• 제목/요약/키워드: force measurement

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Experimental study on the vertical bearing behavior of nodular diaphragm wall in sandy soil based on PIV technique

  • Jiujiang Wu;Longjun Pu;Hui Shang;Yi Zhang;Lijuan Wang;Haodong Hu
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제35권2호
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    • pp.195-208
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    • 2023
  • The nodular diaphragm wall (NDW) is a novel type of foundation with favorable engineering characteristics, which has already been utilized in high-rise buildings and high-speed railways. Compared to traditional diaphragm walls, the NDW offers significantly improved vertical bearing capacity due to the presence of nodular parts while reducing construction time and excavation work. Despite its potential, research on the vertical bearing characteristics of NDW requires further study, and the investigation and visualization of its displacement pattern and failure mode are scant. Meanwhile, the measurement of the force component acting on the nodular parts remains challenging. In this paper, the vertical bearing characteristics of NDW are studied in detail through the indoor model test, and the displacement and failure mode of the foundation is analyzed using particle image velocimetry (PIV) technology. The principles and methods for monitoring the force acting on the nodular parts are described in detail. The research results show that the nodular part plays an essential role in the bearing capacity of the NDW, and its maximum load-bearing ratio can reach 30.92%. The existence of the bottom nodular part contributes more to the bearing capacity of the foundation compared to the middle nodular part, and the use of both middle and bottom nodular parts increases the bearing capacity of the foundation by about 9~12% compared to a single nodular part of the NDW. The increase in the number of nodular parts cannot produce a simple superposition effect on the resistance born by the nodular parts since the nodular parts have an insignificant influence on the exertion and distribution of the skin friction of NDW. The existence of the nodular part changes the displacement field of the soil around NDW and increases the displacement influence range of the foundation to a certain extent. For NDWs with three different nodal arrangements, the failure modes of the foundations appear to be local shear failures. Overall, this study provides valuable insights into the performance and behavior of NDWs, which will aid in their effective utilization and further research in the field.

기능성 전문테니스화의 족저압력분포 분석 (A Study of In-sole Plantar Pressure Distribution in Functional Tennis Shoes)

  • 이중숙;김용재;박승범
    • 한국운동역학회지
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    • 제14권3호
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    • pp.99-118
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    • 2004
  • The aim of this study is to evaluate tennis shoes's plantar pressure distribution in tennis prayers and to determine the influence of the shoe on various tennis movements. When investigating the biomechanics of movement in tennis, one of the first things to do is to understand the movement patterns of the sport, specifically how these patterns relate to different tennis shoes. Once these patterns are understood, footwear company can design tennis shoes that match the individual needs of tennis players. Plantar pressure measurement is widely employed to study foot function, the mechanical pathogenesis for foot disease and as a diagnostic and outcome measurement tool for many performance. Measurements were taken of plantar pressure distribution across the foot and using F-Scan(Tekscan Inc.) systems respectively. The F-Scan system for dynamic in-shoe foot pressure measurements has enabled us to assess quantitatively the efficacy of different types of footwear in reducing foot pressures. The Tekscan F-Scan system consists of a flexible, 0.18mm thick sole-shape having 1260 pressure sensors, the sensor insole was trimmed to fit the subjects' right, left shoes. For this study 4 university male, high level tennis players were instructed to hit alternated forehand stroke, backhand stroke, forehand volley, backhand volley, smash, service movement in 4 different tennis shoes. 1. When impact in tennis movement, peak pressure distribution of landing foot displayed D>C>B>A, A displayed the best low pressure distribution. A style's tennis shoes will suggest prayer with high impact. If prayer with high impact feeling during pray in tennis wear A style, it will decrease injury, will have performance improvement. 2. When impact in tennis movement, plantar pattern of pressure distribution in landing foot displayed B>A>C>D in stability performance. During tennis, prayer want to stability movement suggest B style tennis shoes when tennis movement impact keep stability of human body. B style tennis shoes give performance improvement 3. When impact in tennis movement, plantar pattern of center of force(C.O.F.)trajectory in landing foot analyzed this : 1) When stroke movement and volley movement in tennis, prayer better to rearfoot movement. 2) when service movement, prayer midfoot strike movement. 3) when smash movement, prayer have forefoot strike movement.

