• 제목/요약/키워드: shear design

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수압램 시험을 위한 복합재 T-Joint의 파손 압력 예측 (Failure Pressure Prediction of Composite T-Joint for Hydrodynamic Ram Test)

  • 김동건;고은수;김인걸;우경식;김종헌
    • Composites Research
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    • 제29권2호
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    • pp.53-59
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    • 2016
  • 항공기 날개 구조물은 유체를 포함한 연료탱크로 사용되며, 연료탱크와 날개구조물을 연결하는 체결부는 복합재 구조물을 사용한다. 항공기 날개 구조물에 고속의 물체가 관통 또는 폭발하게 되면 수압램 현상이 발생하며, 수압램 현상에 의해 연료탱크에 높은 압력이 생성된다. 이러한 높은 앞력은 날개구조물 뿐만 아니라 연료탱크와 체결부의 파손을 야기하기 때문에 전투용 항공기의 기체 생존성 확보를 위해서는 수압램 효과에 대한 체결부의 거동을 확인해야 한다. 본 연구에서는 수압램 검증 시험에 앞서 항공기의 복합재 날개 외피와 스파 체결부를 모사한 4종류의 복합재 T-Joint에 정적 인장 시험을 수행하여 시편의 파손 거동을 스트레인 게이지와 초고속 카메라를 통해 확인하였다. 스트레인 게이지를 통해 얻은 변형률을 기준으로 동일한 형상과 하중 조건을 갖는 유한요소해석 모델링의 해석 결과를 비교하여 모델링의 타당성을 확인하였으며, 정적 하중에서 복합재 T-Joint의 파손응력을 확인하였다. 유한요소해석을 통해 향후 진행될 수압램 시험에서 각 시편이 파손되는 압력을 예측하였다.

위상간섭을 이용한 사축식 액셜 피스톤 펌프의 압력 맥동 감소 (A Reduction in Pressure Ripples of Axial Piston Pumps of Bent Axis by Phase Interface)

  • 김경훈;박경석;장주섭;김봉환;이규원;손권;신민호
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.1261-1265
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    • 2003
  • Axial piston pumps of bent axis have been commonly used in hydraulic systems because of high pressure level. best efficiency, low shear force on pistons and low operating costs. The other side, they have a few demerits like that they have the relatively high number of moving parts and more discharge pressure ripples. Especially, the discharge pressure ripples bring about vibrations and noises in hydraulic system components such as connecting pipes and control valves, so that these deteriorate the stability and accuracy of the systems. Therefore, the hydraulic systems having the axial piston pumps of bent axis require the methods to reduce the discharge pressure ripples. So, the purpose of this paper is to reduce the discharge pressure ripples by the phase interference of pressure wave and to develope the analysis model of the pumps to predict the discharge pressure ripples. In this paper, the analysis model of the axial piston pumps of bent axis was developed using the AMESim software, and the reliability of that was verified by the comparison with the experimental results. The hydraulic pipeline with a parallel line was used as the method to generate the phase interference of pressure wave. the dynamics characteristics of the hydraulic pipeline with a parallel line were analyzed by a transfer matrix method. the usefulness of the phase interference of pressure wave was investigated through the experiment and simulation. The results from the experiment and simulation said that the phase interference of pressure wave by the hydraulic pipeline with a paralle linel could reduce the discharge pressure wave of the pump well. The analysis model of the axial piston pumps of bent axis developed in this paper and the method of the phase interference by the hydraulic pipeline with a parallel line are expected to be helpful to achieve the design of the pump and to reduce the discharge pressure wave of the pump effectively.

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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.

원형토조 시험을 통한 반복하중에 따른 부직포의 침하특성 (Characteristics of Settlement for Non-woven Geotextile through Cyclic Loading Model Test)

