• 제목/요약/키워드: static design

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하이브리드 유한요소해석을 위한 인공지능 조인트 모델 개발 (Development of Artificial Intelligence Joint Model for Hybrid Finite Element Analysis)

  • 장경석;임형준;황지혜;신재윤;윤군진
    • 한국항공우주학회지
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    • 제48권10호
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    • pp.773-782
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    • 2020
  • 심층신경망 기반 하이브리드 유한요소해석을 위한 조인트 모델 방법 구축을 소개한다. 트렉터의 앞차축에서 다양한 체결 조건에 의해 유발되는 복잡한 거동 상태를 가지는 볼트와 베어링의 재료 모델을 심층신경망으로 대체했다. 볼트는 6자유도를 갖는 1차원 티모센코 빔 요소를 이용했고, 베어링은 3차원 솔리드 요소를 이용했다. 다양한 하중 조건을 바탕으로 유한요소해석을 한 뒤, 모든 요소에서 응력-변형률 데이터를 추출하고 텐서플로를 이용하여 학습시켰다. 신경망 기반 유한요소해석을 할 때 추출된 데이터를 바탕으로 학습된 심층신경망은 ABAQUS 서브루틴 안에 포함되어 현재 해석 증분의 응력을 예측하고 접선강도행렬을 계산할 수 있게 했다. 학습된 심층신경망 조인트 모델의 일반화 성능은 훈련에 사용되지 않은 새로운 하중 조건에서 해석하여 검증하였다. 최종적으로 이 방법을 이용하여 심층신경망 기반 앞차축 해석을 진행하고 응력장 분포를 검증했다. 또한, 실제 트렉터의 3점 굽힘 실험 결과와 비교하여 심층신경망 기반 해석의 타당성을 검토했다.

조적벽체의 형상비에 따른 접착형 보강재의 보강효과에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study for Reinforcement Effect of Adhesive Stiffeners Depending on the Aspect Ratio of Masonry Wall)

  • 박병태;권기혁
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제21권4호
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    • pp.13-20
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    • 2017
  • 비보강 조적조 건축물은 재료의 특성상 지진과 같은 횡력에 취약하지만, 국내에는 여전히 많은 조적조 건물이 존재한다. 특히 현재 남아있는 조적조 건축물의 대부분이 20년 이상 노후화됨에 따라 재해감소를 위한 경제성 있는 보강법의 개발이 요구된다. 본 논문에서는 이러한 노후 된 조적조 건축물의 보강법의 하나로 접착형 보강재를 활용한 조적벽체의 외부 보강법을 제시하였으며, 보강효과 검증을 위해 총 6개의 실험체를 형상비(L/H=1.0, 1.3, 2.0)를 변수로 제작하여 정적가력실험을 실시하였다. 실험결과, 보강전 후 조적벽체는 강체회전 및 미끄러짐에 의해 파괴가 발생하였고, 접착형 보강재 부착후 벽체의 최대내력, 최대변위, 소산에너지량은 증가하여 우수한 보강효과를 확인하였다. 또한 기존 유리섬유를 활용한 증가된 전단강도식에 착안하여 비보강 조적벽체에 대한 접착형 보강재의 설계안을 도출하여 적용을 위한 기초자료를 제공하였다.

삼림욕장(森林浴場) 설계(設計)를 위한 기초연구(基礎硏究) (Basic Studies for the Design of the Forest Aromatic Bath Ground)

