A shock wave, being an irreversible process, gives rise to entropy increase. A great deal of effort has been made to control shock wave and boundary layer interaction related to energy losses as well as problems of vibration and noise. In the present study, tests are performed on a roof mounted half circular arc in an indraft type supersonic wind tunnel to evaluate the effects of porosity, length and depth of cavity in passive control of shock wave on the attenuation of shock strength by reviewing the measured static pressures at the porous wall and cavity. Also the flow field is visualized by a Schlieren system. The results show that in the present study the porosity of 8% produced the largest reduction of pressure fluctuations and that for the same porosity, the strength of shock wave decreases with the increasings of the depth and length of cavity.
High-rise buildings are very slender and flexible. Their low stiffness values make them vulnerable to horizontal loads, such as those associated with wind or earthquakes. For high-rise buildings, the threat to serviceability caused by wind-induced vibration is an important problem. To estimate the serviceability under wind action, the response acceleration of a building at the roof height is used. The response acceleration is estimated by the same wind speed at all wind directions. In general, the effect of wind direction is not considered. Therefore, the response accelerations obtained are conservative. If buildings have typical plans and strong winds blow from relatively constant wind directions, it is necessary to account for the wind direction to estimate the response accelerations. This paper presents three methods of evaluating the response accelerations while considering the effects of wind direction. These three serviceability evaluation methods were estimated by combining the wind directional frequency data obtained from a weather station with the results of a response analysis using wind tunnel tests. Finally, the decrease in the efficiencies of the response acceleration for each serviceability evaluation method was investigated by comparing the response acceleration for the three methods accounting for wind direction with the response acceleration in which wind direction was not considered.
Experimental study was made to find the effective ways for cooling of engine room in a power car through natural ventilation, forced ventilation and wind tunnel test of 1:10 model. Through the measurements of inner temperature of engine room and pressure distribution of model surface for the various opening combinations and the fan locations, the following results are obtained. For natural ventilation, side and top opening combination is more effective than the side openings only and optimal opening combination is all side openings with top center opening. For forced ventilation with fan on the roof, the combination of all sides and top opening is more effective than the combination of side and top opening, and the optimal location of fan is top center. When the model is located in the air stream, the combination of side and top opening is more effective than the side openings only, and the optimal location of top opening is the front opening. With both air stream and forced ventilation, the optimal location of fan is the side region, and the direction of side grill installation is found to have negligible effect on the room ventilation.
본 연구는 지하처분연구시설(URT : Underground Research Tunnel)시설 건설공사와 관련하여 굴착 후의 지하수유동체계 변화를 예측하기 위하여 수행되었다. 지하수유동체계 모사를 위해 사용된 모델은 연속체 매질 개념의 Visual Modflow이며, URT 주변의 시추공에서 조사된 자료를 초기 입력자료로 이용하였다. 1단계 터널굴착 후에 계측된 지하수위 및 터널 내 지하수 유입량을 토대로 모델교정을 수행하였고, 교정된 모델을 이용하여 2단계 터널굴착 후의 지하수유동체계를 예측하였다. 1단계 굴착 후 약 4.3m의 수위강하가 발생한 KP-2번공은 2단계 굴착 후에는 약 0.05m의 수위강하가 예측되었다. 또한 2단계 굴착 후의 지하수위는 터널 입구를 기준으로 약 108m지점부터 터널 종점부 175m까지는 터널 상부에 분포하며, 종점부 175m지점에서는 지하수위가 터널 천장(roof)부로부터 약 12.7m 상부에 위치하는 것으로 예측되었다. 지하수위의 강하범위는 터널 중심부로부터 반경 약 300m까지 발생되는 것으로 예측되었고, 예상 지하수 유입량은 24.7ton/day로 1단계 공사 후보다. 약 2.7ton/day 증가하며, 공동굴착 전 터널 중심부의 지하수가 지표까지 도달하는 시간은 약 39.8년이 소요되는 것으로 나타났다.