유도 당기기.후리기 훈련 및 측정 장비 개발 (The Instrumental Development for Pulling.Reaping Training & Measuring in Judo)

  • 김의환;최은수;남덕현;김정섭;정재욱;김태완
    • 한국운동역학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.213-226
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    • 2008
  • 본 연구의 목적은 유도의 기본 기술인 당기기, 후리기 훈련 및 측정이 가능한 사람-받기(파트너) 역할을 대신할 수 있는 장비인 유도 인형(doll-uke, 장비-받기)을 개발하는데 있다. 기본 방향은 사람-받기와 최대한 유사한 구조와 기능을 갖도록 하고, 절차는 [기본 모형 설계-제작-평가(1)-모형(2) 평가(2)-1차 제작-보완-2차 제작-보완-평가(3)-완성(최종 제작)- 데이터 취득 장치 연결-완성]의 단계를 거쳤다. 평가는 사람-받기와 장비-받기를 상대로 하는 경우, 당기기 밧다리후리기 동작에 대한 역학적 유사성을 위해 각 변인의 상대수준차를 계산하였으며, 선수들과 지도자의 설문 평가 단계를 거쳤다. 개발된 장비-받기의 구조는 크게 유도인형(doll-uke)과 힘 측정시스템(doll-uke fore system)이다. 밧다리후리기 발휘, 시 사람을 대신한 장비-받기의 역학적 변인들에서 재현율이 관찰되었으며, 동작 패턴이 사람-받기의 유사함과 설문 평가에서도 유용성이 인정되었다. 사람-받기를 대신할 훈련 및 측정 장비인 유도 인형(doll-uke)을 이용함으로서 당기기 밀기 후리기 등의 기술 강화는 물론, 동작 시 발휘되는 힘의 정량적 데이터를 용이하게 얻어 선수들에게 피드백을 제공해줌으로써, 정성적 정량적 분석을 통한 훈련 현장의 과학화, 경기력 향상을 기대할 수 있겠다.

이온보조반응법으로 처리한 알루미나 코아의 인장결합강도에 관한 연구 (TENSILE BOND STRENGTH OF ALUNMINA CORE TREATED BY ION ASSISTED REACTION)

  • 김형섭;우이형;권긍록;최부병;최원국
    • 대한치과보철학회지
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    • 제38권5호
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    • pp.704-723
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    • 2000
  • This study was undertaken to evaluate the tensile bond strength of In-Ceram alumina core treat-ed by ion assisted reaction(IAR). Ion assisted reaction is a prospective surface modification technique without damage by a keV low energy ion beam irradiation in reactive gas environments or reactive ion itself. 120 In-Ceram specimens were fabricated according to manufacturer's directions and divided into six groups by surface treatment methods of In-Ceram alumina core. SD group(control group): sandblasting SL group: sandblasting + silane treatment SC group: sandblasting + Siloc treatment IAR I group: sandblasting + Ion assisted reaction with argon ion and oxygen gas IAR II group: sandblasting + Ion assisted reaction with oxygen ion and oxygen gas IAR III group: sandblasting + Ion assisted reaction with oxygen ion only For measuring of tensile bond strength, pairs of specimens within a group were bonded with Panavia 21 resin cement using special device secured that the film thickness was $80{\mu}m$. The results of tensile strength were statistically analyzed with the SPSS release version 8.0 programs. Physical change like surface roughness of In-Ceram alumina core treated by ion assistad reaction was evaluated by Contact Angle Measurement, Scanning Electron Microscopy, Atomic Force Microscopy; chemical surface change was evaluated by X-ray Photoelectron Spectroscopy. The results as follows: 1. In tensile bond strength, there were no statistically significant differences with SC group, IAR groups and SL group except control group(P<0.05). 2. Contact angle measurement showed that wettability of In-Ceram alumina core was enhanced after IAR treatment. 3. SEM and AFM showed that surface roughness of In-Ceram alumina core was not changed after IAR treatment. 4. XPS showed that IAR treatment of In-Ceram alumina core was enabled to create a new functional layer. A keV IAR treatment of In-Ceram alumina core could enhanced tensile bond strength with resin cement. In the future, this ion assisted reaction may be used effectively in various dental materials as well as in In-Ceram to promote the bond strength to natural tooth structure.