  • 김기원
    • 한국산림과학회지
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    • 제65권1호
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    • pp.31-42
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    • 1984
  • 본(本) 연구(硏究)는 아직 연구(硏究)의 초창기적(初創期的) 단계(段階)에 있는 삼림욕(森林浴)에 대(對)한 과학적(科學的)인 근거(根據)와 삼림욕장(森林浴場) 설계(設計)에 필요(必要)한 개념(槪念) 특(特)히 삼림욕(森林浴)의 정의(定義), 기본행태(基本行態)와 시설(施設) 및 수용력(收容力) 결정(決定)에 관한 사항과 삼림욕장(森林浴場) 조성시(造成時) 고려점(考慮點)을 밟히는 내용(內容)으로 되어 있다. 삼림욕(森林浴) 발생(發生)의 동인(動因)이 된 terpene은 인체(人體)에 유효(有效)한 작용(作用)을 하고 있음이 밝혀졌고 그 물질(物質)은 하루 중에는 정오(正午) 경(頃)과 아침에, 연(年) 중(中)에는 봄 여름에 많이 발산(發散)되고 있다. 발산(發散)에 영향(影響)을 주는 제일인자(第一因子)는 기상인자일풍(氣象因子一風), 온도(溫度), 일사량(日射量), 관계습도일(關係濕度一)이며, 목관록폐도(木冠麓閉度)와 엽량(葉量)도 발산량(發散量)의 농도(農度)에 관계(關係)하고 있다. 삼림욕(森林浴)의 기본행태(基本行態)는 주로 정적(靜的)인 행태(行態)이며 시설(施設) 또한 그렇다. 1인당(人當) 필요(必要)한 삼림면적(森林面積)인 삼림욕방(森林浴房)의 크기는 $169m^2$이며 ha당(當) 59인(人)이다. 삼림욕장(森林浴場)의 입지(立地)는 국(國) 도립공원(道立公園), 계류지(溪流地), 온천지대(溫泉地帶), 수변지(水邊地) 등에 인접하여 있는 것이 좋다. 한편, 삼림욕장(森林浴場)의 삼림관리(森林管理)는 terpene 발산량(發散量)을 일정(一定)하게 유지(維持)하고 삼림생태계(森林生態系)의 균형(均衡)이 파괴되지 않도록 실시(實施)돼야 한다.

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하중재하 패턴을 고려한 강바닥판의 정적거동 평가 (Evaluation of Static Behaviour of Orthotropic Steel Deck Considering the Loading Patterns)

  • 김석태;허영
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제15권2호
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    • pp.98-106
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    • 2011
  • 강박스거더의 바닥틀은 바닥강판, 종방향 리브 및 횡방향 리브로 구성된다. 강바닥판 교량은 용접 접합부의 개소가 많고 중차량 접지하중과 반복응력의 증가에 의해 피로손상의 발생 가능성이 매우 높다. 일반적으로 강바닥판의 피로균열은 중차량 트럭하중의 반복적인 재하하중으로 인한 국부응력에 의하여 발생한다. 또한 중차량 통행량의 증가 및 통행차량의 대형화는 피로균열 발생 가능성을 촉진한다. 따라서 교량에 영향을 미치는 실제 통행 차량하중의 하중재하 패턴을 고려한 하중 접지면적에 따른 교량의 거동을 정확히 평가하는 것은 매우 중요하다. 본 연구는 강바닥판 교량에서 통행 차량의 접지면적과 하중재하 효과를 고려하여 설계하중에 의한 접지면적과 실제 통행 차량의 접지면적을 유한요소해석을 통하여 비교 평가하였다. 유한요소해석은 강바닥판 교량의 4가지 하중 재하패턴에 대하여 수행하였다, 또한 해석은 다이아프램의 설치 유무에 따른 통행트럭의 접지면적 영향을 비교 평가하였다. 유한요소해석 결과, 실제 싱글타이어의 하중재하면적이 설계하중의 접지면적보다 보다 큰 국부응력을 보였고, 바닥강판은 전륜하중인 싱글타이어 재하에 의해 가장 큰 영향을 받는 것으로 나타났다. 또한 다이아프램의 설치 유무는 탄성영역에서 다이아프램 설치가 강바닥판 가로리브와 세로리브 교차부의 피로저항에 대한 구조성능 개선에는 효과가 없는 것으로 나타났다.

하악 구치부에서 임플랜트 배열방식에 따른 임플랜트지지 고정성 국소의치의 광탄성 응력 분석 (PHOTOELASTIC STRESS ANALYSIS OF IMPLANT SUPPORTED FIXED PROSTHESES WITH DIFFERENT PLACEMENT CONFIGURATIONS IN MANDIBULAR POSTERIOR REGION)