High-Speed train has been developed and it becomes faster and environmental friendly. As trains run faster, Noise of trains is generated mainly by aerodynamic disturbance. Pantograph, both ends of trains, and gaps of coaches which are thought to be aerodynamic noise's factors are primarily studied. Pantograph is a similarly shaped metal framework on the roof of an electric high speed train, transmitting current from an overhead electric catenary wire. Panhead which contacts electric wires directly looks like a bluff strut, goes through flows, is sensitive to external disturbances and is one of the most important factors which decide whole vehicles' driving ability. In this study, aerodynamically robust optimized pantograph panhead shape is designed and then evaluated through subsonic wind tunnel test. To compare these with existing panhead rectangular shapes or circular cylinder shapes, By visualizing strong vortex flow patterns which are main noise sources, characteristics are compared and analyzed
To investigate the structural behaviour of grouped tanks under wind loads, 2 problems need to be figured out, wind pressures on tank shells and critical loads of the shell under these pressure distribution patterns. Following the wind tunnel tests described in the companion paper, this paper firstly seeks to obtain wind loads on the external wall in a squarely-arranged cylindrical tank group by numerical simulation, considering various layouts. The outcomes demonstrate that the numerical method can provide similar results on wind pressures and better insights on grouping effects through extracted streamlines. Then, geometrically nonlinear analyses are performed using several selected potentially unfavourable wind pressure distributions. It is found that the critical load is controlled by limit point buckling when the tank is empty while excessive deformations when the tank is full. In particular, significant reductions of wind resistance are found on grouped full tanks compared to the isolated tank, considering both serviceability and ultimate limit state, which should receive special attention if the tank is expected to resist severe wind loads with the increase of liquid level.
본연구는 H형강 대체 지보재로 개발된 고강도 격자지보재의 성능을 평가하기 위하여 터널에서의 지보재에 대한 구조해석과 계측에 의한 터널 변위와 지중응력 변화를 살펴보았다. 터널 지보재 3차원 비선형 구조해석 결과에 의하면, H형강과 고강도 격자지보재의 하중과 변위 관계는 거의 동일한 거동을 보였으며, 고강도 격자지보재의 최대하중은 H형강보다 1.0~1.2배 크게 나타났다. 터널 지보재 3차원 터널단면해석 결과에 의하면, 축력은 터널 좌측 및 우측 하단부에서 크게 발생했으며 현장시험 계측값과 유사한 경향을 나타냈다. 천단침하 및 내공변위 계측결과에 의하면, 터널 내 강지보(H형강)와 고강도 격자지보 구간의 최종변위량은 1차 관리기준인 23.5 mm 이내의 큰 차이 없이 일정한 값으로 수렴되었다. 지중변위 계측 결과에 의하면, 두 지보재 구간의 최종변화량은 미소한 변위 변화를 보였으나, 1차 관리기준인 10 mm 이내의 일정한 값으로 수렴되었다. 숏크리트 및 강지보 응력 계측 결과에 의하면, 두 지보재 구간의 최종변화량은 미소한 응력 변화를 보였으나, 1차 관리기준인 81.1 kg/㎠과 54.2 tonf 이내의 일정한 값으로 수렴되었다. 결과적으로 강지보재와 고강도 격자지보재가 설치된 터널구간에서 계측 결과는 매우 미미한 차이를 나타냈으며, 이것은 H형강 대신 고강도 격자지보재를 터널에 적용하더라도 구조적으로 충분히 안정성을 확보할 수 있음을 의미한다.
