• 제목/요약/키워드: numerical protection

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고온에 노출된 H-형강 압축재의 유한요소해석 (Finite Element Analysis of H-Shaped Compressive Member Exposed High Temperatures)

  • 이수헌;이희두;최준호;신경재
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제30권5호
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    • pp.54-59
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    • 2016
  • 구조재료 중에서 강재는 불연성 재료이지만 열전도가 높고, 온도상승에 의하여 강성의 저하가 높은 편이다. 일반적으로 강재의 항복강도 및 탄성계수는 $350^{\circ}C$에서 70%, $600^{\circ}C$에서 50% 이하로 감소하기 때문에 고온에서의 철골구조의 재하능력은 급격히 감소하게 된다. 통상 내화구조로 인정받기 위해서는 공인기관으로부터의 품질시험을 거쳐야 한다. 하지만, 실물내화실험은 공간과 시간의 제약, 고비용의 문제점을 안고 있으므로, 본 연구에서는 ABAQUS 프로그램의 유한요소법을 이용한 열해석을 수행하여 압축을 받는 H-형강기둥의 내화실험과의 비교로 해석모델의 신뢰성을 입증하고, 실물실험의 보완책으로의 가능성을 제시한다.

지오텍스타일 튜브공법을 적용한 새만금방수제의 거동분석 및 시험시공 사례 - 설계과정 및 시공성 검토 중심으로 - (Behavior Analysis of the Saemangum Waterproof Embankment Applying Geotextile Tube Method and Example of Field Test - In Concentration of Reviewing the Construction and Design Process -)

  • 박종건;고정희;박태섭
    • 한국농공학회논문집
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    • 제55권6호
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    • pp.155-165
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    • 2013
  • Recently, geotextile tube method can be widely applied to the river, costal and marine in the construction field, such as embankment, groin, breakwater, dyke structures and so on, in advanced countries of the world. And that has been constructed at the temporary road for incheon, ilsan-bridge construction and coast erosion protection in republic of korea. Geotextile tube is a tube shaped geotextile product and hydraulic pumping filled with dredged soils. In this paper, the numerical analysis was performed to investigate the behavior of geotextile tube with various properties of material character, shape condition, construction pressure and so on. Also, the field test was conducted in order to identify the construction ability of Samangum waterproof embankment using geotextile tube. According to the applied of field test, geotextile tube was 65 m long and 4.0 m diameter. Also, the permeability coefficient and ultimate tensile strength of geotextile tube is $1.6{\times}10^{-1}$ cm/sec and 205.26 kN/m, respectively. As a result of filed test, when filled, geotextile tube does not attain the same as its unfilled theoretical diameter, but may reach approximately of 55 percent of the theoretical diameter. At the time, geotextile tubes were 12.56 m in circumference and filled to a height of about 2.2 m. This paper presents case study on field application and behavior analysis of the saemangum waterproof embankment donggin 1 division construction using geotextile tube.

윤하중을 받는 강바닥판 교면포장의 변형특성에 대한 수치해석적 연구 (A Numerical Study for Deformation Characteristics of the Wearing Surface on a Steel Plate Deck under Wheel Loads)

  • 김해나래;옥창권;김문영
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제24권4호
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    • pp.439-447
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    • 2011
  • 강바닥판 교량의 교면포장은 차량의 윤하중을 상판에 고르게 분포시켜 교량 상판을 보호하는 역할을 한다. 하지만 교량의 장대화가 가속화됨에 따라 포장체와 강바닥판의 두께가 얇아지고 이 때문에 교면포장의 횡방향 균열이 빈번하게 발생한다. 본 연구에서는 강바닥판 교면포장의 파손원인 규명과 저감 방안을 모색하기 위해 윤하중을 받는 강박스형 거더를 가진 강바닥판의 유한요소해석을 수행하였다. 다양한 구조적 매개변수 변화에 따른 교면포장 상면 변형도를 조사한 결과 해석결과에서 공통적으로 웹 상단에서 큰 인장변형이 발생하였고, 이것이 교면포장의 구조적인 파손의 주요 원인이 되는 것을 알 수 있다.

