• 한국강구조학회 논문집
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• 제21권3호
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• pp.321-330
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• 2009

본 연구에서는 I-단면 플레이트거더교의 횡비틀림 좌굴강도 평가를 위한 해석적 연구를 수행하였다. 현재 국내 및 AASHTO 설계 기준에서 횡비틀림 좌굴강도는 양단의 변위가 구속된 단일 거더의 좌굴강도 식을 근거로 하고 있다. 그러나, I-단면 강교의 주거더는 한 개 이상으로 구성되고 중간가로보 또는 수직브레이싱으로 서로 연결되므로, 가로보의 휨강성과 주거더의 상호 효과를 고려한 횡좌굴강도의 평가가 필요하다. 또한, 중간가로보가 부착되는 수직보강재의 강성이 복부판의 뒤틀림과 연계하여 횡좌굴강도에 미치는 영향의 평가가 필요하다. 이에, 4-거더교에서 중간가로보 및 수직보강재의 소요 강성을 평가하기 위해 초기처짐 및 잔류응력을 고려한 3차원 쉘요소 모델을 이용하여 재료 및 기하 비선형해석을 수행하고 그 결과를 제시하였다.

• Progress in Superconductivity
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• 제4권1호
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• pp.86-89
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• 2002

In this paper, the design of a IMVA single-phase high temperature superconducting(HTS) power transformer with BSCCO-2223 HTS tapes is presented. The rated voltages of each sides of the transformer are 22.9 ㎸ and 6.6 ㎸, respectively The winding of 1MVA HTS transformer is consisted of double pancake type HTS windings, which have advantages of insulation and distribution of high voltage, and are cooled by subcooled liquid nitrogen of 65K. Four HTS tapes were wound in parallel for the windings of low voltage side and the four parallel conductors are transposed. The design of 1MVA HTS transformer, a shell type core made of laminated silicon steel plate is chosen, and the core is separated with the windings by a cryostat with a room temperature bore. The cryostat made of non-magnetic and non-conducting material and a liquid nitrogen sub-cooling system is designed in order to maintain the coolant's temperature of 65K. For electromagnetic analysis of 1MVA HTS transformer, a finite element method of an axis of symmetry is used. The maximum perpendicular component of magnetic flux density of pancake windings is about 0.15T. And through analyzing the magnetic field distribution, an optimal winding arrangement of 1MVA HTS transformer is obtained.

• 소음진동
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• 제7권2호
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• pp.231-238
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• 1997

진동하는 구조물의 평면 진동장을 측정하기 위해, 자동화된 스캐닝 레이저 도플러 진동 측정기를 개발하고 이의 성능을 시험하였다. 광섬유를 사용하여 레이저 탐침이 진동체 표면을 따라 움직일 수 있도록 하였으며, 시스템의 자동화를 이루기 위한 알고리즘을 고안하였다. 시스템의 자동화과정은, 레이저 탐침이 진동체 표면을 따라 움직이도록 하며, 표면의 각 측정 점마다 두 레이저 광선들의 초점을 맞추고, 진동 신호 데이터를 얻고 저장하는 모든 과정을 포함한다. 따라서 이 자동화 과정을 이용하여 구조물의 표면 진동장을 측정할 수 있도록 하였다. 이 진동 측정기의 성능을 시험하기 위하여, 연속신호로 가진되는 압전 원통 셸의 진동과 펄스 신호에 의해 가진되는 평판의 진동을 측정하였다. 측정결과로부터, 구조물의 평면 진동장을 측정하고 표면을 따라 전파되는 탄성파들을 분리해내기 위하여, 이 자동화된 스캐닝 레이저 도플러 진동 측정기가 유용한 측정 도구가 될 수 있음을 보였다.

• 한국재난관리표준학회지
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• 제3권1호
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• pp.33-42
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• 2010

본 논문에서는 전체해석과 국부해석 조합방법을 이용하여 국부손상 또는 균열의 영향을 반영한 트러스교의 전체지간에서의 응력거동을 예측하였다. 이를 위해서 전체 구조체는 프레임요소에 의한 해석을 수행하고 국부 상세부분은 쉘요소에 의한 해석을 수행하여 두 결과를 조합함으로써 교량의 연결부처럼 응력분포가 복잡한 부분에서 이동하중에 따른 응력이력을 손쉽게 산정하게 된다. 트러스 연결부의 실제 기하학적 형상 및 강성을 전체 프레임해석에 고려하기 위해 국부 쉘모델과 프레임모델의 변위 비교를 통해 프레임 모델의 단면수정계수를 산정하였으며, 실제 공용중인 트러스교의 실험값과 해석값을 비교하여 전체해석-국부해석 조합방법을 검증하였으며, 더 나아가 국부손상의 영향이 반영된 국부 쉘모델 해석결과를 전체해석에 반영시켰다.

