• 제목/요약/키워드: load distribution factor

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보-기둥 접합부를 고려한 5층 철골골조구조물의 비탄성 정적해석 (Pushover Analysis of a Five-Story Steel Framed Structure Considering Beam-to-Column Connection)

  • 강석봉;이재환
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제22권2호
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    • pp.129-137
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    • 2010
  • 본 연구에서는 횡력을 받는 구조물 거동에 대한 보-기둥 접합부의 영향을 확인하기 위하여 5층 철골구조물을 KBC2005 건축구조설계기준에 맞게 구조설계 하였으며 접합부를 완전 강접합부로 이상화한 경우와 반강접 접합부로 설계하였다. 철골 보 및 기둥의 모멘트-곡률관계는 화이버모델을 이용하여 확인하였으며 반강접 접합부의 모멘트-회전각 관계는 3-매개변수 파워모델을 이용하여 나타내었다. 구조물 거동에 대한 고차모드의 영향을 확인하기 위하여 KBC2005 등가정적 횡하중과 고차모드를 고려한 횡하중을 재하하였다. 5층 철골구조물은 개별 골조와 연결골조의 2차원 구조물로 이상화하였다. 횡하중을 받는 2차원 구조물에 대한 푸쉬오버 구조해석을 실시하여 지붕충변위-밑면전단력, 초과강도계수, 연성계수, 반응수정계수와 같은 설계계수, 접합부 요구연성도 그리고 소성힌지 분포 등을 확인하였다. 예제 구조물은 기준의 반응수정계수 보다 큰 값을 보였고 고차모드의 반응수정계수에 대한 영향은 거의 없었고 KBC2005 횡하중은 안전한 편에 속했다. TSD 접합부는 예제 구조물에서 경제성과 안전성을 확보할 수 있음을 확인할 수 있었다.

2종의 임플란트 내부결합구조체에 따른 치조골상 유한요소응력 분석 (Finite Element Stress Analysis of Bone Tissue According to the Implant Connection Type)

  • 변욱;정다운;한인혜;김성량;이창희
    • 구강회복응용과학지
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    • 제29권3호
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    • pp.259-271
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    • 2013
  • 임플란트 고정체-지대주 결합구조체의 형태에 따른 교합부하의 반응이 다양하여 본 연구에서는 하중위치 및 결합구조체 접촉 비율에 따라 3단 계단형 결합구조체와 경사형에서 어떠한 차이가 있는 지를 3차원 유한요소분석을 시행하였다. 2종의 임플란트-지대주 결합 구조체에 연결된 상부 치관을 제작하여 각 치관에 설정된 하중위치에 200 N의 하중을 부여하였다. 임플란트 중심 부위에서 하중조건이 멀어질수록 피질골정에 가해지는 응력이 증가되기에 하중조건은 응력발생에 영향을 미치는 주요 요소이며 다음으로 결합구조형태에도 영향을 받았다. 또한 수직 하중에 비해 빗금 경사 하중이 부여된 경우 계단형은 경사형에 비해 유리한 응력 분포를 보였다. 그리고 지대주 결합구조체가 고정체의 내벽에 대해 접촉이 많아 질수록 골질에 대한 응력분산이 유리한 것으로 나타났다. 결론적으로 고정체 폭경에서 벗어난 빗김 수직 및 경사 하중은 결합구조체의 종류와 관계없이 피질골정에 응력을 집중시키므로 저작기능시 교합접촉면을 고정체의 폭경 내에 위치하도록 하는 것이 생체역학적으로 바람직 할 것으로 사료되었다.