에어커튼형 레인지후드의 슬롯 토출 각도 변화와 배기 효율 (Effect of Slot Discharge-Angle Change on Exhaust Efficiency of Range Hood System with Air Curtain)

  • 성순경
    • 설비공학논문집
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    • 제27권9호
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    • pp.468-474
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    • 2015
  • When oil is used for cooking in detached or apartment houses, large amounts of oil-mist, smoke, and particulate substances are generated and dispersed into the indoor-air environment. These pollutants diffuse into the surroundings and spread their odor while rising fast at a high temperature due to the heat energy from the gas range. Although the exhaust gas is discharged from the exhaust hood, which is installed on the top of a gas range to remove the diffuse pollutants, the exhaust conditions can vary greatly because they depend on the shape of the exhaust hood and the discharge rate. In this paper, the air that is required for the gas-exhaustion process is supplied by an air curtain that surrounds the kitchen hood, and the pollutant-capturing efficiency varies depending on the angle of the discharge grills; the pollutant-capturing efficiency was studied using a numerical-analysis method. The results indicate that the pollutant-capturing efficiency is not significantly changed by a change of the discharge-grill angle at a low air-discharge rate; however, at a high air-discharge rate, the efficiency value increases with an increase of the discharge-grill angle, whereby the best value occurs at 30 degrees and the efficiency decreases above this angle. Below 30 degrees, the effect of the discharge rate on the capturing efficiency is more than that of the discharge-grill angle.

다수 거래비율하에서의 SO2 배출권 거래 : 미국 사례 (SO2 Emission Permits Tradable under Exchange Rates : U.S. Case)

  • 블라디미르 흘라스니
    • 자원ㆍ환경경제연구
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    • 제20권4호
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    • pp.689-733
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    • 2011
  • 본 연구에서는 다수의 교환비율을 가진 이산화황 배출허가권을 거래하기 위한 계획을 평가하였다. 이러한 비율들은 가상의 사회비용 최소화 과정 속에서 배출권자들의 한계 환경규제준수 비용에 기초하여 정해진다. 이러한 계획은 일대일 방식의 배출권거래로 알려진 현존하는 미국 환경국의 거래프로그램과 대조되어 고찰되었으며 두 정책들 모두 동일한 배출총량을 발생시키는 것으로 모형화하였다. 이산화황의 집중도와 건강피해 정도에 더하여 두 정책들 사이에서의 소비자와 생산자 잉여를 알아보기 위해 미국 환경산업에서의 부분균형을 수량화한 모형이 사용되었다. 그 결과 지역오염 수준은 두 정책에 따라 상당히 크게 변화되는 것으로 발견되었다. 다양화된 교환비율들의 구조는 단일비율하에서의 배출권거래보다 산업이익 측면에서는 22억 달러, 그리고 건강피해규모에서는 21억 달러만큼 능가하는 것으로 평가되었으나 소비자 잉여를 67억 달러만큼 감소시키는 것으로 추정되었다. 따라서 기대와는 달리 교환비율들은 25억 달러만큼 총후생을 감소시키는 것으로 추정되었다. 이러한 결과는 실증적인 문제일 수도 있지만 근본적으로는 메커니즘 디자인의 설정에 기인한다.

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원형 물탱크내의 격벽수에 따른 유동장 해석 (Analysis of Flow Field in the Circular Water Tank According to the Number of Baffles)

  • 김정환;강동열;정태준;김세영;최종욱;추병길
    • 대한환경공학회지
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    • 제31권1호
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    • pp.15-20
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    • 2009
  • 정수장에서 사용되고 있는 원형 물탱크내의 물은 잔류염소농도 0.1 mg/L 이상을 유지하여야 한다. 일반적으로 잔류염소 농도는 물탱크의 구조, 크기 그리고 물의 유량에 따라 다르다. 잔류염소농도는 염소의 확산시간을 최대한 확보하는 것이 가장 중요하며, 그것을 위하여 일반적으로 원형 물탱크내의 격벽을 설치한다. 본 연구에서는 수치해석을 이용한 유동해석을 수행하여 물과 염소의 농도분포를 구하였다. 유동해석 결과 격벽사이에서 유동내 와류가 발생하였으며, 격벽의 수가 증가할수록 염소가 물에 확산되는 시간을 확보할 수 있었다.