도심지 지하공간의 개발과 운행선 하부를 저토피로 입체 교차화하는 시설 증가에 따라 비개착식 공법의 수요는 점차 증가추세에 있으나 대다수의 공법은 중대구경 강관을 압입하여 루프를 형성하고 내부를 굴착하는 파이프루프(Pipe roof) 계열의 공법이 주로 적용되고 있다. 강관 압입 시 발생되는 이완영역 및 하중은 여러 인자의 영향을 받게 되나 가장 큰 요소는 압입하는 강관의 크기에 좌우되며 이는 강관 루프 내 지중구조물에 작용하는 하중의 크기로 볼 수 있다. 지반의 교란 및 이완하중 발생을 최소화시키기 위해 개발된 SEM공법(Super Equilibrium Method)은 기존의 중대구경 강관 대신 ${\Phi}114mm$ 내외의 소구경 강관을 사용한다. 이 소구경 강관을 SEM파일로 명명하였으며 강관의 선 압입 및 그라우팅 보강을 실시한 후 지반의 침하나 융기 없이 지반 내 횡단구조물을 유압잭을 이용하여 압입하게 된다. 이와 같이 SEM공법의 구성 중 지보역할을 하는 SEM파일은 선단부 굴착 시 지반의 붕락을 방지하고 상재하중을 지지하기 위한 길이 5 m 내외의 Fore poling 파일이며 이 파일의 배치간격, 시공연장, 부재의 강성 등을 산정하기 위해서는 이완영역의 적절한 산정이 필수적이다. 본 논문은 SEM공법의 최적설계를 위하여 SEM파일 압입 시 발생되는 이완하중 산정 값을 비교분석하였다. 이완영역 산정에 근거한 주요 이론식 및 경험식들의 영향인자를 고려하여 분석하고 FEM analysis (유한요소 해석)를 수행하여 SEM파일에 적합한 이완하중 산정을 검토하였다. 또한 실제 SEM파일 압입 및 굴착 시 발생되는 지반이완을 확인하기 위해 강관압입 축소모형실험을 수행하였으며 토피고/강관(H/D)에 따른 지표침하 및 지반이완을 정량적으로 검토하였다.
본 연구에서는 3차원 레이저 스캐너를 이용하여 채광 중인 광산을 대상으로 굴진장, 여굴, 미굴 등의 요소들을 효율적으로 산정하고 평가하고자 하였다. 이를 위하여 3차원 레이저 스캐너를 활용하여 공간좌표를 기록하는 point-cloud를 획득하였고, 3차원 모델링 프로그램을 이용하여 지하 공동을 모델링 하였다. 연구결과를 통해 각 요소들을 고찰하였을 때 심발부 굴진장은 평균 2.6m, 전체는 평균 2.4m로 나타났으며, 천공장 3.8m를 기준하여 굴진율은 평균 심발부 67%, 전체 64%로 평가되었다. 또한 설계 단면을 기준으로 여굴량을 측정한 결과로 평균 좌측벽 $4.5m^3$, 우측벽 $4.5m^3$, 천반 $5m^3$, 총 $14m^3$로 측정되었으며, look-out을 기준으로 여굴량을 측정한 결과 좌측벽 $3m^3$, 우측벽 $3.1m^3$, 천반 $2.3m^3$, 총 $8.4m^3$로 측정되었다. 평균 굴착량 대비 여굴량은 설계 단면 기준 약 8%, look-out 기준 약 5%로 평가되었다.
인터넷을 기반으로 하는 IT 눈부신 발전과 더불어 언제, 어디서나, 시간과 장소에 구애받지 않고 인터넷을 사용할 수 있도록 하는 사회적 요구가 구체화 되고 있다. 이러한 요구에 부응하고자 국내에서는 시속 200km이상의 빠른 속도로 이동 중에 있더라도 초고속인터넷이나 방송 서비스를 제공할 수 있는 위성광대역 인터넷 시스템기술을 개발하고 있다. 본 연구에서는 위와 같이 개발된 시스템을 국내 고속철도(KTX)에 적용하여 서비스를 제공할 때, 관련 시설투자에 대한 경제적 타당성을 검토하고i라 한다. 경제성 분석을 위해 현재 유럽에서 이미 제공되고 있는 고속철도 인터넷서비스를 조사하였고, 국내 고속철의 특성을 감안하여 필요시설과 장비를 구성하여 항목별 비용분석을 수행하였다. 해외 사례와 비행기 등의 다른 운송수단에서 예상하고 있는 수요 및 요금 수준에 근거하여 고속철도 인터넷서비스 매출을 시나리오별로 전망하였으며, 각 시나리오에서 계산된 비용과 매출로부터 순현재가와 수익률을 산정 하였다. 본 연구의 결과는 관련 기술 개발에 대한 경제적 타당성 여부를 판단하는데 활용될 수 있으며, 비용효과적인 서비스 설계 및 구현에 도움을 줄 수 있을 것으로 기대된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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