신경회로망을 적용한 직류배전시스템의 AFE 정류기 제어에 관한 연구 (Active Front End Rectifier Control of DC Distribution System Using Neural Network)

  • 김성완;전현민;김종수
    • 해양환경안전학회지
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    • 제27권7호
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    • pp.1124-1128
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    • 2021
  • 선박으로부터 발생하는 배출가스에 대한 규제가 강화되고 이를 해결하기위한 대안으로 전기추진시스템의적용이 대형상선에서부터 중·소형선박에 이르기까지 그 사용이 증가되고있다. 전기추진시스템의 효율 향상을 위한 방법으로 발전원의 개선, 배터리·연료전지·태양광 등의 친환경 발전원의 시스템 연계 및 정류기, 전력변환장치, 추진전동기의 개발과 제어방식의 연구를 들 수 있다. 그 중 정류방식에 있어 상천이변압기과 다이오드를 이용하는 방식이 널리 사용되었으나, 직류배전을 이용한 친환경발전원의 계통 연계, 가변속 발전원의 사용, 중·소형 전기추진시스템의 적용을 통해 전력용 반도체 소자를 이용한 AFE정류기에 대한 수요가 증대되고 있다. 이러한 AFE 정류기를 제어하는 방식에 있어 기존의 비례적분제어기가 아닌 신경회로망을 이용한 방식을 본 연구에서는 제안하였다. 기존의 제어기 데이터를 활용하여 Matlab/Simulink를 통해 학습한 신경회로망제어기를 설계하고 PSIM을 통해 설계된 정류시스템에 신경회로망 제어기를 적용하여 부하변동에 따른 직류출력단의 파형과 역률 개선의 유효성을 확인하였다. 이는 공간이 협소한 중소형 친환경 선박의 정류시스템으로써 적용이 가능하다.

전력구의 간편 지진취약도 선별법 (A Simple Seismic Vulnerability Sorting Method for Electric Power Utility Tunnels)

  • 강충현;허정원;박인준;황경민;장정범
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제22권5호
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    • pp.110-118
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    • 2018
  • 최근 발생한 지진들로 인해 한국도 지진 안전지대가 아니라는 인식이 확산되고 있다. 이에 사회 기반시설물에 대한 다각도의 내진 안전성 검토가 수행되고 있다. 전력구는 대표적인 송전시설물의 하나로 땅 속에 묻혀있는 지중 구조물이 갖는 특성으로 인해 구조물 자체의 관성, 내하력 뿐만 아니라 주변부의 지반특성을 함께 고려해야만 한다. 이를 위해서는 지반과의 상호작용을 고려할 수 있는 엄밀한 수치해석이 요구되나, 많은 비용과 시간이 요구되는 구조물-지반 상호작용해석을 모든 전력구에 적용하기엔 무리가 따른다. 본 연구에서는 지반특성과 관련된 변수를 포함하는 주요 설계변수를 독립변수로 하고 내진성능에 대한 안전율을 종속변수로 하는 직접적인 상관관계 분석을 통하여 비용이 큰 수치해석을 배제하면서도 내진안전율이 낮은 취약 전력구를 선별할 수 있는 방안을 제시하였다. 높은 상관성을 보이는 토피고와 철근량을 주요 독립변수로 설정하고 종속변수인 내진안전율과의 분포를 바탕으로 경계방정식을 도출하였다. 이를 이용하여 지진취약 전력구를 수치해석과정 없이 선별하는 방안을 제시하였다. 대상으로 한 108개의 전력구 중 30%가 지진취약 전력구로 선별되었으며, 선별된 전력구의 내진 안전율 확인을 통해 타당한 선별 방안임을 확인하였다. 제안 기법은 상대적으로 매우 단순하며 추가적인 데이터에 적용하기 쉽고 확장이 용이하다.

시공단계별 영향을 고려한 터널 전력구의 유한요소해석 (Finite Element Analysis of Underground Electrical Power Cable Structures Considering the Effects of Construction Sequence)

  • 김선훈
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제26권2호
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    • pp.147-155
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    • 2013
  • 본 논문에서는 도심지 지하에 터널 전력구를 건설하는 경우 시공단계별 영향을 고려한 구조해석을 수행하였다. 해석대상의 도심지 지하에는 여러 종류의 다양한 라이프라인 구조체가 설치되어 있다. 터널전력구의 구조해석에는 지반체의 유한요소해석 프로그램인 MPDAP을 사용하였다. 라이프라인 구조체와 터널 전력구 사이의 이격거리가 가장 작은 대표적인 3개의 단면에 대하여 구조해석을 수행하였다. 터널의 굴착단계별 유한요소해석에서 발생되는 평형불균형성 문제는 평형섭동개념을 적용하여 해결하였다. 또한 터널 굴착에 의한 시간의존 변형의 영향은 하중분담율을 사용하여 시공단계별로 고려하였다. 본 연구에서 검토한 3개의 대표단면에서는 터널 전력구 주변 지반체에서 발생하는 최대변위값은 허용변위값이내를 보여주었다.