  • 조혜원;김난영;김유리
    • 대한치과보철학회지
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    • 제43권1호
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    • pp.120-131
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    • 2005
  • Statement of problem. More than 70% of patients who need the implant supported restoration are parially edentulous. The principles of design for implant supported fixed partial denture in mandibular posterior region are many and varied. Jurisdiction for their use is usually based on clinical evaluation. There are several areas or interest regarding the design of implant supported fixed partial denture in mandibular posterior region. 1) Straight and tripod configuration in implant placement, 2) Two restoration types such as individualized and splinted restorations. Purpose. The purpose of this study was to compare the amount and distribution of stress around the implant fixtures placed in the mandibular posterior region with two different arrangements and to evaluate the effects of splinting using the photoelastic stress analysis. Material & methods. 1) Production of study model: Mandibular partially edentulous model was waxed-up and duplicated with silicone and two models were poured in stone. 2) Fixture installation and photoelastic model construction: Using surveyor(Ney, USh), 3 fixtures(two 4.0 $\times$13 mm, one 5.0$\times$10 mm, Lifecore, USA) were insta)led in straight & tripod configurations. Silicone molds were made and poured in photoelastic resin (PL-2. Measurements group, USA). 3) Prostheses construction: Four 3-unit bridges (Type III gold alloy, Dongmyung co., Korea) were produced with nonhexed and hexed UCLA abutments and fitted with conventional methods. The abutments were tightened with 30 Ncm torque and the static loads were applied at 12 points of the occlusal surface. 4) Photoelastic stress analysis : The polarizer analyzer system with digital camera(S-2 Pro, Fujifilm, Japan) was used to take the photoelastic fringes and analysed using computer analysis program. Results. Solitary hexed UCLA restoration developed different stress patterns between two implant arrangement configurations, but there were no stress transfer to adjacent implants from the loaded implant in both configurations. However splinted restorations showed lesser amount of stresses in the loaded implants and showed stress transfer to adjacent implants in both configurations. Solitary hexed UCLA restoration with tripod configuration developed higher stresses in anterior and middle implants under loading than implants with straight configurations. Splintied 3 unit fixed partial dentures with tripod configuration showed higher stress development in posterior implant under loading but there were no obvious differences between two configurations. Conclusions. The tripod configuration of implant arrangement didn't show any advantages over the straight configuration. Splinting of 3 unit bridges with nonhexed UCLA abutments showed less stress development around the fixtures. Solitary hexed UCLA restoration developed tilting of implant fixture under offset loads.

도시형 자기부상열차 부상레일의 피로해석 (Fatigue Analysis for Levitation Rail of Urban Maglev System)

  • 김경택;김재용;김용환;박진수;변상윤
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.39-45
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    • 2008
  • 부상레일은 자기부상열차의 운행을 위한 선로구축물의 궤도상부에 설치되어 있으며, 열차의 주행시 레일과 침목의 연결부는 반복적인 피로하중을 받게 된다. 이에 본 연구에서는 자기부상열차의 주행시 부상레일이 부담하게 되는 피로하중 및 비상착지시 발생하는 충격하중에 대한 피로해석을 통하여 부상레일의 설계 건전성을 검증하고자 하였다. 하중 및 경계조건은 정상상태의 주행을 고려하여 설계하중인 23kN/m를 적용하였으며, 차량의 낙하 및 비상주행시를 고려하여 스키드 낙하하중인 24kN/m를 적용하여 레일과 침목의 체결방식에 따라 볼트체결과 용접체결의 경우에 대하여 해석을 수행하였다. 정적해석시 응력집중은 볼트체결 및 용접체결의 두 경우 모두 침목의 선단부분에서 발생하였으며, 최대응력은 231MPa로서 볼트체결방식의 경우에서 발생하였다. 피로수명은 응력-수명방법을 사용하여 예측하였으며, 평균응력의 영향을 고려하기 위하여 Goodman 관계식을 적용하고 Damage 계산에는 Miner법칙을 이용한 피로해석 결과는 주어진 해석조건에서 모두 요구하는 피로수명 이상의 피로수명을 나타내었으며, $10^8{\sim}10^9$ 싸이클을 무한수명으로 가정하면 볼트체결방식의 낙하하중상태($1.21{\times}10^6$)를 제외하고 모두 무한수명을 갖는 것을 알 수 있었다.

