• 한국항해항만학회지
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• 제31권8호
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• pp.675-681
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• 2007

다방향 불규칙파 중에서의 인장계류식 해양구조물(TLP)의 구조응답 해석을 수행함으로써 다방향 불규칙파가 구조응답에 미치는 영향을 평가하고 있다. 인장계류식 해양구조물에 작용하는 파강제력과 동유체력은 3차원 특이점분포법을 사용하여 각각의 외각요소에 대해 평가하였다. 3차원 골조요소로 모델링하여 유한요소법에 의해 구조응답을 평가하였으며, 인장계류식 해앙구조물의 각 외각요소간의 유체역학적 상호간섭을 고려하여 구조응답을 해석하였다. 구조응답의 주파수 응답함수와 다방향파의 스펙트럼을 이용하여 다방향 불규칙파에 대한 해양구조물의 구조응답 스펙트럼을 구하여 다방향 불규칙파가 인장계류식 해양구조물의 구조응답에 미치는 영향을 평가하였다.

• 한국자기학회지
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• 제17권5호
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• pp.188-193
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• 2007

[ $1.00{\times}0.24\;{\mu}m^2$ ] 크기의 $Ni_{80}Fe_{20}$ 박막의 자화 반전 거동을 자화 용이축으로 1 ns 이하의 펄스 자기장의 지속 시간과 세기를 변수로 인가하여 micromagnetics 시뮬레이션으로 관찰하였다. 자성 박막은 직사각형과 타원형의 모양을 가지며, 두께는 2 nm와 4 nm로 설정하였다. 실험 결과 $Ni_{80}Fe_{20}$ 박막의 두께와 모양에 따라 각각 다른 경향을 보이는 것을 확인할 수 있었다. 박막의 두께에 따라 두께 방향으로 형성되는 반자장의 크기 차에 의해 edge domain에서 스핀의 회전속도와 스핀 스위칭의 거동에 차이가 생기며, 박막이 두꺼울수록 자화 반전에 더 긴 펄스 지속 시간과 강한 펄스 자기장이 필요하다는 것을 확인하였다. 한편, 자화 반전이 예상되는 영역에서 자화 반전이 일어나지 않는 비정상적인 자화 반전 영역을 발견할 수 있었는데, 박막의 모양이 타원일 때와 박막의 두께가 얇은 경우에 그 영역이 더욱 불규칙적이고, 넓게 분포하였다. 이러한 현상은 막의 두께가 매우 얇기 때문에 두께 방향으로 형성된 강한 반자장의 영향에 의해 나타나는 것으로 여겨진다. Edge domain이 더 많은 직사각형 모양의 경우 자화반전이 일어나는 동안 자기모멘트의 세차 운동에 의해 생기는 $M_z$ 성분, 즉 두께방향으로 형성된 반자장이 더 작고, 이에 따라 자화 반전이 예상되는 영역에서 자화 반전이 일어나지 않는 비정상적인 자화 반전 영역이 더 적어짐을 확인하였다. 본 시뮬레이션 결과는 자성박막의 안정된 고속 자화반전을 위해서는 반자장의 영향을 최소화하는 것이 중요하다는 것을 보여준다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제9권5호
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• pp.1-10
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• 2005

본 연구에서는 고속철도 강합성형 교통비 동적해석에 기반한 피로신뢰성평가 기법을 제시하고 동조질량감쇠기의 효과를 피로수명연장 측면에서 검토하였다. 피로 신뢰성 평가를 수행하기 위하여 S-N 곡선 및 선형누적손상이론을 이용하여 한계상태식을 설정하였다. 열차 속도와 교량 감쇠비의 불확실성을 고려하여 교량에 대한 반복적인 동적해석을 수행하고, 이 결과로부터 전체 교량수명동안에 교량이 받는 피로 손상도와 연관된 확률변수의 특성을 통계적으로 추정하였다. 최종적으로 결정된 확률변수와 한계상태식에 개선된 일계이차모멘트법(AFOSM)을 적용하여 피로 신뢰도 지수를 산정하였다. 40m 지간 강합성교량의 수치모사로부터 동조질량감쇠기 장착여부에 따라 피로 신뢰도 지수를 평가하고 그 결과를 제시하였다.

