• 제목/요약/키워드: 비선형 해석

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전단하중을 받는 복합 적층재 중앙균열의 응력확대계수 (Stress Intensity Factors for a Center Cracked laminated Composites under Shear Loading)

  • 오재협;김성호;옹장우
    • 대한기계학회논문집
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    • 제16권5호
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    • pp.838-848
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    • 1992
  • 본 연구에서는 김성호등의 형상모델인 Fig.1(b)에서 전단하중이 작용하는 경 우에 대한, 복합재료의 탄성층 내부(레진층)에 존재하는 중앙균열의 응력확대계수 산 출을 위하여 균열부위를 제외하고는 섬유층과 레진층이 완전히 접착되었다고 가정한 모델을 다음과 같이 설정 하였다. 접착레진을 주로하는 탄성층(resin rich layer)을 중심으로 상하 각1개의 섬유층(fiber rich layer)과 균질한 특성을 갖는 복합재료의 층으로 단순화하였으며, 복합재료는 레진층이나 섬유층에 비하여 무한히 두꺼우므로 반무한체로 이상화 하였다. 선형탄 이론에 의한 혼합경계조건문제(mixed boundary value problem)로 부터 제2종 Fredholm 적분방정식(fredholm integral equation of a second kind)을 유도하였으며 수치해석적인 방법에 의하여 응력확대계수를 구하였다. 또한, 복합재료의 재료물성 및 균열길이, 섬유두께등이 기하학적 변수에 대하여 응력 확대계수를 산출하였다.

Oil boom과 파랑의 비선형상호작용을 고려한 Oil Boom의 누유특성 (Failure Characteristics of Oil Boom Considering the Nonlinear Interaction of Oil Boom with Waves)

  • 조용준;윤대경
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제23권3호
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    • pp.193-204
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    • 2011
  • 역동적인 파랑에 노출되는 경우 다양한 failure mode를 쉽게 드러내는 Oil boom의 성능을 개선하기 위해 가장 정교한 파랑모형인 spatially filtered Navier-Stokes 식을 LES (Large Eddy Simulation), 잔차응력에 대한 LDS (Lagrangian Dynamic Smagorinsky 모형), SPH (Smoothed Particle Hydrodynamics) 기법을 활용하여 해석하는 새로운 수치모형이 제언되었다. 이어 부유식 Oil Boom의 누유특성을 규명하기 위해 oil spill, progressive wave, oil boom의 상호작용을 oil boom이 계류삭에 고정되어있는 경우와 oil boom의 excursion이 허용된 경우에 대해 각각 수치모의 하였다. 모의결과 oil boom의 skirt 길이가 수심의 30% 이상이고 excursion이 허용된 경우 oil spill의 차폐 기능은 극대화되는 것으로 밝혀졌다. 이와 더불어 y = 1~2 m 사이에 오일막과 해수의 경계층에서 생성된 와류가 저면으로 확산되면서 시계방향과 반 시계방향의 와류가 엇갈리게 생성되는 coherent eddies가 관측되어 수리실험을 통해 그 존재가 알려진 Kelvin-Helmholz파의 성장과정과 계면으로부터의 일탈과정이 수치모의된 것으로 판단된다.

수은의 밀도차에 의한 무전극 램프의 광특성 분석 (Optical Characteristic Analysis of Electrodeless Lamp due to the Density Difference of Mercury)

  • 이계승;이재민
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제10권6호
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    • pp.477-486
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    • 2017
  • 무전극 램프의 광학적 특성 분석을 위한 연구에서는 램프 표면의 온도를 모두 동일하게 취급해 왔었다. 그러나 이러한 방법에 의해 광학적 특성을 해석하는 것은 정확도를 고려할 때 충분하지 않은 문제점을 가지고 있었다. 본 논문에서는 이러한 문제를 극복하고자 벌브 내부를 열점과 냉점의 두 부분으로 나누어 서로 다른 온도에 의한 수은의 밀도차이를 분석하였다. 여기서는 온도와 밀도의 분포가 선형적임을 가정하였다. 열점과 냉점의 밀도의 재분배를 통한 광 특성의 영향을 분석하였다. 또한, 재분배된 방전기체 간의 밀도의 비가 광 특성의 포화에 지대한 영향을 미치고 있음도 확인하였다. 따라서 가정을 통한 설계 방법이 실제의 설계에서 매우 유용함을 입증하였으며, 또한 광 특성이 안정되는 시간을 단축하는 방법에 대한 성과도 확보하였다. 이러한 결과를 토대로 원통형 무전극 방전램프의 효율적인 설계의 한 방안을 제시하였다.