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Geotechnical Engineering Progress with the Incheon Bridge Project

  • Cho, Sung-Min
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2009년도 세계 도시지반공학 심포지엄
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    • pp.133-144
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    • 2009
  • Incheon Bridge, 18.4 km long sea-crossing bridge, will be opened to the traffic in October 2009 and this will be the new landmark of the gearing up north-east Asia as well as the largest & longest bridge of Korea. Incheon Bridge is the integrated set of several special featured bridges including a magnificent cable-stayed girder bridge which has a main span of 800 m width to cross the navigation channel in and out of the Port of Incheon. Incheon Bridge is making an epoch of long-span bridge designs thanks to the fully application of the AASHTO LRFD (load & resistance factor design) to both the superstructures and the substructures. A state-of-the-art of the geotechnologies which were applied to the Incheon Bridge construction project is introduced. The most Large-diameter drilled shafts were penetrated into the bedrock to support the colossal superstructures. The bearing capacity and deformational characteristics of the foundations were verified through the world's largest static pile load test. 8 full-scale pilot piles were tested in both offshore site and onshore area prior to the commencement of constructions. Compressible load beyond 30,000 tonf pressed a single 3 m diameter foundation pile by means of bi-directional loading method including the Osterberg cell techniques. Detailed site investigation to characterize the subsurface properties had been carried out. Geotextile tubes, tied sheet pile walls, and trestles were utilized to overcome the very large tidal difference between ebb and flow at the foreshore site. 44 circular-cell type dolphins surround the piers near the navigation channel to protect the bridge against the collision with aberrant vessels. Each dolphin structure consists of the flat sheet piled wall and infilled aggregates to absorb the collision impact. Geo-centrifugal tests were performed to evaluate the behavior of the dolphin in the seabed and to verify the numerical model for the design. Rip-rap embankments on the seabed are expected to prevent the scouring of the foundation. Prefabricated vertical drains, sand compaction piles, deep cement mixings, horizontal natural-fiber drains, and other subsidiary methods were used to improve the soft ground for the site of abutments, toll plazas, and access roads. Light-weight backfill using EPS blocks helps to reduce the earth pressure behind the abutment on the soft ground. Some kinds of reinforced earth like as MSE using geosynthetics were utilized for the ring wall of the abutment. Soil steel bridges made of corrugated steel plates and engineered backfills were constructed for the open-cut tunnel and the culvert. Diverse experiences of advanced designs and constructions from the Incheon Bridge project have been propagated by relevant engineers and it is strongly expected that significant achievements in geotechnical engineering through this project will contribute to the national development of the longspan bridge technologies remarkably.

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MMORPG 게임엔진의 성능개선을 위한 분할공간에서의 충돌검출 (A Collision detection from division space for performance improvement of MMORPG game engine)

  • 이승욱
    • 정보처리학회논문지B
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    • 제10B권5호
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    • pp.567-574
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    • 2003
  • 최근 하드웨어의 급속한 발전으로 3차원 그래픽의 적용 분야도 다양화 되어가고 있다. 3차원 가상도시를 배경으로 하는 3D MMORPG(Massive Multi-play Online Role Playing Game)와 같은 게임을 설계하기 위하여 필요한 세부 기술은 다양한 이론이 병합되어야 한다. 3D MMORPG 게임엔진은 거대한 3차원 도시의 수많은 빌딩과 개체론 실시간으로 빠르게 처리되어야 하기 때문에 렌드링의 처리뿐만 아니라 속도에 영향을 미치는 많은 요소를 가지고 있다. 이러한 게임엔진의 설계에서 중요하게 다루어지는 것은 처리 속도이다. 기존의 3D MMORPG에서 충돌검출의 방법으로 경계상자를 적용하지만 이 방법은 거대지형에서의 충돌 검출 시 속도가 느려지기 때문에 적용하기에는 바람직하지 않다. 따라서 본 논문은 거대지형상의 3D MMORPG 게임에서 발생되는 충돌검출 속도를 향상시키고자 한다. 즉 이러한 처리에서 본 논문은 다음과 같이 제시한다. 첫째 폴리곤의 충돌검사를 모두 하지 않고 빠른 시간에 충돌검출을 판단할 수 있다. 둘째 경계상자의 충돌검출에 대한 비용이 3차원 개체 개수에 대해 비례하여 증가하는 데에 대한 개선 방법을 제시한다. 그 처리 과정은 3D MMORPG 넓은 가상공간을 동적으로 처리하기 위해서는 제한적 OSP를 사용하여 공간분할을 한다. 분할된 3차원 공간을 계층적 경계상자를 이용함으로써 충돌검출에 필요한 개체를 검색하고 이론 통하여 충돌검출 속도를 개선시킬 수 있을 것이다.