• 한국안전학회지
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• 제35권3호
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• pp.49-57
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• 2020

In comparison with the existing static reliability analysis methods, the dynamic reliability analysis(DyRA) method is more suitable for estimating the failure probability of a structure subjected to earthquake excitations because it can take into account the frequency characteristics and damping capacity of the structure. However, the DyRA is known to have an issue of numerical stability due to the uncertainty in random sampling of the earthquake excitations. In order to solve this numerical stability issue in the DyRA approach, this study proposed two earthquake-scale factors. The first factor is defined as the ratio of the first earthquake excitation over the maximum value of the remaining excitations, and the second factor is defined as the condition number of the matrix consisting of the earthquake excitations. Then, we have performed parametric studies of two factors on numerical stability of the DyRA method. In illustrative example, it was clearly confirmed that the two factors can be used to verify the numerical stability of the proposed DyRA method. However, there exists a difference between the two factors. The first factor showed some overlapping region between the stable results and the unstable results so that it requires some additional reliability analysis to guarantee the stability of the DyRA method. On the contrary, the second factor clearly distinguished the stable and unstable results of the DyRA method without any overlapping region. Therefore, the second factor can be said to be better than the first factor as the criterion to determine whether or not the proposed DyRA method guarantees its numerical stability. In addition, the accuracy of the numerical analysis results of the proposed DyRA has been verified in comparison with those of the existing first-order reliability method(FORM), Monte Carlo simulation(MCS) method and subset simulation method(SSM). The comparative results confirmed that the proposed DyRA method can provide accurate and reliable estimation of the structural failure probability while maintaining the superior numerical efficiency over the existing methods.

• 한국항공우주학회지
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• 제33권5호
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• pp.41-49
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• 2005

본 논문에서는 KF-16D 항공기의 동특성을 실험적으로 규명하기 위해 수행한 지상진동시험의 시험 방법, 센서 및 장비 설치, 시험 결과 검증 방법 및 시험 결과를 기술하였다. 지상진동시험은 외부 장착물 장착 형상에 따라 7가지 형상으로 분류하여 실시하여 외부장착물 부착 형상에 따른 항공기의 동특성 변화를 정량적으로 산출하였고 비행 중 항공기 진동 모드의 정량적인 변화량을 예측할 수 있게 하였다. 항공기 지지는 항공기 비행 상태의 조건을 구현하기 위하여 착륙장치 타이어의 공기압을 최소로 하였다. 시험은 6개~8개의 가진기를 사용하여 다점 랜덤 가진법으로 항공기를 가진하고 약 200개의 가속도계로부터 항공기의 응답을 측정하였다. 시험결과 관심 있는 낮은 주파수영역에서 선형성을 보여 양질의 주파수 응답함수를 얻었으며, 상반성을 만족함을 알 수 있었다. 측정된 가진력과 응답신호로부터 주파수 응답 함수를 구하였으며, 고유 진동수와 감쇠 계수는 주파수 응답함수로부터 다기준 최소 자승 복소 지수법을 적용하여 산출하였다. 고유진동모드는 최소 자승 주파수 영역법으로 사용하여 구성하였다.

• Smart Structures and Systems
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• 제13권4호
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• pp.615-636
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• 2014

Aluminium Foam Sandwich (AFS) panels are becoming always more attractive in transportation applications thanks to the excellent combination of mechanical properties, high strength and stiffness, with functional ones, thermo-acoustic isolation and vibration damping. These properties strongly depend on the density of the foam, the morphology of the pores, the type (open or closed cells) and the size of the gas bubbles enclosed in the solid material. In this paper, the vibrational performances of two classes of sandwich panels with an Alulight(R) foam core are studied. Experimental tests, in terms of frequency response function and modal analysis, are performed in order to investigate the effect of different percentage of porosity in the foam, as well as the effect of the random distribution of the gas bubbles. Experimental results are used as a reference for developing numerical models using finite element approach. Firstly, a sensitivity analysis is performed in order to obtain a limit-but-bounded dynamic response, modelling the foam core as a homogeneous one. The experimental-numerical correlation is evaluated in terms of natural frequencies and mode shapes. Afterwards, an update of the previous numerical model is presented, in which the core is not longer modelled as homogeneous. Mass and stiffness are randomly distributed in the core volume, exploring the space of the eigenvectors.

