• Steel and Composite Structures
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• 제37권2호
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• pp.117-136
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• 2020

Curved steel-concrete composite box girder has been widely adopted in urban overpasses and ramp bridges. In order to investigate its mechanical behavior under complicated and combined bending, shear and torsion load, two large-curvature composite box girders with interior angles of 25° and 45° were tested under static hogging moment. Based on the strain and deflection measurement on critical cross-sections during the static loading test, the failure mode, cracking behavior, load-displacement relationship, and strain distribution in the steel plate and rebar were investigated in detail. The test result showed the large-curvature composite box girders exhibited notable shear lag in the concrete slab and steel girder. Also, the constraint torsion and distortion effect caused the stress measured at the inner side of the composite beam to be notably higher than that of the outer side. The strain distribution in the steel web was approximately linear; therefore, the assumption that the plane section remains plane was approximately validated based on strain measurement at steel web. Furthermore, the full-process non-linear elaborate finite element (FE) models of the two specimens were developed based on commercial FE software MSC.MARC. The modeling scheme and constitutive model were illustrated in detail. Based on the comparison between the FE model and test results, the FE model effectively simulated the failure mode, the load-displacement curve, and the strain development of longitudinal rebar and steel girder with sufficient accuracy. The comparison between the FE model and the test result validated the accuracy of the developed FE model.

• Elastomers and Composites
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• 제42권3호
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• pp.159-167
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• 2007

산업기계에서 공기압 또는 유압용 액추에이터(actuator)가 넓이 사용되는데 액추에이터의 중요 부품으로 탄성중합체로 만들어진 시일을 사용한다. 우수한 밀봉특성을 요구하는 시일의 재료로 내유성과 내마모성이 비교적 우수한 NBR(nitrile butadiene rubber) 재료가 가장 많이 사용한다. 산업기계의 액추에이터는 적용환경에 따라 낮거나 혹은 높은 온도에서 사용되는데 여러 온도에서 NBR은 그에 따른 특성이 다르게 나타난다. 본 연구에서는 새롭게 만들어지고 있는 재료 중 공기압, 유압용 시일(Seal)재료로 사용하는 Hs70, 80, 90등 3종의 NBR을 각각 $-10^{\circ}C,\;20^{\circ}C,\;80^{\circ}C,\;100^{\circ}C$온도에서 소재의 비선형(nonlinear) 특성의 시험과 유한요소해석에 필요한 재료상수를 알아보고 각각의 온도에서 하중 반복조건에 따른 소성변형 경향을 살펴보았다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제8권6호통권40호
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• pp.13-22
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• 2004

연성 계수는 반응수정계수(R)의 핵심구성요소로서 내진설계에서 중요한 역할을 하는 계수이다. 본 연구에서의 연성계수()는 단자유도 구조물의 연성계수()에 다자유도 보정계수()를 곱하여 평가하였다. 단자유도 시스템의 연성계수는 지진하중을 받는 단자유도 구조물의 변위 연성요구도와 주기에 따른 비선형 동적해석으로부터 산정하였다. 다자유도 시스템의 영향을 고려하기 위한 다자유도 보정계수()는 기존의 연구에 근거하여 제시하였다. 철골 연성 모멘트 골조의 연성계수를 평가하기 위하여, 구조물의 층수, 골조시스템(외곽골조, 분배골조), 붕괴 메카니즘(강-기둥 약-보, 약-기둥 강-보), 토질조건 및 지진구역을 변수로 하여 총 108개의 예제 구조물을 설계하였다. 구조물의 층수, 붕괴 메카니즘 및 토질조건은 연성계수에 큰 영향을 미치는 반면, 골조 시스템 및 지진구역은 연성계수에 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제8권6호통권40호
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• pp.31-43
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• 2004

