• Title, Summary, Keyword: 형상비

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The Structural Behavior and Performance by Span-to-Depth Ratio in Composite Structure of Sandwish System (셀 형상비에 따른 강.콘크리트 복합구조체의 구조적 거동 및 성능)

  • 정연주;정광회;김병석
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.14 no.2
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    • pp.181-192
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    • 2001
  • 이 논문은 샌드위치식 강-콘크리트 복합구조체에서 상하 강판과 격벽으로 구성되는 셀의 형상비가 거동과 성능에 미치는 영향을 다루었다. 이 구조체에서 셀 형상비는 하중전달 메카니즘과 하중분배능력을 변화시킨다. 따라서 셀 형상비에 따라 부재의 응력수준과 하중저항능력이 변화한다. 이 연구에서는 셀 형상비가 이 구조체의 거동과 성능에 미치는 영향을 규명하기 위해, 두 종류의 샌드위치식 복합구조체에 대해 다양한 셀 형상비를 설정하여 비선형 구조해석을 수행하였다. 해석결과로부터 셀 형상비에 따른 하중전달 메카니즘과 부채 응력에서의 차이점을 도출하였으며, 이들 차이점을 바탕으로 셀 형상비가 전단성능, 휨성능, 하중저항성능에 미치는 영향을 분석하였고, 파괴모드와 연성에 미치는 영향에 대해서도 간략히 언급하였다. 연구결과, 셀 형상비가 증가함에 따라 하부 강판과 콘크리트의 응력수준이 낮아지는 결과를 나타내었다. 이것은 각 부재의 유효휨강성과 유효전단강성 증가를 나타내며, 따라서 구조체의 하중저항성능도 향상되는 것으로 판단된다. 특히 셀 형상비의 증가에 따른 성능향상에서 전단성능이 휨성능에 비해 더 큰 효과를 나타내며, 이러한 차이는 파괴모드와 연성에도 영향을 미칠 것으로 판단된다. 즉, 셀 형상비가 증가함에 따라 구조물의 거동 및 파괴모드는 점차적으로 전단에서 휨으로 변화하고, 이에 따라 구조물의 연성도 점차적으로 향상될 것으로 판단된다.

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Tensile Characteristics of High-Ductile Cementless Composite According to Aspect Ratio of Fiber (섬유의 형상비에 따른 고연성 무시멘트 복합재료의 인장특성)

  • Choi, Jeong-Il;Park, Se Eon;Kang, Su-Tae;Oh, Sungwoo;Lee, Bang Yeon
    • Journal of the Korean Recycled Construction Resources Institute
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    • v.6 no.3
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    • pp.160-166
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    • 2018
  • The purpose of this study is to investigate experimentally the effects of aspect ratio of polyethylene fiber on the compressive strength and tensile behavior of alkali-activated cementless composite. Two mixtures were determined according to aspect ratio values of polyethylene fibers, and the compressive strength and tension tests were performed. Test results showed that the effect of aspect ratio of fiber on the compressive strength was negligible and the tensile strength, ductility, and number of cracks of the mixture including the fiber with high aspect ratio were higher than those of the mixture including the fiber with low aspect ratio. On the other hand, the crack spacing and crack width were low in the mixture including the fiber with high aspect ratio.

Drying Shrinkage of Concretes according to Different Volume-Surface Ratios and Aggregate Types (형상비 및 골재의 종류에 따른 콘크리트 시편의 건조수축특성 연구)

  • Yang, Sung-Chul;Ahn, Nam-Shik;Choi, Dong-Uk;Kang, Seoung-Min
    • International Journal of Highway Engineering
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    • v.6 no.4
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    • pp.109-121
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    • 2004
  • This study was performed to investigate the characteristics of drying shrinkage for concrete slabs as a project for Korean pavement design procedure. According to the volume-surface ratios and aggregate types, the experiments have been executed for 252 days. In order to simulate the volume-surface ratio of a real concrete pavement slab, three-layer epoxy coating and wrapping were used to prevent the evaporation at the part of specimen surfaces. As a result of preliminary test, coating and wrapping method was identified as reliable for three months. According to the volume-surface ratio, the drying shrinkage of the concrete specimen using sandstone was measured 1.32 to 1.8 times higher than that of the limestone specimen. Comparing to the measured drying shrinkage strains and established ACI and CEB-FIP model equations, it turned out that those model equations were underestimated. Finally, considering the age and volume-surface ratios, the prediction equations of the drying shrinkage of concrete specimen were proposed through a multiple nonlinear regression analysis.