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건설정보 분류체계 활용도 측정을 통한 분류체계 활성화 방안 (A Promotion Plan through Measuring the Utilization of Information Classification Systems in the Construction Industry)

  • 박환표;이재섭
    • 한국건설관리학회논문집
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    • 제5권6호
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    • pp.90-100
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    • 2004
  • 최근, 산업구조는 산업사회에서 정보화 사회로, 제조산업에서 정보서비스 중심의 산업으로 산업구조의 중심이 소프트하고, 고부가가치의 지식경제사회로 급격히 전환하고 있다. 건설산업도 점차 대형화, 복잡화됨으로써 건설정보화의 중요성은 더욱 커지고 있다. 따라서, 정부에서는$\ulcorner$건설정보 분류체계 구축을 위한 연구$\lrcorner$ 를 추진하여 2001년 5월에 실무적용을 위한 대 $\cdot$ 중분류 등을 제시하였고, 그 결과, '통합건설정보분류체계적용기준' 을 건설교통부 공고로 2001년 8월에 발표하였다. 그러나, 기 구축된 '통합건설정보분류체계"는 건설공사에서 실무활용이 미흡한 실정이다. 이러한 원인을 분석해 보면, 새로운 표준화체계로 추진하기에는 기존의 체계를 변화시키기 어렵고, 잘 개발된 정보표준화의 홍보가 부족하고, 법적 인 구속력이 미약하여 그 적용이 미흡한 것으로 볼 수 있다 또한, 각 발주처의 정보분류체계의 인식부족 및 활용분야의 인식부족으로, 그 실무 활용성이 미흡하다고 볼 수 있다. 특히, 각 주체가 건설관리 분야에서 건설정보 분류체계의 건설업무 활용도를 정확히 인식하지 못함으로써, 그 활용도가 미약한 것으로 지적할 수 있다. 따라서, 본 연구는 건설관리 분야에서 각 업무의 정보분류체계 활용도 측정모델을 활용하여 분석하고, 기 구축된$\ulcorner$정보분류체계$\lrcorner$의 각 파셋이 각 업무단계에서 어느 정도 활용되는 지를 분석하였고, 그 활성화 방안을 제시하였다.

IOT 기반 건축물 유지관리 플랫폼 구축(S-LCC) 방안 : 기능구성과 계측 데이터 활용을 위한 개념 모델을 중심으로 (A Plan for Establishing IOT-based Building Maintenance Platform (S-LCC): Focusing a Concept Model on the Function Configuration and Practical Use of Measurement Data)

  • 박태근
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권2호
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    • pp.611-618
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    • 2020
  • 건축물의 LCC 분석 결과의 신뢰성은 정확한 분석 절차와 불확실성이 제거된 데이터에 의해서 결정된다. 그러나 지금까지는 이 데이터를 자동으로 계측하고 DB화 할 수 있는 시스템들이 실용화되지 못하였다. 이에 본 연구에서는 4차 산업혁명의 핵심도구인 IOT를 활용하여 설비시스템의 전기에너지 소모량 데이터를 자동으로 수집하여 분석하고, 분석된 결과들을 활용하여 설비시스템의 효율적 운전이 가능한 S-LCC 플랫폼의 개념모델을 제안하였다. 제안된 개념 모델은 기존의 유지관리 시스템(BLCS)에 IOT를 융합하여 모델링되었으며, 이것은 시설물관리모듈, LCC분석모듈, 에너지사용량 관리모듈, 상태효율분석모듈, 유지보수기준재설정모듈 등 5개의 세부 모듈로 구성되어야 업무프로세스가 효율화될 수 있다. 이 시스템에서 도출하는 LCC분석결과를 활용하여 설비시스템의 노후화 상태를 실시간으로 파악할 수 있으며, 또한 기존설비의 보수율과 교체주기, 수명 등에 관한 기준들을 재설정하고, 신규설비의 유지관리기준을 새롭게 설정하는 기초자료로 활용될 수 있다. S-LCC 플랫폼이 구축될 경우, LCC 분석의 신뢰성 증대, 자료입력을 위한 노동력 절감, 정확성 제고 등의 효과뿐만 아니라 지금까지 버려졌던 데이터를 잠재가치가 큰 빅 데이터로 바꿀 수 있다.