Data-mining modeling for the prediction of wear on forming-taps in the threading of steel components

  • Bustillo, Andres;Lopez de Lacalle, Luis N.;Fernandez-Valdivielso, Asier;Santos, Pedro
    • Journal of Computational Design and Engineering
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    • 제3권4호
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    • pp.337-348
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    • 2016
  • An experimental approach is presented for the measurement of wear that is common in the threading of cold-forged steel. In this work, the first objective is to measure wear on various types of roll taps manufactured to tapping holes in microalloyed HR45 steel. Different geometries and levels of wear are tested and measured. Taking their geometry as the critical factor, the types of forming tap with the least wear and the best performance are identified. Abrasive wear was observed on the forming lobes. A higher number of lobes in the chamber zone and around the nominal diameter meant a more uniform load distribution and a more gradual forming process. A second objective is to identify the most accurate data-mining technique for the prediction of form-tap wear. Different data-mining techniques are tested to select the most accurate one: from standard versions such as Multilayer Perceptrons, Support Vector Machines and Regression Trees to the most recent ones such as Rotation Forest ensembles and Iterated Bagging ensembles. The best results were obtained with ensembles of Rotation Forest with unpruned Regression Trees as base regressors that reduced the RMS error of the best-tested baseline technique for the lower length output by 33%, and Additive Regression with unpruned M5P as base regressors that reduced the RMS errors of the linear fit for the upper and total lengths by 25% and 39%, respectively. However, the lower length was statistically more difficult to model in Additive Regression than in Rotation Forest. Rotation Forest with unpruned Regression Trees as base regressors therefore appeared to be the most suitable regressor for the modeling of this industrial problem.

처짐을 고려한 불완전합성형의 곡률특성에 관한 연구 (A Study on the Curvature Characteristic of the Incomplete Composite Girder Considering the Deflection Effect)

  • 용환선;김윤환;박용찬;송수엽
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제14권6호
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    • pp.803-811
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    • 2002
  • 일반적으로 강콘크리트 합성형교는 불완전합성에 대한 해석의 복잡함 때문에 강재와 콘크리트 계면에서의 상대변위가 발생하지 않는 완전합성형으로 설계된다. 그러나, 이러한 설계는 기존 강합성형 의 거동을 평가하는 경우 실제 구조물의 내하력과 내구성을 정확하게 도출하지 못하게 된다. 이러한 경우에는 불완전합성이론을 이용하여 구조물의 거동을 정확히 반영해야 한다. 본 연구에서는 집중하중을 받는 단순합성형교에 대하여 처짐 거동을 고려한 불완전합성곡률의 변화양상을 확인하기 위하여 유한요소해석 모델을 이용하여 전단연결재의 배치간격과 배치열수 그리고 콘크리트 탄성계수를 매개변수로 선택하여 해석을 수행하였다. 본 연구의 결과로서 합성형의 처짐이 증가할수록 불완전합성 정도가 증가함을 알 수 있었으며, 콘크리트 슬래브에서 균열이 발생으로 인한 강성 및 강도의 감소가 합성정도에 큰 영향을 미치는 것을 알 수 있었다.