  • 최찬용;이진욱;김헌기
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제8권2호
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    • pp.47-54
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    • 2009
  • 국내 대부분을 차지하고 있는 자갈 도상궤도는 지속적인 열차반복하중에 의해 마모, 노반으로 관입, 노반표면의 불균질 등에 의해 도상자갈의 기능을 상실하게 된다. 이러한 현상이 지속적으로 발생하면 설계 당초 주요 기능이었던 배수기능을 충분히 발휘하지 못하기 때문에 강우가 노반에 체류되고 물로 인해 간극수압이 증가하여 전단강도가 저하되어 점진적으로 노반이 연약화된다. 이 논문에서는 원형모형실험을 이용하여 부직포 3종류에 대하여 0일, 3일, 7일 체수조건으로 하여 반복하중을 재하시킴으로써 부직포의 침하특성과 지지력 변화를 관찰하였다. 실험결과 0일 체수조건에서 토목섬유 보강과 무보강에 따라 최종 변위는 약 1% 차이가 있으며, 지반의 포화도가 증가함에 따라 침하량이 커지는 경향이 있었다. 보강재의 중량이 클수록 소성침하량이 작게 평가되었으며, 임계 함수비를 초과한 경우에는 부직포의 인장강도와 중량에 따라 침하량의 차이가 발생하였다. 또한 무보강과 비교해 볼 때 부직포에 의한 토압 저감효과는 있으나, 부직포의 중량에 의한 토압저감 효과는 영향이 미미한 것으로 평가되었다.

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Meat Quality Characteristics of Small East African Goats and Norwegian Crosses Finished under Small Scale Farming Conditions

  • Hozza, W.A.;Mtenga, L.A.;Kifaro, G.C.;Shija, D.S.N.;Mushi, D.E.;Safari, J.G.;Shirima, E.J.M.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제27권12호
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    • pp.1773-1782
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    • 2014
  • The aim of the experiment was to study the effect of feeding system on meat quality characteristics of Small East African (SEA) goats and their crosses with Norwegian ($SEA{\times}N$) goats finished under small scale farming conditions. Twenty four castrated goats at the age of 18 months with live body weight of $16.7{\pm}0.54kg$ from each breed (SEA and $SEA{\times}N$) were distributed in a completely randomized design in a $2{\times}3$ factorial arrangement (two breed, and three dietary treatments). The dietary treatments were; no access to concentrate (T0), 66% access to ad libitum concentrate allowance (T66) and 100% access to ad libitum concentrate allowance with 20% refusal (T100) and the experimental period was for 84 days. In addition, all goats were allowed to graze for 2 hours daily and later fed grass hay on ad libitum basis. Daily feed intakes were recorded for all 84-days of experiment after which the animals were slaughtered. Feed intake of T100 animals was 536 g/d, which was 183 g/d higher than that of T66 group. Supplemented goats had significantly (p<0.05) better feed conversion efficiency. The SEA had higher (p<0.05) hot carcass weight (8.2 vs 7.9 kg), true dressing percentage (54.5 vs 53.3) and commercial dressing percentage (43.3 vs 41.6) compared to $SEA{\times}N$. There was no significant difference (p>0.05) for dressing percentage and carcass conformation among supplemented goats except fatness score, total fat depots and carcass fat which increased (p<0.05) with increasing concentrate levels in the diet. Increasing level of concentrate on offer increased meat dry matter with subsequent increase of fat in the meat. Muscle pH of goats fed concentrate declined rapidly and reached below 6 at 6 h post-mortem but temperature remained at $28^{\circ}C$. Cooking loss and meat tenderness improved (p<0.05) and thawing loss increased (p<0.05) with ageing period. Similarly, meat tenderness improved (p<0.05) with concentrate supplementation. Shear force of muscles varied from 36 to 66, the high values been associated with Semimembranosus and Gluteobiceps muscles. The present study demonstrates that there are differences in meat quality characteristics of meat from SEA goats and their crosses with Norwegian breeds finished under small scale farming conditions in rural areas. Therefore, concentrate supplementation of goats of both breeds improves meat quality attributes.

Effects of different space allowances on growth performance, blood profile and pork quality in a grow-to-finish production system

