• 제목/요약/키워드: slender structures

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플래퍼론이 전개된 플라잉윙 형상의 공력 특성에 대한 전산유동해석 (Computational Fluid Dynamics of the aerodynamic characteristics for Flying Wing configuration with Flaperon)

  • 고아림;장경식;박창환;신동진
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제13권5호
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    • pp.32-38
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    • 2019
  • 높은 후퇴각을 갖는 둥근 앞전 날개 형상은 앞전 와류에 의해 복잡한 유동 현상이 나타난다. 불안정한 방향 안정성을 갖는 무미익 플라잉윙의 제어를 위해서 플래퍼론이 사용된다. 본 연구에서는 플래퍼론이 전개된 비세장형, 둥근 앞전의 플라잉윙 형상의 전산해석을 수행하였으며 옆미끄럼각 및 플래퍼론에 대한 영향을 분석하였다. 공력계수 분석을 통해 양력과 항력계수에 대한 옆미끄럼각의 영향은 적으며 측력 및 모멘트 계수는 옆미끄럼각의 영향을 크게 받음을 알 수 있었다. 정적 안정성 분석을 통해 플래퍼론이 전개된 플라잉윙의 가로안정성과 방향안정성이 좋아졌음을 확인하였다. 또한 압력계수분포, 표면 마찰선의 관찰을 통해 앞전 와류 구조 및 거동을 분석하였다.

천장 브래킷을 이용한 완전강접합 모듈러 시스템의 구조성능 (Structural Performance of the Modular System with Fully Restrained Moment Connections using Ceiling Bracket)

  • 이승재;곽의신;박재성;강창훈;손수덕
    • 대한건축학회논문집:구조계
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    • 제33권12호
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    • pp.37-44
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    • 2017
  • Due to structural characteristics, construction costs and duration of a modular system would be saved by minimizing the schedule on the job site. As such, it is crucial to develop a connection that can guarantee stiffness while allowing for simple assembling. Particularly, the mid- to high-rise construction of the modular system necessitates the securing of the structural stability and seismic performance of multi-unit frames and connections, and thus, the stiffness of unit-assembled structures needs to be re-evaluated and designed. However, evaluating a frame consisting of slender members and reinforcing materials is a complicated process. Therefore, the present study aims to examine the structural characteristics of a modular unit connection based a method for reinforcing connection brackets and hinges while minimizing the loss of the cross section. Toward this end, the study modeled the beam-to-column connection of a modular system with the proposed connection, and produced a specimen which was used to perform a cycling loading test. The study compared the initial stiffness, the attributes of the hysteretic behavior, and the maximum flexural moment, and observed whether the model acquired the seismic performance, compared to the flexural strength of the steel moment frame connection that is required by the Korean Building Code. The test results showed that the proposed connection produced a similar initial stiffness value to that of the theoretical equation, and its maximum strength exceeded the theoretical strength. Furthermore, the model with a larger ceiling bracket showed higher seismic performance, which was further increased by the reinforcement of the plate.

Experimental and numerical study of an innovative 4-channels cold-formed steel built-up column under axial compression

  • G, Beulah Gnana Ananthi;Roy, Krishanu;Lim, James B.P.
    • Steel and Composite Structures
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    • 제42권4호
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    • pp.513-538
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    • 2022
  • This paper reports on experiments addressing the buckling and collapse behavior of an innovative built-up cold-formed steel (CFS) columns. The built-up column consists of four individual CFS lipped channels, two of them placed back-to-back at the web using two self-drilling screw fasteners at specified spacing along the column length, while the other two channels were connected flange-to-flange using one self-drilling screw fastener at specified spacing along the column length. In total, 12 experimental tests are reported, covering a wide range of column lengths from stub to slender columns. The initial geometric imperfections and material properties were determined for all test specimens. The effect of screw spacing, load-versus axial shortening behaviour and buckling modes for different lengths and screw spacing were investigated. Nonlinear finite element (FE) models were also developed, which included material nonlinearities and initial geometric imperfections. The FE models were validated against the experimental results, both in terms of axial capacity and failure modes of built-up CFS columns. Furthermore, using the validated FE models, a parametric study was conducted which comprises 324 models to investigate the effect of screw fastener spacing, thicknesses and wide range of lengths on axial capacity of back-to-back and flange-to-flange built-up CFS channel sections. Using both the experimental and FE results, it is shown that design in accordance with the American Iron and Steel Institute (AISI) and Australia/New Zealand (AS/NZS) standards is slightly conservative by 6% on average, while determining the axial capacity of back-to-back and flange-to-flange built-up CFS channel sections.