• 대한조선학회지
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• 제26권1호
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• pp.24-38
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• 1989

본 논문에서는 초기부정을 가진 판이 최종강도에 도달하기까지 나타내는 탄소성대변형 거동을 해석하기 위하여 새로운 간이 유한요소법을 개발한다. 본 논문에서 개발하는 유한요소는 4개의 절점만을 가진 4각형 plane-shell요소로서 면외 뿐만 아니라 면내의 대변형거동에 의한 기하학적 비선형성의 효과도 고려한다. 또한, 요소의 소성거동에 대한 취급은 소성절점법을 적용하여 판두께방향의 소성영역의 확산을 일일히 고려하는 대신에 판두께방향의 중앙부에 생성되는 소성절점에 집약시켜 나타내는 방법으로 단순화하며, 그 결과, 요소의 탄소성 강성행렬은 판두께방향의 수치적분을 수행할 필요없이 간단한 행렬연산만으로 얻어지기 때문에 기존의 유한요소법에 비해 상당한 수치계산 시간의 절약이 예상된다. 본 논문에서 정식화한 해석이론을 바탕으로 컴퓨터 프로그램을 개발하고, 해석예를 통하여 기존의 유한요소법등에 의한 해석결과와 비교하여 본 논문에서 정식화한 해석이론 및 컴퓨터 프로그램의 정도와 유용성을 확인한다.

• 대한조선학회논문집
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• 제29권1호
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• pp.1-13
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• 1992

본 논문은 선박의 초기설계와 중앙단면 설계용 지식베이스 시스템을 개발하고 지식공학이 선체구조 설계 분야에 매우 효율적으로 적용될 수 있음을 검토하는데 그 목적이 있다. 이를 위하여 첫째 구조설계에 적합한 지식베이스 전문가 시스템 개발용 도구(tool)인 E.1을 개발하였다. E.1은 C언어로 작성되었고 구조설계 과정을 효율적으로 뒷받침해주기 위해서 자동 반복 계산과 재추론 기능을 갖고 있다. 둘째 살물선의 초기설계시 주요치수 추정과 중앙단면 설계를 위한 지식베이스를 개발하였다. 이 지식베이스들은 통계적 경험식, 선급 규정, 경험적 지식 등을 rule, fact, table로 표현하여 구성하였다. 셋째 지식베이스의 추론을 통하여 중앙 단면 최적 설계 프로그램의 입력 자료를 생성하고 최적화 프로그램을 수행시키는 통합(hybrid) 시스템을 구축하였다. 넷째 보강판 설계용 지식베이스 시스템을 개발하기 위해 최적화 결과의 회귀분석을 이용하는 간이 설계법을 적용해 보았다. 이 시스템을 사용하여 살물선과 보강판의 설계과정을 보이고 그 결과를 검토해 보았다. 앞으로 E.I와 성능 개선과 더 우수한 지식베이스가 축적됨에 따라서 선체 구조설계에 사용되는 기존의 CAD 시스템의 성능이 크게 보완될 것으로 기대된다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제40권9호
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• pp.774-779
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• 2016

본 연구에서는 선박의 곡 외판 구조에 TMCP 강재의 사용 범위 확대 가능성을 연구하고자 노말라이징강 및 TMCP 강 DH32 재질 강재에 선상가열 후 기계적 물성 시험을 실시하여 DNV 선급 및 IACS 규정의 품질 요구 기준에 적합한지 연구하였다. TMCP강재 인장시험에서 요구기준 YS = 315 MPa 대비 385 Mpa로서 약 18% 높게 나타났고, TS = 440 ~ 570 MPa 기준 대비 525 MPa로 요구 기준에 적합하였다. 샤르피 V-노치 $-20^{\circ}C$ 충격시험에서도 요구 기준에 적합하였으며 경도시험에서 평균 T : 216, L : 275로서 규정인 Hv10 = 130 ~320 범위에 만족 하였다.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제3권3호
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• pp.1-4
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• 2004