  • Jang, J.C.;Jin, X.H.;Hong, J.S.;Kim, Y.Y.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제30권12호
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    • pp.1796-1802
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    • 2017
  • Objective: This experiment was conducted to evaluate the optimal space allowance on growth performance, blood profile and pork quality of growing-finishing pigs. Methods: A total of ninety crossbred pigs [$(Yorkshire{\times}Landrace){\times}Duroc$, $30.25{\pm}1.13kg$] were allocated into three treatments (0.96: four pigs/pen, $0.96m^2/pig$; 0.80: five pigs/pen, $0.80m^2/pig$; 0.69: six pigs/pen, $0.69m^2/pig$) in a randomized complete block design. Pigs were housed in balanced sex and had free access to feed in all phases for 14 weeks (growing phase I, growing phase II, finishing phase I, and finishing phase II). Results: There was no statistical difference in growing phase, but a linear decrease was observed on average daily gain (ADG, p<0.01), average daily feed intake (ADFI, p<0.01), and body weight (BW, p<0.01) with decreasing space allowance in late finishing phase. On the other hand, a quadratic effect was observed on gain to feed ratio in early finishing phase (p<0.03). Consequently, overall ADG, ADFI, and final BW linearly declined in response to decreased space allowance (p<0.01). The pH of pork had no significant difference in 1 hour after slaughter, whereas there was a linear decrease in 24 h after slaughter with decreasing space allowance. Floor area allowance did not affect pork colors, but shear force linearly increased as floor space decreased (p<0.01). There was a linear increase in serum cortisol concentration on 14 week (p<0.05) with decreased space allocation. Serum IgG was linearly ameliorated as space allowance increased on 10 week (p<0.05) and 14 week (p<0.01). Conclusion: Data from current study indicated that stress derived from reduced space allowance deteriorates the immune system as well as growth performance of pigs, resulting in poor pork quality. Recommended adequate space allowance in a grow-to-finish production system is more than $0.80m^2/pig$ for maximizing growth performance and production efficiency.

고속열차용 전기기계식 제동장치의 동력전달 기구물에 대한 구조해석 (Structural Analysis of Power Transmission Mechanism of Electro-Mechanical Brake Device for High Speed Train)

  • 오혁근;백승구;전창성
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권12호
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    • pp.237-246
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    • 2019
  • 전기기계식 제동장치(EMB : Electro Mechanical Brake)는 자동차 및 철도차량의 차세대 제동장치로서 현재 연구가 활발히 진행되고 있다. 현재의 고속열차용 제동장치는 공압 실린더를 이용하여 제동 압부력을 발생시키나 전기기계식 제동장치 (EMB)에서는 전기 모터 및 기어와의 조합을 통하여 압부력을 발생시킨다. 본 연구에서는 고압부력 발생이 가능한 EMB 구동 메커니즘을 제안하고, 해당 메커니즘을 만드는 기구장치 중 핵심부품인 기어 및 샤프트 부품들에 대한 구조 및 진동해석을 수행하였다. 한편 모델에 대한 동적 진동해석 결과 압부력이 가해진 상태에서 외부가진이 주어졌을 때 부재의 최대 응력이 항복강도 이내임이 확인되었다. 또한, 구조해석 결과 모터샤프트의 축 직경을 최대한 크게하는 설계가 강도 상 유리함을 확인하였으며, 기어와 편심샤프트를 고정하는 볼트에서 큰 전단응력이 발생할 수 있음을 확인하였다. 한편 해석모델의 메커니즘을 재현할 수 있는 시험장치를 제작하여 가장 취약한 부위인 고정 볼트부의 변형률을 구동 토크가 가해진 상태에서 측정하였다. 변형률 측정결과는 해석결과와 오차가 10% 이내로서, 해석모델의 정확도를 검증할 수 있었다.

기존 지하철정거장 비개착공법 적용시 유한요소 해석과 관리기준에 관한 연구 (A Study on the Finite Element Analysis and Management Criteria by Applying UPRS Method in the Subway Station)

  • 조병준
    • 한국방재안전학회논문집
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    • 제12권4호
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    • pp.43-52
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    • 2019
  • 지하철 정거장의 하부에 비개착공법 적용하여 안정성 영향분석을 위하여 유한요소 변위 해석, 유한요소 응력해석, 강관추진 진행 과정에 따른 변위, 내부 굴착에 따른 변위 및 강관의 응력변화, 지반의 물리적 특성인 탄성 및 탄소성 이론 등을 도입하였다. 구조적으로 적당한 미소 요소로 분할해서 각 요소가 유한개의 점으로 연결되는 요소로 가정한 모델로 하여 수치적 해석을 통하여 비개착공법 적용시 구조물 안정성에 미치는 영향을 국토교통부와 외국 자료를 근간으로 한 구조물 관리기준과 비교 검토하였다. 그 결과 최대 변위 7.21 mm가 발생되어 허용변위 기준(25.00 mm) 이내, 최대 각 변위는 1/3,950으로 허용 각변위 기준(1/500) 이내, 비개착공법 강관다발 구조체의 최대 휨압축응력량도 70.29 MPa로 허용기준(210.00 MPa) 이내로 분석되었고, 최대 전단응력량은 47.38 MPa로 허용기준(120 MPa) 이내로 분석되어 유한요소 해석결과, 설계 및 시공 안정성을 검증하였다.