Influence of opening location, shape, and size on the behavior of steel beam columns

  • Mona M. Fawzy;Fattouh M. F. Shaker;Alia M. Ayyash;Mohamed M. Salem
    • Steel and Composite Structures
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    • 제50권1호
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    • pp.1-13
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    • 2024
  • The objective of this research is to study experimentally and numerically the behavior of steel beam columns with openings. Although the presence of openings in the beam columns is inevitable, finding ways to maintain strength is crucial. The studied parameters are opening shape, the ratio between opening height to specimen height, the percentage of opening location from support to beam column length, and web slenderness. Experimental tests are conducted including twelve specimens to study the effect of these parameters and record failure load, load deflection curve, and stress strain curve. Two failure modes are observed: local and flexural buckling. Interaction curves plotted from finite element model analysis are also used to expand the parametric study. Changing the location of the opening can decrease failure load by up to 7% and 60% in both normal and moment ratios respectively. Increasing the opening dimension can lead to a drop in the axial ratio by up to 29% and in the moment ratio by up to 74%. The weakest beam column behavior is noticed in specimens with rectangular openings which results from uneven and concentrated stresses around the opening. The main results of this research illustrate that the best location for opening is at 40% - 50% from beam column support. Also, it is advisable to use circular openings instead of rectangular openings in specimens having slender webs because moment ratios are raised by 85% accompanied by a rise in normal ratios by 9%.

헤디드 바, 고장력 철근 및 CFRP 바로 전단보강된 세장 고강도콘크리트 보의 전단 거동 평가 (Shear Behavior of Slender HSC Beams Reinforced with Stirrups using Headed Bars, High Strength Steels, and CFRP Bars)

  • 양준모;권기연;최홍식;윤영수
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제19권6호
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    • pp.717-726
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    • 2007
  • 일반 강도의 철근을 고강도콘크리트 구조물에 사용하는 경우, 고강도콘크리트의 취성을 보완하고 그 성능을 십분 활용하기 위해서는 많은 양의 철근이 요구된다. 이는 곧 철근의 과밀 배근이나 자중의 증가와 같은 구조, 시공상의 문제를 야기할 수 있다. 따라서 고강도콘크리트 부재에 적합한 새로운 보강 재료 혹은 공법이 필요한 것이다. 이에 본 연구에서는 100 MPa의 고강도콘크리트를 사용하여 4개의 실물크기 보 시험체를 제작하고, 전단보강재를 달리하여 전단 거동에 대한 효과를 관찰하기 위해 실험을 수행하였다. 4개의 시험체는 각각 일반 철근, 고장력 철근, 헤디드 바, CFRP 바를 전단 스터럽으로 사용하였으며, 이 중 2개의 시험체에는 강섬유를 콘크리트에 혼입하여 그 효과를 관찰하였다. 고장력 철근의 사용은 전단철근에 의한 전단력과 부착력의 증가로 인해 전반적인 전단 성능의 향상을 가져왔다. 헤디드 바로 전단 보강된 부재의 경우에도 헤디드 바의 상당히 높은 정착강도로 인해서 우수한 전단 거동을 보였다. 하지만 본 실험에서 사용된 CFRP 바의 경우, 부착력이 매우 떨어져 전단보강재로서 적합하지 못한 것으로 나타났다. 강섬유 보강 콘크리트를 통해 부재의 연성 및 균열 제어 능력이 향상되었다.

인도네시아 아라푸라해의 하스돔속 Pomadasys (하스돔과, 농어목) 어류 3종의 섭이 구조 (Feeding Structures of Three species in the Genus Pomadasys(Pomadasyidae, Pisces) from the Arafura Sea of Indonesia)

  • 이장욱;김용억;백철인;김종빈;김진구;황선재
    • 한국어류학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.32-39
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    • 1998
  • 1996년 3월 인도네시아 아라푸라해에서 채집된 하스돔속(Pomadasys) 어류 3종을 대상으로 그들의 악골, 새파 및 인두골을 조사하였다. 전상악골 상행돌기를 두장에 대한 백분율로 환산하면, P. maculatus가 25.4~27.8%로 가장 크며, P. kaakan은 21.6~23.3%, P. argyreus는 15.3~21.0% 범위에 속한다. 전상악골 상행돌기를 전상악골에 대한 백분율로 환산하면, P. argyreus가 54.7~72.8%로 전상악골보다 상행돌기가 작으며, P. kaakan은 107.8~ 114.9%로 상행돌기가 전상악골보다 조금 크고, P. maculatus는 126.7~136.7%로 상행돌기가 전상악골보다 다소 크다. P. argyreus의 성장단계별 악골의 형태변화를 조사한 결과, 전상악골 상행돌기에서 증가경향을 보인다. 양턱에는 원뿔니가 띠를 형성하는데, P. argyreus가 가장 조잡한 형태를 보였고, P. kaakan은 다소 발달된 형태를, P. maculatus는 규칙적이고 강한 원뿔니가 조밀하게 나 있다. 인두치는 턱니보다 크고 굵은 원뿔니 및 바늘 모양의 날카로운 이빨을 가지는데, P. argyreus 는 P. kaakan과 P. maculatus보다 바늘 모양의 이빨이 더 많다. 새파는 P. maculatus 와 P. kaakan에서는 18~19개로 길이는 짧고 다소 굵은 반면에, P. argyreus는 22~24개로 길이가 길고 가늘다.