클라우드 환경에서 QoS 보장을 위한 SLA 관리시스템 구현 (Implementation of SLA Management System for QoS Guarantee in Cloud Computing Environment)

  • 윤가람;이봉환
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제17권2호
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    • pp.302-308
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    • 2013
  • 인터넷이 보편화되고 확산됨에 따라 클라우드 서비스가 급속히 확산되고 있다. SLA란 서비스 제공자와 고객 간의 협약으로 서비스 제공자가 서비스 품질을 보증하기 위한 방법이다. 클라우드 컴퓨팅 환경에서의 SLA는 IT 서비스 제공자 입장에서 서비스 품질에 대한 고객만족도를 높이고 경쟁 사업자와의 차별화가 필요하므로 SLA를 통한 QoS 보장은 매우 중요한 요소이다. 그러나 클라우드 환경에서 SLA에 대한 연구는 아직 초기 단계에 머물고 있다. 본 논문에서는 클라우드 서비스를 위한 SLA 관리 지표를 정의하고, 이를 이용하여 QoS 보장을 위한 SLA 관리시스템을 구현하였다. 제안하는 SLA 관리시스템은 오픈소스를 이용한 클라우드 컴퓨팅 환경에서 모니터링 기반의 Migration 정책을 사용하여 Cluster Node들의 부하 분산이 할당된 가상머신들의 가용성, 응답시간, 처리율에 어떠한 영향을 미치는지 분석하고, 기존 클라우드 환경과 비교 분석하였다.

열변형으로 인한 틸팅패드 저널베어링의 예압 변화 (Thermal Deformation Induced Preload Changein the Tilting Pad Journal Bearing)

  • 서준호;황철호
    • Tribology and Lubricants
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    • 제32권1호
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    • pp.1-8
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    • 2016
  • This paper focuses on the thermal deformation induced preload change in the tilting pad journal bearing, using a three-dimensional (3D) thermo-hydro-dynamic (THD) approach. Preload is considered as a critical factor in designing the tilting pad journal bearing. The initial preload measured under nil external load and nil thermal gradient is influenced by two factors, namely, the thermal deformation and elastic deformation. Thermal deformation is due to a temperature distribution in the bearing pads, whereas the elastic deformation is due to fluid forces acting on the pads. This study focuses on the changes induced in preload and film clearance due to thermal deformation. The generalized Reynolds equation is used to evaluate the force of the fluid and the 3D energy equation is used to calculate the temperature of the lubricant. The abovementioned equations are combined by establishing a relationship between viscosity and temperature. The heat transfer within the bearing pads, the lubricant, and the spinning journal is calculated using the heat flux boundary condition. The 3D Finite Element Method (FEM) is used in modeling the (1) heat conduction in the spinning journal and bearing pads, (2) thermal gradient induced thermal distortion of the spinning journal and pads, and (3) viscous shearing, and heat conduction and convection in a thin film. This evaluation method has an increased fidelity, and it can prove to be a cost-effective tool that can be used by designers to predict the dynamic behavior of a bearing.

Exact vibration and buckling analyses of arbitrary gradation of nano-higher order rectangular beam

  • Heydari, Abbas
    • Steel and Composite Structures
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    • 제28권5호
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    • pp.589-606
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    • 2018
  • The previous studies reflected the significant effect of neutral-axis position and coupling of in-plane and out-of-plane displacements on behavior of functionally graded (FG) nanobeams. In thin FG beam, this coupling can be eliminated by a proper choice of the reference axis. In shear deformable FG nanobeam, not only this coupling can't be eliminated but also the position of neutral-axis is dependent on through-thickness distribution of shear strain. For the first time, in this paper it is avoided to guess a shear strain shape function and the exact shape function and consequently the exact position of neutral axis for arbitrary gradation of higher order nanobeam are obtained. This paper presents new methodology based on differential transform and collocation methods to solve coupled partial differential equations of motion without any simplifications. Using exact position of neutral axis and higher order beam kinematics as well as satisfying equilibrium equations and traction-free conditions without shear correction factor requirement yields to better results in comparison to the previously published results in literature. The classical rule of mixture and Mori-Tanaka homogenization scheme are considered. The Eringen's nonlocal continuum theory is applied to capture the small scale effects. For the first time, the dependency of exact position of neutral axis on length to thickness ratio is investigated. The effects of small scale, length to thickness ratio, Poisson's ratio, inhomogeneity of materials and various end conditions on vibration and buckling of local and nonlocal FG beams are investigated. Moreover, the effect of axial load on natural frequencies of the first modes is examined. After degeneration of the governing equations, the exact new formulas for homogeneous nanobeams are computed.