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형상비를 고려한 중공 플랜지의 밀폐단조 해석

  • 김현수;김용조
    • Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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    • pp.190-190
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    • 2003
  • 동력 전달용 구동부품에 있어서 중공 플랜지 형상의 부품은 흔히 찾아 볼 수 있으며, 이는 높은 강도를 요구하기 때문에 강도향상을 위하여 단조에 의한 제품의 성형 방법이 많이 연구되고 있다. 중공 플랜지형상을 갖는 제품의 제조 방법으로서는 중실 플랜지 형상으로 단조하여 내경부를 절삭가공하는 방법, 중실 소재를 후방압출하여 중공 플랜지형상으로 단조하는 방법, 또는 중공의 초기소재를 사용하여 중공 플랜지형상으로 단조하는 방법이 일반적이다. 본 연구에서는 Fig. 1에 나타낸 것과 같이 중공 플랜지 형상을 갖는 기계 부품의 단조방법에 대해 연구하였으며, 중공 관의 내경을 $d^1$, 외경을 $d^2$, 플랜지부의 외경을 $D^0$, 중공 관의 두께를 t, 플랜지부의 두께를 T로 정의하였다. 중공 플랜지 형상에 있어서 공정 설계의 변수는 다양하겠으나, 본 연구에서는 중공관의 외경과 내경의 형상비 $\alpha$(=$d^2$/$d^1$), 플랜지의 폭과 중공관의 두께비 $\beta$(=B/t) 및 중공관의 두께와 플랜지의 두께비 r(=T/t)의 변화에 따른 성형조건에 관해 고찰하였다. 중공 플랜지 형상의 성형방법으로 Fig. 2에 나타낸 것과 같은 $\circled1$중실소재를 이용한 후방압출단조(backward extrusion forging)방법, $\circled2$중공 소재를 이용한 엎셋(upset forging)방법, $\circled3$중공 소재를 이용한 압조법(injection forging), $\circled4$중실소재를 이용한 압조-압출(injection-extruding forging)법의 4가지의 단조 방법을 제시 하였다. 또한, 유한요소해석을 수행하여 소성유동 형태, 유효변형률, 단조하중을 검토하고. 모델재료인 납을 이용한 실험을 통하여 이를 검증하였다. 이를 바탕으로 산업 현장에서 경험에 의존하였던 공정 설계를 보다 효과적으로 개선하기 위한 단조법을 제시하고자 하였다. 또한 중실 소재를 이용한 중공 플랜지 형상의 단조 방법 중 보다 적절한 단조방법인 압조 단조에 있어서 일반적으로 사용되고 있는 SM10C에 대한 유한요소 해석을 수행하였으며, 제품의 형상비에 따라 폴딩 결함의 발생 유무를 검토하고, 폴딩 결함 없이 단조하기 위한 중공 플랜지의 형상한계 비를 제시하였다.

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Seismic Performance Analysis of RC Piers with Lap-spliced Reinforced Steel and Differentiated Aspect Ratios (주철근 겹침이음 및 형상비에 따른 철근콘크리트 교각의 내진거동 분석)

  • Cho, Chang-Beck;Shin, Ho-Jin;Kwahk, Im-Jong;Chung, Young-Soo
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.16 no.5
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    • pp.41-53
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    • 2012
  • The objective of this study is to evaluate the seismic capacity of RC piers with small aspect ratios. Test specimens were selected from the prototype piers among existing national roadway bridges which are expected to fail in shear and/or complex shear-flexural mode. Two groups of full scale RC pier models were constructed with aspect ratios of 2.25 and 2.67. Quasi-static tests have been implemented to investigate the failure behavior of the RC piers in terms of the lap-spliced longitudinal reinforcing steel and the aspect ratio. It is confirmed that regarding its shear-flexural behavior, the pier is very sensitive to the aspect ratio or details. In the case of a test pier with highly lap-spliced longitudinal bars, the bond failure of lap-splice steels was the dominant cause of failure before the occurrence of flexure or shear-flexural failure, despite a slight change in the aspect ratio. Finally, based on the test results and analysis, this paper proposes formulas for the yielding and ultimate displacements of circular reinforced concrete bridge piers without seismic details. These formulas will be useful for the investigation and upgrade of the seismic capacity of bridge piers without seismic details.