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다이아그리드 구조시스템의 접합부개발과 성능평가 (An Structural Design for Cyclone Tower's Connections Using Diagrid System)

  • 이세정;이성희;김진호;최성모
    • 한국공간구조학회논문집
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    • 제10권2호
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    • pp.105-115
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    • 2010
  • 최근 초고층 건축물은 비정형적 외관을 갖는 랜드 마크적인 역할과 택지의 효율적인 사용을 위한 수직 도시 기능을 수행한다. 건축물의 외관은 비정형적인 요소로서 3T형태(Twisted, Tilted, Tapered)의 설계안들이 대부분 제안되고 있으며, 세장한 형태의 형상비를 만족하기 위한 새로운 구조시스템의 연구 개발이 활발히 진행 중이다. 다이아그리드 시스템의 하중 전달 메커니즘은 대각 가새(Diagrid)의 삼각형 형상에 기인하여 중력하중 뿐만 아니라 횡하중을 전달하기 때문에 대부분의 기둥이 제거되게 된다. 또한 대각 가새의 축방향 거동(인장/압축)에 의해 전단력을 전달하여 전단 변형이 최소화되기 때문에 기둥이 전단력을 전달하던 기존 방식에 비해 비정형적인 외관에 쉽게 대응할 수 있는 구조시스템이다. 본 연구에서는 싸이클론 타워의 건축 계획안을 바탕으로 접합부 디테일 선정 과정과 접합부의 구조안전성을 유한요소해석을 통해 검증하였다. 이를 통해 응력집중 완화 방안을 제시하여 적절한 캡 플레이트 두께와 캡플레이트 확장 길이를 제시하여 응력집중 현상을 완화하였다.

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인체 기생 Thelatria cazlipaeda의 주사전자현미경적 관찰 (Scanning electron microscopic observations of Thezazia callipaeda from human)

  • 최원영;윤지혜
    • Parasites, Hosts and Diseases
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    • 제27권3호
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    • pp.217-224
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    • 1989
  • 눈에 이물감, 결막 자극 증상, 소양감 등을 호소하며 서울 지역 안과의원을 내원한 2명의 환자로부터 백색 실 모양의 선충 자충 4마리, 웅충 1마리 및 유충 여러 마리를 얻었다. 충체들을 통상적인 방법으로 처리하여 주사 전자현미경으로 표피 미세구조를 관찰하였다. 웅충의 경우, 체장은 11.00mm, 체폭은 0.18mm, 교미침의 길이는 0.70mm, 식도의 길이는 0.35mm이었다. 자충의 경우 체장은 13.50∼18.00mm, 체폭은 0.20∼0.30mm, 앞 끝에서 vaginal opening까지 0.27mm, 식도 의 길이는 0.41∼0.80mm, 뒤 끝에서 항문까지는 0.062mm이었다. 특징적으로 체표에 가로 주름이 있었는데 전단에서는 주름의 간격이 좁고 몸통 부위에서 그 수는 점차적으로 감소하며 표피가 일어나 나풀거리는 형태를 나타내는데 주름의 수는 단위 mm당 250∼650개의 범위이었다. 위 측정 결과를 통해 본 충을 동양안충(Thelazia callipaeda)으로 동정하였다. 본 충의 전체 모양은 구부와 미부에서 가늘고 몸통 중앙부위는 점점 굵어지는 형태였고 웅충의 경우 미부가 꼬여 있었다. 자충에서는 구부에 6각형 구조로 배열된 6개의 끈 모양의 각질 구조와 그 측면으로 화학적 자극 수용체인 amphid, 몸통 부위에 옆줄과 vaginal opening, 미부에서 또다른 자극 수용체인 1쌍의 phasmid와 anus의 미세구조를 관찰할 수 있었다. 웅충에서는 두부에 끈 모양의 각질 구조 이외에 1쌍의 papillae와 미부에서는 우벼내어진 형태의 구조물을 확인하였으며 교미침과 caudal papillae는 웅충이 1마리이고 그 말단이 꼬여 있어 확인이 어려웠다. 자충의 자궁에서 얻은 유충은 얇은 막에 싸여 있었고 이 막을 벗어야만 특징적인 가로 주름을 볼 수 있었다. 본 연구의 Thelazia callipaeda는 우리 나라에서 보고된 것 중 18번 및 19번째 인체 감염의 예이다.