복합재 연소관의 쐐기형 체결부 구조 해석 (The Structural Analysis of Wedge Joint in Composite Motor Case)

  • 황태경;도영대;김유준
    • 한국추진공학회지
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    • 제4권3호
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    • pp.64-73
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    • 2000
  • 본 체결부는 필라멘트 와인딩으로 제작된 연소관, 복합재 쐐기 그리고 알루미늄 내부 링으로 구성된다. 여기서 연소관은 헬리컬 층과 후프 층으로 이루어져 있다. 이러한 복합재 연소관의 성능 향상을 위해 체결부의 설계 변수에 따른 유한 요소 응력 해석이 수행되었다. 이때 접착 층을 난-소성 거동 재질로, 쐐기부와 알루미늄 링간의 접촉 상태는 ABAQUS의 접촉 표면 요소로 모사 되었다. 또한 해석 결과의 정확성을 입증하기 위해 내압에 의한 체결부 밀림 변위와 연소관 몸체의 원주 방향 변형도를 수압 시험과 비교하였다. 쐐기와 알루미늄 링간의 완벽 접착은 쐐기와 연소관간의 접착 층에 높은 전단 변형을 발생시켜 체결부 조기 파괴의 원인이 된다. 쐐기와 알루미늄 링간의 미 접착은 쐐기와 연소관사이의 접착 층 전단 응력을 감소시키는 반면 내부 알루미늄 링의 미끄러짐 거동으로 체결부 복합재의 반경 방향 변형을 증가시켜 파괴를 유발하였다. 그러나 쐐기부와 알루미늄 링간의 미접착 상태에서, 원주 방향 와인딩으로 체결부 지점을 보강한 경우, 알루미늄 링의 미끌어짐이 억제되어 체결부 지점의 복합재 원주 방향 변형값이 감소했다.

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A Comparative Analysis of Patient Visibility, Spatial Configuration and Nurse Walking Distance in Korean Intensive Care Units(ICUs) - Focused on single corridor, Pod and Composite type units

  • 울라 우바이드;박재승
    • 의료ㆍ복지 건축 : 한국의료복지건축학회 논문집
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    • 제22권4호
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    • pp.37-45
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    • 2016
  • Purpose: The purpose of this paper is to analyze a sample of single corridor, pod type and composite type of ICUs in terms of patient visibility, spatial configurations and nurse walking distance focused on Korean cases. Methods: The measures of static visibility were used to quantify the patient visibility (upper third part of the patient bed) from the nurse station. The measure of space programme and area distribution (patient zone percentage, staff zone percentage, circulation zone percentage, corridor length per bed, distance from nurse station (NS) to patient bed and departmental gross square meter (DGSM) per patient bed) were calculated by using AutoCAD and MS Excel programs. In the second step of analysis the values of space distribution were compared among the three type of ICUs as well as the nurse walking distance, DGSM per bed and gross factor. in the third step of analysis regression analysis was conducted for the possible correlation between visibility and space programme and area distribution factors as well as nurse walking distance factors. Results: (1) It was found that on average composite type unit offer highest value of patient visibility followed by pod type, while single corridor type unit offers the minimum value of patient visibility among the three plan typologies. (2) Average patient visibility and DGSM per bed shows a strong positive correlation ($r^2=0.75$) and p=0.026. (3) Average patient visibility and average distance from NS has a strong negative correlation ($r^2=0.78$), and P=0.02. (4) On average composite type unit offer the minimum walking distance from NS (7.22 meter) followed by pod type unit (8.35 meter) and single corridor (9.76 meter). (5) Maximum distance from NS was noted in single corridor (18.19 meter) followed by pod type unit (15.14 meter) and Composite type unit (11.1 meter). Implications: This study may contribute to the visibility analysis of existing and future ICU design in Korea to achieve maximum patient visibility and reduced nurse walking distance.