• Ocean Systems Engineering
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• 제5권3호
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• pp.139-160
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• 2015

The global performance of the 5MW OC4 semisubmersible floating wind turbine in random waves was numerically simulated by using the turbine-floater-mooring fully coupled and time-domain dynamic analysis program FAST-CHARM3D. There have been many papers regarding floating offshore wind turbines but the effects of second-order wave-body interactions on their global performance have rarely been studied. The second-order wave forces are actually small compared to the first-order wave forces, but its effect cannot be ignored when the natural frequencies of a floating system are outside the wave-frequency range. In the case of semi-submersible platform, second-order difference-frequency wave-diffraction forces and moments become important since surge/sway and pitch/roll natural frequencies are lower than those of typical incident waves. The computational effort related to the full second-order diffraction calculation is typically very heavy, so in many cases, the simplified approach called Newman's approximation or first-order-wave-force-only are used. However, it needs to be justified against more complete solutions with full QTF (quadratic transfer function), which is a main subject of the present study. The numerically simulated results for the 5MW OC4 semisubmersible floating wind turbine by FAST-CHARM3D are also extensively compared with the DeepCWind model test results by Technip/NREL/UMaine. The predicted motions and mooring tensions for two white-noise input-wave spectra agree well against the measure values. In this paper, the numerical static-offset and free-decay tests are also conducted to verify the system stiffness, damping, and natural frequencies against the experimental results. They also agree well to verify that the dynamic system modeling is correct to the details. The performance of the simplified approaches instead of using the full QTF are also tested.

• Earthquakes and Structures
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• 제26권4호
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• pp.311-326
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• 2024

Transmission tower structures are particularly susceptible to damage and even collapse under strong seismic ground motions. Conventional seismic analyses of transmission towers are usually performed by considering only ground motion uncertainty while ignoring structural uncertainty; consequently, the performance evaluation and failure prediction may be inaccurate. In this context, the present study numerically investigates the seismic responses and failure mechanism of transmission towers by considering multiple sources of uncertainty. To this end, an existing transmission tower is chosen, and the corresponding three-dimensional finite element model is created in ABAQUS software. Sensitivity analysis is carried out to identify the relative importance of the uncertain parameters in the seismic responses of transmission towers. The numerical results indicate that the impacts of the structural damping ratio, elastic modulus and yield strength on the seismic responses of the transmission tower are relatively large. Subsequently, a set of 20 uncertainty models are established based on random samples of various parameter combinations generated by the Latin hypercube sampling (LHS) method. An uncertainty analysis is performed for these uncertainty models to clarify the impacts of uncertain structural factors on the seismic responses and failure mechanism (ultimate bearing capacity and failure path). The numerical results show that structural uncertainty has a significant influence on the seismic responses and failure mechanism of transmission towers; different possible failure paths exist for the uncertainty models, whereas only one exists for the deterministic model, and the ultimate bearing capacity of transmission towers is more sensitive to the variation in material parameters than that in geometrical parameters. This research is expected to provide an in-depth understanding of the influence of structural uncertainty on the seismic demand assessment of transmission towers.

• 지구물리와물리탐사
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• 제16권3호
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• pp.171-179
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• 2013

여러 가지 초음파 속도 측정법 중 비교적 정확하고 다양한 목적에 활용될 수 있다고 알려진 반사파 중첩법(pulseecho-overlap method)에 의해 초음파의 전파시간을 자동으로 측정할 수 있는 시스템을 구축하고, 엔지니어링 플라스틱 시험편에 대한 초음파 속도를 초동발췌법(first arrival picking method)과 비교하였다. 다섯 가지 종류의 엔지니어링 플라스틱 코어에 대해 반사파 중첩법과 초동발췌법에 의해 초음파 속도를 측정한 결과, 반사파 중첩법은 초동발췌법보다 최소 4배로 긴 다중반사파 자료가 필요하므로 매질의 감쇠특성에 의해 측정가능한 시험편의 길이에 제약이 있다. 또한 측정되는 속도는 초동발췌법에 의한 속도보다 낮게 측정되는 경향을 보였으며, 수신된 파형을 분석한 결과, 이는 전파거리가 길어짐에 따른 매질의 감쇠 및 분산특성에 의한 영향으로 해석되었다. 상호상관을 이용하여 제1반사파가 제2반사파 및 제3반사파와 가장 잘 중첩되는 시간을 실시간으로 자동으로 발췌하도록 프로그램하여 실험자에 의한 측정 편차가 개입될 가능성을 배제함으로써 반복성과 재현성을 높였다. 또한, 실험의 조건이 변하지 않는 경우는 중합수를 늘림으로서 무작위 잡음에 의한 측정오차를 줄일 수 있으며, 실험 조건이 변하는 경우는 속도변화 모니터링에도 활용이 가능하다.