지진취약도 분석을 통하여 교량의 지진 위험도를 평가하였다. 지진취약도 분석에서는 교각 하부의 소성힌지의 거동을 주요 손상인자로 분석하였으며, 또한 한반도 지진재해지도를 근거로 하여 지진발생확률을 산정한 후 이들을 이용하여 교량의 성능단계에 따른 손상발생확률을 분석하였다. 이 연구에서는 교각에 직접 전달되는 지진이 아닌 암반노두에서의 지진의 최대지반가속도에 대하여 지진취약도를 분석하였으며, 비선형 지진해석을 위해서는 층상지반의 영향으로 증폭된 지진하중을 고려하였다. 제안된 방법으로 예제교량의 지진위험도를 분석하였으며, 면진받침이 설치된 교량에 대한 지진 위험도의 저감 효과를 정량적으로 분석하였고, 지진재해지도에서의 조건이 다른 지역에 시공되는 경우의 지진위험도를 분석함으로써 현 시방서의 타당성을 간접적으로 검토하였다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제15권1호
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• pp.39-48
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• 2011

본 연구에서는 복강판-모듈러 시스템과 같이 구조 기준에 명시되지 않은 새로운 시스템의 반응수정계수를 산정하는 절차를 제안하였다. 기본 개념은 구조성능 실험결과를 바탕으로 모델링 된 시스템의 비선형 정적 해석 곡선으로부터 세부 구성요소인 초과강도계수와 연성계수의 도출하고, 단자유도 시스템으로 간주하고 평가된 반응수정계수를 다자유도 동적 거동을 고려한 다자유도 밑면전단 수정계수로 수정하여 시스템의 최종적인 반응수정계수를 결정하는 것이다. 제안한 절차에 따라 이중골조시스템으로 설계된 2층부터 5층까지의 복강판-모듈러 시스템에 대해 평가한 결과, 최종적인 반응수정계수는 5층(층고 4m기준)을 복강판-모듈러 시스템의 적용 가능한 층수의 상한으로 하여 4로 결정하는 것이 타당할 것으로 판단하였다.

• 전자공학회논문지CI
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• 제39권1호
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• pp.48-59
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• 2002

본 논문에서는 어느 한 TSK(Takagi-Sugeno-Kang) 퍼지시스템이 주어 졌을 때 그 퍼지시스템과 동일한 입출력 관계를 갖는 singleton 퍼지시스템을 구하는 방법을 제안하고 응용 예를 보인다. 퍼지규칙의 결론부가 선형식인 퍼지시스템(TSK퍼지시스템)은 입출력 데이터로 모델 인식이 체계적으로 쉽게 이루어 질 수 있으며, 안정성을 보장하는 퍼지제어기 설계도 관한 연구도 많이 되어 있다. 한편 퍼지규칙 결론부가 실수인 퍼지시스템(singleton 퍼지시스템)은 규칙이 언어적 형태이므로 이해하기가 쉽고, 규칙의 조정이 용이한 장점이 있다. 이러한 두 퍼지 시스템의 장점을 살릴 수 있는 방안으로, TSK 퍼지시스템을 singleton 퍼지시스템으로 변환시키는 방법을 제안하며, 제안한 방법을 퍼지모델링과 퍼지제어기 설계에 응용하여 그 실용성을 보인다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제37권3호
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• pp.1-8
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• 2000

본 논문에서는 현재 이동통신 시스템의 한 형태로 단말기의 하드웨어 구현이 간단하고 IC제작이 경제적 이어서 무선호출시스템 등에 많이 사용되고 있는 FSK 신호 복조를 위한 Quadrature Detector의 디지털 시뮬레이션 모델을 구현하였다. Quadrature Detector는 아날로그 소자로서 입력신호의 주파수에 따라 다른 위상 변화값이 비선형적으로 출력되어 지금까지 시뮬레이션을 통한 정확한 시스템 특성 분석이 어려웠었다. 이에 본 논문에서는 Quadrature Detector를 이용한 FSK 신호의 복조과정을 전개하고 디지털 시뮬레이션 을 수행하여 최적 성능을 도출하였다. 먼저 Quadrature Detector의 시뮬레이션을 위해 RLC 탱크회로 (Tank Circuit)로 구성된 PSN(Phase Shift Network)의 아날로그 전달함수를 First Order Hold 이론을 이용하여 디지털 전달함수로의 등가변환을 유도하였다. 또한 4FSK신호에 대한 Quadrature Detector의 복조신호 출력 형태가 4-level 신호인데, 이를 2개의 비교기(Comparator)만을 사용할 경우 최적 성능을 얻기 위한 임계레벨 결정과 동작 파라메터 Q값 설정방법을 제안하였으며 BER 분석을 통해 검증하였다