Unsteady Thin Airfoil Theory of a Biomorphing Airfoil (생체형상가변 에어포일에 대한 비정상 박익이론)

  • Han, Cheol-Hui
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.34 no.3
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    • pp.1-5
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    • 2006
  • Birds and insect in nature morph their mean camberline shapes to obtain both lift and thrust simultaneously. Previous unsteady thin airfoil theories were derived mainly for a rigid flapping airfoil. An extended unsteady thin airfoil theory for a deformable airfoil is required to analyze the unsteady two-dimensional aerodynamic characteristics of a biomorphing wing. Theodorsen's approach is extended to calculate the unsteady aerodynamic characteristics of a biomorphing airfoil. The mean camberline of the airfoil is represented as a polynomial. The unsteady aerodynamic characteristics of the morphing airfoil are represented as noncirculatory and circulatory terms. Present theory can be applied to the unsteady aerodynamic analysis of a flapping biomorphing airfoil and the aeroelastic analysis of a morphing wing.

Influence of Column Aspect Ratio on the Punching Shear Strength of Flat Plate Slab-Column Edge Connections (플랫 플레이트 슬래브-외부기둥 접합부의 뚫림전단강도에 대한 기둥 형상비의 영향)

  • Shin, Sung-Woo;Choi, Myung-Shin;Kim, Cheol
    • Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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    • v.11 no.1
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    • pp.121-129
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    • 2007
  • The aim of this study is to investigate punching shear strength of exterior connections in the flat plate structure with rectangular column. To inspect the effect of column aspect ratios on the punching shear behavior, eight specimens for exterior connection were made and tested. In this experimental program the length of critical perimeter was kept constant, while column aspect ratio varied from 2.0 to 4.5. Two levels of concrete strength and slab reinforcement ratio were also considered. As the column aspect ratio increased, the punching shear strengths are decreased. The decrement of punching shear strength was small in specimens with high aspect ratio of column.

Analysis of dynamic downpull force on the underflow type floating gate with its shape (부력식 수문의 형상에 따른 동적 하향력 분석)

  • Lee, Ji Haeng;Choi, Jong Geun;Choi, Heung Sik
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • pp.42-42
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    • 2019
  • 유량조절을 위한 자동수문은 설정된 관리수위 이하에서는 수문이 개방되지 않으며, 유량이 증가하여 관리수위 이상이 되면 수문이 개방되어 방류를 시작하여 일정 수위를 유지하는 것을 의미한다. 자동수문의 운영 중 수문의 거동과 자동 개폐 시점을 예측하는 것은 정밀한 수문 설계를 위해 매우 중요하다. 수문 하단으로 흐름이 발생하면 수문 선단을 포함한 주변에서의 압력 차이로 인한 동수압 하중이 발생하고 진동을 유발, 수문 개방을 억제하는 하향력 등의 효과로 수문 운영에 큰 영향을 미친다. 본 연구에서는 부력식 수문의 모형실험을 통하여 정수압 상태의 부력 이론에 의한 수문 개방률과 측정에 의한 수문 개방률을 비교하였으며, 이론과 측정 수문 개방고의 차이를 하향력에 의한 효과임을 확인하였다. 부력식 수문의 하향력을 검토하기 위해 기존 이론식을 이용한 결과, 이론식은 부력식 수문에 적용하기 어려운 것으로 나타났다. 따라서, 기존 이론식을 이용하여 부력식 수문의 하향계수 산정을 위한 매개변수 관계식을 개방률을 이용하여 제시하였다. 제시된 매개변수 관계식의 결정계수는 0.721, 수정된 결졍계수는 0.690으로 나타났다. 부력식 수문의 형상비에 따른 하향력을 검토하기 위해서 수치모의를 수행하였다. 모형실험에서 측정된 자료와 수치모형 ANSYS-Fluent의 사용성을 검증하였고, 부력식 수문의 형상비를 0.24, 0.49, 0.69, 0.89, 1.09로 총 5가지로 설정하여 하향계수와 하향력을 분석하였다. 부력식 수문의 하향계수와 하향력 검토는 부력체, 스커트로 구분하여 분석을 수행하였다. 하향계수 분석결과, 하향계수는 개방률이 증가함에 따라 감소하였으며 하향계수가 부력체 부분에서는 0.465~1.542, 스커트 부분에서는 0.058~1.148의 범위로 나타났다. 하향력 분석결과, 하향력은 개방률 0.300 이하에서는 개방률이 증가함에 따라 하향력은 증가하였나 개방율 0.300 초과하면서부터 개방률이 증가함에 따라 하향력이 감소하는 것으로 나타났다. 또한 부력체 부분에서는 형상비가 증가함에 따라 하향력이 감소하였으나, 스커트 부분에서는 형상비가 증가함에 따라 하향력이 증가하였다. 이는 형상비가 증가함에 따라 스커트 부분의 면적이 증가하기 때문이다. 부력식 수문의 전체적인 하향력을 계산한 결과, 부력식 수문의 하향력은 0.002~0.015 kN의 범위를 가지며 형상비가 증가함에 따라 부력식 수문에 발생하는 하향력은 증가하는 것으로 나타났다.