비선형 증분동적해석을 통한 철골 중간모멘트 골조의 붕괴성능 평가 (Collapse Capacity Evaluation of Steel Intermediate Moment Frames Using Incremental Dynamic Analysis)

  • 신동현;김형준
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제18권2호
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    • pp.9-20
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    • 2014
  • 철골 중간모멘트골조는 강한 지반운동에 대하여 적합한 저항능력을 확보하기 위한 지진력저항시스템으로서 일반적으로 사용되고 있다. 하지만 국내의 대다수 중 저층 철골건축물은 내진설계가 도입되기 이전에 건설되었거나 현재의 내진설계기준의 요구조건을 준수하지 않은 것들로, 이러한 건물들이 가지는 내진성능에는 의문점이 존재한다. 이와 같은 문제점의 인식에 기반하여 본 연구에서는 국내 철골 중간 모멘트골조의 내진성능에 대한 정량적 제시를 목표로 우선 층수 종류, 지진에 대한 보유내력, 부재 연성도, 제진장치의 유무를 변수로 하여 표본 건물을 설계하였다. 표본 건물의 내진 성능과 붕괴 매커니즘은 비선형 정적해석과 증분동적해석으로부터 획득한 붕괴여유비와 붕괴확률을 이용하여 분석하였다. 해석결과를 통하여 현행 국내기준에 따라 내진설계된 신축건물은 설계지진에 대해 충분한 내진성능을 가졌으며, 이에 반해 구조부재의 연성저감이 발생하거나 낮은 설계 밑면전단력에 대한 저항력을 가진 기존건물의 경우에는 높은 붕괴확률을 가지며 목표로 한 내진성능을 만족시키지 못하는 것으로 나타났다. 이와 같은 내진성능을 충족시키지 못하는 내진설계 도입 이전의 건물에 대해서 에너지 소산장치를 통해 보강하게 되면 장치의 에너지 소산능력뿐만 아니라 소성힌지의 재분배를 통해 붕괴확률 및 내진성능이 신축건물 수준으로 향상되었다.

Arias Intensity 액상화 평가기법의 적용성에 관한 연구 (A Study on the Applicability of Arias Intensity Liquefaction Assessment)

  • 황정태;이종근;신은철
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제14권6호
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    • pp.13-19
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    • 2013
  • 본 연구에서는 액상화 평가 대상지반을 선정하여 미국, 일본 등 액상화 발생지역에 적용한 사례가 있는 에너지를 기반으로 하는 Arias intensity 액상화 평가법을 적용하고, 적용성을 검토하기 위하여 기존의 원위치시험을 통한 액상화 간편예측법을 수행하여 평가결과를 비교하였다. 대상지반에 대한 액상화 평가결과, Hachinohe 지진과 Ofunato 지진의 실지진기록을 이용한 Arias Intensity 안전율은 간편예측 안전율과 유사하게 산정되었으며, 설계응답스펙트럼으로부터 작성된 인공지진의 경우 Arias Intensity 안전율은 간편예측 안전율과 비교하여 다소 차이가 나타났다. 액상화를 발생시키는 전단응력비와 발생강도는 응력과 에너지라는 서로 다른 개념으로 산정되지만, 간편예측법의 전단저항응력비와 Arias Intensity의 저항강도는 실지진에 따른 액상화 발생지역을 대상으로 한 표준관입시험 등 경험적 도표를 사용한다는 점에서 Hachinohe 지진과 Ofunato 지진의 경우 Arias Intensity 평가법과 응력개념의 간편예측법 사이에 비슷한 결과가 나타난 것으로 판단된다. 따라서, 에너지를 기반으로 하는 Arias Intensity 액상화 평가법은 응력개념의 간편예측법에서 고려하지 않은 실지진 기록에 대한 가속도, 지속시간, 진폭 등의 지진특성으로 야기되는 지반의 동적변화를 표현할 수 있음을 확인할 수 있었다.