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척골신경에 발생한 말초성 신경아세포종 -세침흡인 세포검사로 진단된 1례 보고- (Peripheral Neuroblastoma of the Ulnar Nerve : Diagnosis by Fine Needle Aspiration Cytology)

  • 주영채;김준미
    • 대한세포병리학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.45-51
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    • 1993
  • 말초성 신경아세포종은 예후가 나쁘고 희귀한 종양으로 이 종양의 세침흡인 세포학적 소견에 관한 보고는 세계 문헌상 1988년 Neuhold에 의해 처음 기술된 1례가 있을 따름이다. 최근 저자들은 30세 여자의 우측 상박의 연부조직 종괴로 부터 세침흡인 세포 검사를 시행하여 진단된 말초성 신경아세포종을 경험하여 그 세침흡인 세포학적 소견을 기술하는 바이다. 환자는 1개월전 부터 우측 상박에 서서히 자라는 종괴를 주소로 내원하였다. 우측 상박 X-선 및 초음파 촬영술에서 주위와 잘 경계지어진 방추형의 연부조직 종괴가 관찰되었고 주변조직으로 침윤하는 소견은 관찰할 수 없었으며 상완골은 정상이었다. 종괴의 세침흡인 도말은 세포밀도가 매우 높았고 작고 둥근 세포들이 뭉쳐있거나 산재되어 있었다. 세포간의 크기나 모양의 차이는 아주 미약하였고 유사분열은 거의 관찰되지 않았다. 종양세포들의 집단은 간혹 모세혈관을 중심으로 뭉치거나, 로제트 형태를 보이며 그 세포질은 가늘고 긴 돌기를 보였다. 핵은 뚜렷한 핵막과 미세하게 뭉친 염색질 및 작고 뚜렷한 핵 소체를 갖고 있었다. 이상의 소견은 작고 둥근 세포로 된 악성 종양 중 말초성 신경아세포종에 매우 합당하였으나 골외 Ewing 육종과의 감별은 불가능하였다. 단순 절제술이 시행되었고 종양은 조직학적으로 말초성 신경아세포종임이 확인되었다.

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강한 전단 해류 환경에서 동적 전력케이블의 VIV 피로해석 절차에 관한 기초 연구 (A Fundamental Study of VIV Fatigue Analysis Procedure for Dynamic Power Cables Subjected to Severely Sheared Currents)

  • 심천식;김민석;김철민;노유호;이재복;채광수;김강호;정다슬
    • 대한조선학회논문집
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    • 제60권5호
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    • pp.375-387
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    • 2023
  • The subsea power cables are increasingly important for harvesting renewable energies as we develop offshore wind farms located at a long distance from shore. Particularly, the continuous flexural motion of inter-array dynamic power cable of floating offshore wind turbine causes tremendous fatigue damages on the cable. As the subsea power cable consists of the helical structures with various components unlike a mooring line and a steel pipe riser, the fatigue analysis of the cables should be performed using special procedures that consider stick/slip phenomenon. This phenomenon occurs between inner helically wound components when they are tensioned or compressed by environmental loads and the floater motions. In particular, Vortex-induced vibration (VIV) can be generated by currents and have significant impacts on the fatigue life of the cable. In this study, the procedure for VIV fatigue analysis of the dynamic power cable has been established. Additionally, the respective roles of programs employed and required inputs and outputs are explained in detail. Demonstrations of case studies are provided under severely sheared currents to investigate the influences on amplitude variations of dynamic power cables caused by the excitation of high mode numbers. Finally, sensitivity studies have been performed to compare dynamic cable design parameters, specifically, structural damping ratio, higher order harmonics, and lift coefficients tables. In the future, one of the fundamental assumptions to assess the VIV response will be examined in detail, namely a narrow-banded Gaussian process derived from the VIV amplitudes. Although this approach is consistent with current industry standards, the level of consistency and the potential errors between the Gaussian process and the fatigue damage generated from deterministic time-domain results are to be confirmed to verify VIV fatigue analysis procedure for slender marine structures.