function of deformation variables such as temperature and train rate were studied. The microstructural evolution of the AA5083 alloy was studied in relation to Zener-Hollomon parameter (Z=exp( /RT) Also the hot restoration mechanism of the AA5083 alloy was small when Z val-ues were higher than $1.73{\times}1016/sec(370^{\circ}C,\;0.5/sec)$ In addition the difference microstructures during hot deformation. It was found that the increase of flow curves and deformed microstructures during hot deformation. It was found that the increase of flow stress of the AA5083 alloy was small when Z val-ues were higher than $1.73{\times}1016/sec(370^{\circ}C.\;0.5/sec)$. However under the low Z values less than $1.73{\times}1016/sec(370^{\circ}C,\;0.5/sec)$ the flow stress increase with increasing the Z values. The large dispersoid particles in the matrix grain decreased the flow strain of the AA5083 alloy because it caused the stress concentration during hot deformation.

• 한국항공우주학회지
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• 제46권2호
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• pp.159-166
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• 2018

본 연구에서는 소형민수헬기(Light Civil Helicopter, LCH)의 풍동시험에 필요한 축소 로터 블레이드에 대해 내부 구조설계와 동특성 및 하중해석을 수행하였다. 축소로터 풍동시험은 로터 시스템의 공력성능과 소음 특성을 평가하기 위해 수행되므로, 실제 크기의 로터시스템과 동일한 공력 특성을 모사할 수 있도록 축소 블레이드 설계 시 마하 스케일(Mach-scale) 기법을 적용하였다. 마하 스케일 블레이드는 실물 블레이드의 끝단속도(blade tip speed)와 동일한 값을 유지할 수 있도록 로터의 회전속도를 증가시켜야 하며, 블레이드 중량, 단면강성 및 고유진동수 등은 특정한 축소계수(${\lambda}$, scaling factor)를 통해 조정된다. 블레이드 내부의 주요 구성품인 스킨, 스파, 토션박스 등을 설계하기 위해 탄소섬유와 유리섬유 계열의 복합소재를 적용하였으며, 국내에서 수급이 가능한 프리프레그(prepreg) 형태의 복합소재를 적용하였다. 내부구조 설계가 완료된 블레이드에 대해 단면강성을 평가하기 위해 KSec2D 프로그램을 사용하였으며, 회전익 항공기의 통합해석 프로그램인 CAMRADII를 이용하여 축소 블레이드의 하중 분포와 동역학적 특성을 검토하였다.

• Composites Research
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• 제29권6호
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• pp.369-374
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• 2016

본 연구에서는 굽힘-비틀림 커플링(bend-twist coupled, BTC) 설계개념을 적용한 10 MW급 복합재 풍력 블레이드의 구조 최적 설계를 수행하였다. BTC 설계개념은 동적 하중 상황에서 블레이드의 굽힘과 비틀림 거동 사이의 연동을 유도하여, 단면 받음각 변화에 의한 수동적인 적응 하중저감이 가능하다. 인자연구를 통해 최적의 BTC 설계인자를 추출하여 블레이드 구조설계에 적용하였다. BTC 개념이 동적 하중 감소에 미치는 영향을 가늠하기 위해 블레이드 루트 부에서의 피로등가하중을 계산한 결과, BTC 개념이 적용된 블레이드를 적용한 경우 피로등가하중이 2-3% 정도 감소하는 것을 확인할 수 있었다. BTC 효과를 시험적으로 검증하기 위해 1:29 비율의 블레이드 stiffener 축소모델을 제작하였으며, 정하중 시험을 통해 처짐 거동 시 끝단에서의 비틀림을 측정하였다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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• pp.993-999
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• 2008

인구밀집지역인 도심부나 주거지역 인근에서 이루어지는 철도교량 신축에 있어서 급속시공은 매우 의미가 있다. 이러한 신속한 시공과 더불어 교량 거더의 형고의 유동적 조절도 중요하다. 기존 I형 거더는 단면에서 수직방향으로 중립축으로부터 떨어진 모멘트 팔 길이와 긴장력을 이용한 평형을 근간으로 하는 까닭에 형고 조절에 있어 다소 어려움이 있었다. 이에 기존 단일 박스거더의 축소형인 확폭플랜지를 갖는 U형 프리캐스트 보는 긴장력 조절과 콘크리트 압축강도에 따라 경간길이 및 형고 변화가 상대적으로 I형보에 비해 용이하다. 확폭플랜지를 갖는 U형 프리캐스트 거더의 철도교 적용성을 확인하기 위해 지간 30m, 형고 1.7m, 폭 3.63m의 실물크기 거더를 제작하였고 하중재하/변위재하를 이용하여 총 6,200kN의 하중을 유사정적으로 가력하였다. 실험은 4점재하시험으로 하중-변위곡선, 하중-변형율을 이용하여 휨성능을 기본적으로 확인하였고 1차 하중제거와 재재하를 통해 긴장재의 역할을 확인 하였다. 유사정적거동을 본질적으로 확인하기 위해 쉘요소를 이용한 3차원 재료비선형해석을 통하여 실험결과와 평행하게 비교하였다. 콘크리트의 비선형성은 손상-소성모델(Lee & Fenves,1998)을 이용하여 콘크리트 인장/압축 소성연화거동, 인장강화거동을 묘사하였다. 실제 균열패턴과 해석 손상패턴을 비교검토 하였고 하중-변위, 단면에 따른 하중-변형율 관계를 실제 실험결과와 비교검토 하였다. 비선형 해석에 사용된 재료물성치와 해석모델의 보유 탄성에너지 조율은 실제 거더에 가진실험을 통해 획득한 고유주파수를 통하여 확인하였다.

• 한국운동역학회지
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• 제31권1호
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• pp.1-15
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• 2021

Objective: The aim of this study was to investigate 1) the difference in static lower extremity alignment (SLEA) according to a history of lateral ankle sprain (LAS), 2) to identify SLEA factors affecting LAS, and 3) to present the cut-off value and 4) the usefulness and limitations of the SLEA measurement. Method: This case-control study recruited 88 men (age: 27.78±4.69 yrs) and 39 women (age: 24.62±4.20 yrs) subjects with and without LAS. SLEA measurement protocol included Q angle, tibiofemoral angle, genu recurvatum, rear foot (RF) angle, tibal varum and torsion, navicular drop, ankle dorsiflexion range of motion (DF ROM). Independent t-test, logistic regression and receiver operating characteristic (ROC) curve were used for statistical analysis. Results: Men with a history of LAS had significantly smaller Q angles both in standing and in supine position, while women with a history of LAS had significantly greater DF ROM in non-weight bearing (NWB; p < 0.05). Logistic regression model suggests tibial varum (OR = 0.779, p = 0.021) and WB DF ROM (OR = 1.067, p = 0.045) were associated with LAS in men. In case of women, there were no significant SLEA factors for LAS, however, ROC curve analysis revealed standing RF angle (AUC = 0.647, p = 0.028) and NWB DF ROM (AUC = 0.648, p = 0.026) could be affecting factors for LAS. Conclusion: There are differences in SLEA according to the history of LAS, furthermore, the identified items were different by sex. In case of men, tibial varum and WB DF ROM affect LAS occurrence. Standing RF angle and NWB DF ROM of women could be a predictor for LAS. However, since the sensitivity and specificity in most of the SLEA measurements are low, kinematic in dynamic tasks should be considered together for a more accurate evaluation of LAS risk.