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제32권6호
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• pp.425-434
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• 2019

연약지반이 두껍고 다양한 지층으로 구성된 지역에 건설되는 단일형 현장타설말뚝 교량은 다양한 지층을 통해서 단일형 말뚝으로 입력되는 지반운동에 대해서 내진안전성을 확보하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 설계지반운동에 부합되는 다수의 인공합성지진을 생성하여 이를 암반의 입력지반으로 하여 지반해석을 수행하여 각 지층에서의 지반가속도이력을 산정하였다. 이 가속도이력을 이용하여 각 지층의 지반을 등가스프링으로 모델화하고, 각 지층에서의 가속도시간이력을 입력지반운동으로 하는 다지점 가진 지진해석을 수행하였다. 연약층의 비선형거동특성으로 입력지반운동의 세기는 크게 증폭되지 않아서 교량은 탄성영역 내에서 거동하였다. 한편, 특정 지층에서 산정된 가속도이력을 모든 지반스프링에 동시에 입력하면 응답이 감소하였다. 따라서, 다지점가진 해석을 수행하지 않으면 이러한 형식의 교량의 내진성능을 과대평가할 수 있다.

• 대한조선학회논문집
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• 제36권4호
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• pp.77-86
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• 1999

대체로 황천 운행 시 선체와 파도의 상대적인 운동에 의하여 발생하는 파랑충격하중을 고려하여 선수 구조부를 설계하고 있다. 선수 구조부의 파랑충격현상은 대단히 복잡한 현상을 나타내고 있고 정확하게 규명하기 어렵기 때문에 경험적인 설계에 의존하고 있다. 본 연구에서는 첫 단계로서 동적 비선형 범용 프로그램 LS/DYNA3D를 이용하여 선수 구조부의 손상 자료로부터 역으로 파랑충격하중을 추정하고, 파랑충격압력 곡선의 극치, 지속시간, 후부높이, 극치발생시간 등과 같은 특징에 대한 파라메트 연구를 수행하고자 한다. 본 연구를 통하여 파랑충격하중에 대한 구조물의 동적 거동은 주로 충격압력역적에 의하여 영향을 받고, 또한 구조물에 최대 변형이 발생하기 이전에 가하여진 충격압력역적이 거동에 매우 큰 영향을 미친다는 것을 알 수 있었다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제20권6호
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• pp.57-65
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• 2015

제조최적화 문제는 비선형 형태의 설계변수로 표시되며, 다양하고 복잡한 제약들을 만족하는 조건하에서 최적해를 구하는 문제이다. 이러한 제조최적화 문제 해결을 위하여 본 연구에서는 혼합형접근법을 제안한다. 제안된 혼합형접근법은 기존의 유전알고리즘(Genetic algorithm: GA)과 쿠쿠탐색(Cuckoo search: CS) 및 언덕오르기법(Hill climbing method: HCM)을 혼합한 형태로 구성된다. 제안된 혼합형접근법에서 GA는 전역적탐색(Global search)를 위해 사용되고, CS는 GA탐색과정에서 발생하는 단점을 개선하기 위해 적용되고, 마지막으로 HCM은 GA와 CS 탐색 이후의 수렴된 지역을 정밀하게 탐색하기 위한 지역적탐색(Local search)을 위해 적용된다. 실험분석에서는 다양한 형태의 제조최적화 문제가 제시되어 본 연구에서 제안된 혼합형접근법와 기존접근법들의 수행도를 각각 비교, 분석하였으며, 그 결과는 본 연구에서 제안한 혼합형접근법의 수행도가 기존접근법들의 수행도보다 더 우수한 것을 확인하였다.