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Interrelationship between Shape Irregularity and Structural System of Buildings (건물 형상의 비성형성과 구조시스템의 상관관계 분석)

  • Lee, Jae-Cheol;Kim, Hyun-Su
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • pp.251-254
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    • 2010
  • 본 연구에서는 세계 각지의 초고층 건축물 사례 55개를 대상으로 초고층 형상의 비정형성을 대표적 유형에 따라 분류하고 해당 유형에 적용된 구조시스템을 조사함으로써 건축물의 비정형 형상과 이를 구현하기 위해 적용된 구조시스템간의 상관관계를 분석하였다. 대표적인 비정형 형상을 5개 유형으로 분류하고 구조시스템의 적용빈도를 조사한 결과, 적용 사례가 많은 Extrusions와 Tapers 형태에서는 적용된 구조시스템과의 유의미한 상관관계를 파악할 수 있었으며, 적용 사례가 많지 않은 Twisters, Tilted, Free Form 형태에서는 구조시스템의 상대적 적용 경향을 파악할 수 있었다. 본 연구의 결과는 비정형 형상에 적합한 구조시스템 대안의 우선순위를 설정하고 구조시스템 생성을 위해 형상으로부터 추출해내야 할 초기 파라미터를 선정하는데 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

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비거리 향상을 위한 드라이버 헤드의 공기역학적 형상연구

  • Kim, Tae-U;Lee, Yeong-Jun
    • Proceeding of EDISON Challenge
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    • pp.598-603
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    • 2016
  • 현대의 스포츠는 과학기술의 발전과 함께 성장하고 있고 골프종목 역시 재료역학적, 공기역학적 발전에 따라 비거리를 점점 늘려가고 있다. 하지만 현재까지의 비거리에 대한 연구는 골프공과 골프채의 재료의 변화와 딤플이 있는 골프공의 공기역학적 연구에 집중해 있었고 요즘에 들어서야 클럽헤드의 공기역학적 형상에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 골프 경기 중 가장 먼 비거리를 만들어 내는 골프채인 드라이버의 단순화된 2차원 클럽헤드 형상을 설정하고 항력을 줄일 여러 가지 방법을 적용하여 최소의 항력을 갖는 헤드 형상을 찾아보았다. 연구결과 $10.2^{\circ}$의 로프트를 갖는 클럽헤드는 chord 길이가 face 높이의 3.2배이고, trailing edge가 face의 중심보다 전체 face높이의 10% 아래에 있을 때 가장 적은 항력을 얻을 수 있었다. 결과적으로 이 형상과 기존형상의 스윙 속도 차는 약 2mph로 5yard의 비거리 차이를 가져온다.

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