특이 벡터 영역에서 디지털 영상 워터마킹 방법 (Digital Image Watermarking Scheme in the Singular Vector Domain)

  • 이적식
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제16권4호
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    • pp.122-128
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    • 2015
  • 멀티미디어 정보들이 인터넷 공간에 확산됨에 따라서 원래 정보 소유자의 권리 보호와 원본 증명 등의 문제가 대두되고 있다. DCT, DFT, DWT 등의 여러 영상 변환들을 이용하여 소유권의 징표로 워터마크를 원본 영상에 삽입하는 방법을 많이 사용하였으나, 보다 최근에는 수치해석 분야에 많이 쓰이는 SVD(Singular Value Decomposition) 방법을 부가적으로 사용하고 있다. 본 논문에서는 SVD의 특이 벡터와 동시에 Gabor 코사인과 사인 변환을 이용하여 디지털 표지 영상에 워터마크를 삽입하고 추출하는 방법을 제안한다. 워터마크가 삽입된 영상에 잡음, 공간 변형, 필터링, 압축 등의 공격을 가한 후, GCST-SVD의 워터마크 추출 알고리즘을 적용한다. 워터마킹 성능을 평가하기 위해서 삽입한 워터마크와 추출한 워터마크 사이의 유사성 척도로써 정규화한 상관계수값을 측정한다. 또한 추출한 워터마크 영상으로부터 시각적으로 직접 원본 워터마크인지를 판단한다. 가장 낮은 수직 교류 주파수 대역에 워터마크를 삽입한 실험으로부터 SVD의 특이 벡터를 이용한 워터마킹 방법은 대부분 공격에서 0.9이상의 큰 상관값과 삽입한 워터마크의 특징들을 시각적으로 파악할 수 있었다.

두부침식에 의한 지류하천 피해분석과 수치모형을 이용한 하상유지공에 관한 연구 (A Study on Damage Analysis of Tributary Streams by Headward Erosion and Installation Plan of River Bed Protection using Numerical Simulation)

  • 임원창;문영일
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
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    • pp.259-259
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    • 2018
  • 최근 우리나라는 기후변화에 따른 태풍발생빈도 증가 및 이상강우, 유역내 토지이용의 고도화로 인한 유역특성 변화로 유역내 홍수량은 증가하고 홍수 도달시간이 짧아지는 양상을 보이고 있다. 이로 인해 홍수에 따른 치수방어 대책으로 하천의 제방축조 및 보강방법이 주로 채택되었으나, 최근에는 홍수시 직접적인 하천내 수위 저감을 위한 방안으로 하도내 저류효과를 확대하기 위한 보 설치 및 하도정비를 통한 하도준설을 시행하고 있다. 그러나 본류 하상저하에 따른 지류하천의 하상변동(두부침식)으로 하도내 세굴 침식에 의한 하천시설물 피해 사례가 늘게 되면서 과거 홍수에 의한 제방월류 피해에서 하상변동에 의한 하천시설물 붕괴로 하천피해 양상이 바뀌게 되었다. 이와 같은 피해를 방지하기 위해 지류하천 합류부에 하상변동 방지책으로 하상유지공을 설치하고 있지만 국내에는 이와 관련된 구체적 설계기준 및 연구가 미비하여 일선에서는 아직도 하천구조물의 용도가 다른 보나 낙차공의 설계기준을 준용하는 등 하상유지공 용도에 특성화된 설계기준(최적 위치선정 및 형식 등)이 없는 실정이다. 본 연구에서는 감천(낙동강 지류하천)유역내 하도준설 및 홍수로 인한 하상유지공의 유실에 따른 지류하천의 피해사례를 통해 수치해석결과 및 실측자료를 바탕으로 하상유지공 계획의 중요성을 검증하고자 하였다. 또한 하도준설로 생성된 지류합류부의 단차구간에 안정성을 확보한 최적의 하상유지공 위치 및 형식 등을 선정 검토하고 설치 유 무에 따른 유수흐름 및 하상변화양상을 비교 분석하였다. 본 연구의 결과를 토대로 향후 하도굴착 및 하상유지공 계획시 고려해야할 사항(지형현황 및 수리특성 등)을 인지하고 극한상황에서도 안전한 하상유지공의 위치 및 형식 등을 선정하는데 활용 가능할 것으로 판단된다.