Response evaluation and vibration control of a transmission tower-line system in mountain areas subjected to cable rupture

  • Chen, Bo;Wu, Jingbo;Ouyang, Yiqin;Yang, Deng
    • Structural Monitoring and Maintenance
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    • 제5권1호
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    • pp.151-171
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    • 2018
  • Transmission tower-line systems are commonly slender and generally possess a small stiffness and low structural damping. They are prone to impulsive excitations induced by cable rupture and may experience strong vibration. Excessive deformation and vibration of a transmission tower-line system subjected to cable rupture may induce a local destruction and even failure event. A little work has yet been carried out to evaluate the performance of transmission tower-line systems in mountain areas subjected to cable rupture. In addition, the control for cable rupture induced vibration of a transmission tower-line system has not been systematically conducted. In this regard, the dynamic response analysis of a transmission tower-line system in mountain areas subjected to cable rupture is conducted. Furthermore, the feasibility of using viscous fluid dampers to suppress the cable rupture-induced vibration is also investigated. The three dimensional (3D) finite element (FE) model of a transmission tower-line system is first established and the mathematical model of a mountain is developed to describe the equivalent scale and configuration of a mountain. The model of a tower-line-mountain system is developed by taking a real transmission tower-line system constructed in China as an example. The mechanical model for the dynamic interaction between the ground and transmission lines is proposed and the mechanical model of a viscous fluid damper is also presented. The equations of motion of the transmission tower-line system subjected to cable rupture without/with viscous fluid dampers are established. The field measurement is carried out to verify the analytical FE model and determine the damping ratios of the example transmission tower-line system. The dynamic analysis of the tower-line system is carried out to investigate structural performance under cable rupture and the validity of the proposed control approach based on viscous fluid dampers is examined. The made observations demonstrate that cable rupture may induce strong structural vibration and the implementation of viscous fluid dampers with optimal parameters can effectively suppress structural responses.

강제동요를 이용한 원형실린더 점성 롤댐핑 연구 (Study on the Viscous Roll Damping around Circular Cylinder Using Forced Oscillations)

  • 양승호
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권2호
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    • pp.71-76
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    • 2017
  • 선박 및 해양구조물 설계에 있어 롤댐핑에 관한 문제는 유체점성과 현상자체의 비선형성으로 인해 공학자들에게 있어 난제로 남아있다. 본 연구에서는 강제동요방법을 이용하여 원형실린더의 점성 롤감쇠에 관한 연구를 수행하였다. 토크 센서를 이용하여 강제동요 시 발생하는 롤모멘트(roll moment)를 강제동요 주기별로 계측하였고 이를 실험식(empirical formula)과 비교 검토 하였다. 점성에 의한 전단력으로부터 계측된 토크의 크기가 상대적으로 작은 값임에도 불구하고 실험식으로부터 얻어진 계산값들과 정성적으로 유사한 결과를 보였고, 일부 주기에서는 정량적으로도 잘 일치하는 결과를 보였다. 또한, PIV 계측기법을 통해 원형실린더 벽면주위의 유동을 면밀히 관찰하였으며, 유체점성으로 인해 원형실린더 벽면근처에서 경계층이 형성되고 자유수면에서 원형실린더의 주기적인 강제회전동요로 인해 미소한 크기의 파가 생성(wave making)됨을 PIV 계측결과의 분석을 통해 확인하였다. 본 연구에서는 점성 롤감쇠로 인한 실험식의 적합성을 모형시험을 통해 확인하였고, PIV 계측기법을 통해 벽면주위의 유체점성으로 인한 조파현상을 입증하였다.