Fabrication and electrical and mechanical properties of piezoelectric micro bending actuators (PMBA) using sol-gel-multi-coated thick PZT films and MEMS processes were investigated. PMBA could be used for design and fabrication of micro fluidic devices, for example, micro-pumps, micro dispensers, and so on. PMBA were fabricated using 2 um thick PZT films on Pt (350 nm)/$SiO_2$ (500 nm)/Si ($300\mu\textrm{m}$) substrates and MEMS processes. 7 types of PMBA were fabricated with areas of silicon diaphragms, PZT films and top electrodes. When the sizes of silicon diaphragms, PZT films and Pt top electrodes were reduced from 3000$\times$$1389\mu\textrm{m}$, 4000$\times$$1000\mu\textrm{m}$ and 4000$\times$$900\mu\textrm{m}$ down to 14%, 14% and 11 % of them, respectively, the center displacements of PMBA were decreased from 0.68 um to 0.10 um at 5 Hz and 12 Vpp. So, PMBA with large areas showed larger displacements than PMBA with small areas and experimental results were also good agreement with the plate and shell theory.

• Smart Structures and Systems
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• 제15권1호
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• pp.99-117
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• 2015

The Stonecutters Bridge (SCB) in Hong Kong is the third-longest cable-stayed bridge in the world with a main span stretching 1,018 m between two 298 m high single-leg tapering composite towers. A Wind and Structural Health Monitoring System (WASHMS) is being implemented on SCB by the Highways Department of The Hong Kong SAR Government, and the SCB-WASHMS is composed of more than 1,300 sensors in 15 types. In order to establish a linkage between structural health monitoring and maintenance management, a Structural Health Rating System (SHRS) with relevant rating tools and indices is devised. On the basis of a 3D space frame finite element model (FEM) of SCB and model updating, this paper presents the development of an SHR-oriented 3D multi-scale FEM for the purpose of load-resistance analysis and damage evaluation in structural element level, including modeling, refinement and validation of the multi-scale FEM. The refined 3D structural segments at deck and towers are established in critical segment positions corresponding to maximum cable forces. The components in the critical segment region are modeled as a full 3D FEM and fitted into the 3D space frame FEM. The boundary conditions between beam and shell elements are performed conforming to equivalent stiffness, effective mass and compatibility of deformation. The 3D multi-scale FEM is verified by the in-situ measured dynamic characteristics and static response. A good agreement between the FEM and measurement results indicates that the 3D multi-scale FEM is precise and efficient for WASHMS and SHRS of SCB. In addition, stress distribution and concentration of the critical segments in the 3D multi-scale FEM under temperature loads, static wind loads and equivalent seismic loads are investigated. Stress concentration elements under equivalent seismic loads exist in the anchor zone in steel/concrete beam and the anchor plate edge in steel anchor box of the towers.

• 국제강구조저널
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• 제18권5호
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• pp.1617-1630
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• 2018

The crucial differences between conventional rail with split-type connectors and continuous welded rails are axial stress in the longitudinal direction and stability, as well as other issues generated under the influence of loading effects. Longitudinal stresses generated in continuously welded rails on railway bridges are strongly influenced by the nonlinear behavior of the supporting system comprising sleepers and ballasts. Thus, the track structure interaction cannot be neglected. The rail-support system mentioned above has properties of non-uniform material distribution and uncertainty of construction quality. The linear elastic hypothesis therefore cannot correctly evaluate the stress distribution within the rails. The aim of this study is to apply the nonlinear finite element method using the nonlinear coupling interface between the track and structural model and to illustrate the welded rail behavior under the loading effect and uncertain factors of the ballast. Numerical results of nonlinear finite analysis with a three-dimensional solid and frame element model are presented for a typical track-bridge system. A composite plate girder, modeled by solid and shell elements, is also analyzed to consider the behavior of the welded rail. The analysis result showed buckling under the independent calculations of load cases, including 'temperature change', 'bending of the supporting structure', and 'braking' of the railway vehicle. A parametric study of the load combination method and the loading sequence is also included in this analysis.