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Structural health monitoring response reconstruction based on UAGAN under structural condition variations with few-shot learning

  • Jun, Li;Zhengyan, He;Gao, Fan
    • Smart Structures and Systems
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    • 제30권6호
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    • pp.687-701
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    • 2022
  • Inevitable response loss under complex operational conditions significantly affects the integrity and quality of measured data, leading the structural health monitoring (SHM) ineffective. To remedy the impact of data loss, a common way is to transfer the recorded response of available measure point to where the data loss occurred by establishing the response mapping from measured data. However, the current research has yet addressed the structural condition changes afterward and response mapping learning from a small sample. So, this paper proposes a novel data driven structural response reconstruction method based on a sophisticated designed generating adversarial network (UAGAN). Advanced deep learning techniques including U-shaped dense blocks, self-attention and a customized loss function are specialized and embedded in UAGAN to improve the universal and representative features extraction and generalized responses mapping establishment. In numerical validation, UAGAN efficiently and accurately captures the distinguished features of structural response from only 40 training samples of the intact structure. Besides, the established response mapping is universal, which effectively reconstructs responses of the structure suffered up to 10% random stiffness reduction or structural damage. In the experimental validation, UAGAN is trained with ambient response and applied to reconstruct response measured under earthquake. The reconstruction losses of response in the time and frequency domains reached 16% and 17%, that is better than the previous research, demonstrating the leading performance of the sophisticated designed network. In addition, the identified modal parameters from reconstructed and the corresponding true responses are highly consistent indicates that the proposed UAGAN is very potential to be applied to practical civil engineering.

Structural health monitoring data anomaly detection by transformer enhanced densely connected neural networks

  • Jun, Li;Wupeng, Chen;Gao, Fan
    • Smart Structures and Systems
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    • 제30권6호
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    • pp.613-626
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    • 2022
  • Guaranteeing the quality and integrity of structural health monitoring (SHM) data is very important for an effective assessment of structural condition. However, sensory system may malfunction due to sensor fault or harsh operational environment, resulting in multiple types of data anomaly existing in the measured data. Efficiently and automatically identifying anomalies from the vast amounts of measured data is significant for assessing the structural conditions and early warning for structural failure in SHM. The major challenges of current automated data anomaly detection methods are the imbalance of dataset categories. In terms of the feature of actual anomalous data, this paper proposes a data anomaly detection method based on data-level and deep learning technique for SHM of civil engineering structures. The proposed method consists of a data balancing phase to prepare a comprehensive training dataset based on data-level technique, and an anomaly detection phase based on a sophisticatedly designed network. The advanced densely connected convolutional network (DenseNet) and Transformer encoder are embedded in the specific network to facilitate extraction of both detail and global features of response data, and to establish the mapping between the highest level of abstractive features and data anomaly class. Numerical studies on a steel frame model are conducted to evaluate the performance and noise immunity of using the proposed network for data anomaly detection. The applicability of the proposed method for data anomaly classification is validated with the measured data of a practical supertall structure. The proposed method presents a remarkable performance on data anomaly detection, which reaches a 95.7% overall accuracy with practical engineering structural monitoring data, which demonstrates the effectiveness of data balancing and the robust classification capability of the proposed network.