계면활성제용액-경유 간 계면장력과 용해도 상관관계 연구 (Relationship between Interfacial Tension and Solubility of Diesel Fuel in Surfactant Solutions)

  • 정승우;허정현
    • 대한환경공학회지
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    • 제35권1호
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    • pp.70-73
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    • 2013
  • 토양정화를 위한 토양 세정 및 세척 공정에서 계면활성제 선택 기준과 가장 중요한 설계인자는 오염물질의 용해도이다. 계면활성제의 오염물질 용해도는 오염물질과 평형상태를 만든 후 Dichrolomethane을 이용한 추출, 증발, 농축 등의 전처리과정을 거쳐야 한다. 따라서 계면활성제 용액 내 유류 오염 물질의 용해도 분석은 많은 시간과 재료를 필요로 한다. 계면장력은 계면활성제용액과 유류오염물질 사이에 유지되는 힘을 지칭하는 것으로 용해도와 밀접한 관계를 가진다. 본 연구는 계면활성제용액과 경유 간 계면장력과 용해도를 측정하여 계면장력과 용해도간 상관관계를 정립하므로 신속한 계면 장력 측정을 통한 용해도를 가늠할 수 있는 방안을 제시하였다. 계면장력과 유류용해도간 상관관계를 평가한 결과 두 특성은 기하급수적인 반비례관계를 보였다. 즉, 계면장력이 5 dyne/cm 이상조건에서 경유의 용해도는 크게 차이를 보이지 않다가 1 dyne/cm 이하에서 경유의 용해도는 급격하게 증가하였다. 앞으로 계면활성제용액 간 계면장력을 우선적으로 측정해 본다면 토양정화에 적합한 계면활성제 종류 및 농도를 매우 신속하고 효율적으로 선택할 수 있을 것으로 판단된다.

헬리콥터 조종실 설계를 위한 헬리콥터 조종사 인체측정 및 분석 (Anthropometric Analysis of Korean Helicopter Pilots for Helicopter Cockpit Design)

  • 정기효;조자영;정정림;박지은;이원섭;엄주호;이정효;강병길;김희은;박세권;유희천
    • 대한인간공학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.37-44
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    • 2008
  • To design the cockpit of Korean helicopter, anthropometric data for Korean helicopter pilots as a target population is necessary. The present study measured the body sizes of Korean helicopter pilots to design the cockpit of Korean helicopter, and compared the measurements with those of Korean civilian and the US Army. The sample size was 100 which determined by a statistical analysis. Anthropometric measurements were collected for 100 samples (male = 94, female = 6; age group = 20~40) of Korean helicopter pilots by applying standard measurement protocol. To compare three anthropometric data, Korean civilian and US Army data were controlled by considering age group (20~40) and gender ratio (male: female = 9:1) of Korean helicopter pilots. The average body sizes of Korean helicopter pilots were mostly similar to those of Korean civilian, however, lower limb related variables (hip breadth, popliteal height and thigh clearance) and shoulder-to-elbow length were significantly greater (1~7%) at α=0.05. Furthermore, the average body sizes for Korean helicopter pilots regarding lower limb length and thickness were significantly smaller than those of the US Army (1~12%); however, the average body sizes for Korean helicopter pilots regarding upper body related variables (sitting height, sitting eye height, and acromial height) and hip breadth were significantly greater (0.7~1.9%). Lastly, size variability for Korean helicopter pilots was significantly smaller than those of Korean civilian and the US Army. Anthropometric data for Korean helicopter pilots of the present study was applied to design and evaluate a Korean helicopter cockpit.