참조점 방법을 이용한 DEA모형의 프론티어 탐구 (Searching an Efficient frontier in the DEA Model based on the Reference Point Method)

  • 오동일
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제1권1호
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    • pp.83-90
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    • 2000
  • 의사결정단위의 효율성 평가 도구로 사용되는 DEA 모형은 효율적 프론티어를 구해 의사결정단위를 평가하는 모형이다. 효율적 프론티어상의 참조집합이 무엇이냐에 따라 평가 단위의 효율성과 비효율을 제거하기 위한 대안이 다르게 된다. 다목적 선형계획법에서 프론티어를 구하기 위해 사용되는 참조점 방법은 제약 조건과 목적함수 간의 상충관계를 고려하면서 자유롭게 효율적 프론티어를 찾아 주는 장점이 있다. 또한 그 구조가 DEA모형과는 유사하므로 DEA모형을 참조점 방법의 방식으로 재 표현할 수 있다. 의사결정자가 단지 방사형 투사만에 의한 효율성 분석에 만족하지 못하거나 의사결정자의 선호구조에 의해 곡면상의 다른 점을 가장 선호한다면 이 점을 기준으로 대상을 평가하는 것이 올바른 결과에 도달 할 수 있을 것이다. 따라서 본 연구에서 는 DEA모형을 참조점 방법에 따라 재해석하고 4 개의 의사결정단위로 이루어진 표본을 이용하여 다양한 유형의 DEA모형에 의한 효율성을 평가하고 참조점 방법에 의한 확장된 형태의 효율적 프론티어를 구한다. 이를 통해 참조점 방법이 DEA 모형의 적용과 해석에 있어 많은 도움을 줄 수 있다는 점을 보인다.

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광산 갱도 주변 암반에서의 지하수 유동 평가 (Evaluation of Groundwater Flow through Rock Mass around Development Openings of Mine)

  • 윤용균
    • 터널과지하공간
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    • 제21권5호
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    • pp.370-376
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    • 2011
  • 광산 배수시스템을 설계하기 위해서는 채굴적이나 갱도 내로 유입되는 지하수량을 평가하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 가곡광산 선곡구에 개설된 갱도 주변 암반에서의 지하수 유동을 평가하기 위해서 정상류해석을 실시하였다. 암반의 포화 특성 모델로는 포화모델과 포화/불포화모델을 사용하였다. 길이가 1216 m인 선곡 160갱내로 유입되는 지하수량은 포화모델을 사용한 경우 1450 $m^3$/day, 포화/불포화모델을 적용한 경우 1071 $m^3$/day로 나타났다. 투수계수가 갱도 내 유입량 변화에 미치는 영향이 강수량 보다 큰 것으로 나타났고 투수계수를 증가시키는 경우 유입량도 선형적으로 증가하였다. 또한 투수계비와 투수계수 방향의 변화도 유입량과 지하수위에 영향을 미치는 것으로 평가되었다.

세르샤 마모시험을 통한 암석의 마모도 측정에 관한 연구 (Determination of Rock Abrasiveness using Cerchar Abrasiveness Test)

  • 이수득;정호영;전석원
    • 터널과지하공간
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    • 제22권4호
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    • pp.284-295
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    • 2012
  • 본 연구에서는 암석 절삭 장비의 마모에 직접적인 영향을 주는 인자인 암석의 마모도(abrasiveness) 측정에 관한 연구를 수행하였다. 몇 가지 방법 중 세르샤 마모 시험(Cerchar abrasiveness test)을 통하여 암석의 마모도에 영향을 미치는 인자를 확인하고 효율적인 시험을 수행하기 위한 조건들을 연구하였다. 국내 19종 암석에 대한 시험 결과를 통하여, 세르샤 마모 지수(CAI, Cerchar Abrasiveness Index)에 영향을 미치는 암석의 역학적 물성(단축압축강도, 간접인장강도, 탄성계수, 포아송비, 공극률, 쇼어경도)과의 상관관계를 찾아보았고 X선 회절 분석을 통하여 암석의 구성 광물 중 마모도에 가장 큰 영향을 미치는 석영 함량, 등가 석영 함량과의 관계도 확인하였다. 그 결과로 암석의 입자 결합 특성보다 광물의 특성이 CAI에 영향을 더 미치는 것으로 관찰되었고, 단축압축강도와 등가 석영함량의 함수로 CAI를 예측하는 모델을 제시하였으며 핀의 경도가 커질수록 CAI값이 선형적으로 작아짐을 확인하였다. 수치해석적 연구를 통해 세르샤 마모 시험을 모사한 결과 초기 긁힘 거리에서 대부분의 마모가 발생함을 확인하였고 하중이 증가할수록 CAI값이 증가함을 확인하였다.

Neuro-Fuzzy를 이용한 중.소하천 실시간 홍수예측 (Real-Time Flood Forecasting Using Neuro-Fuzzy in Medium and Small Streams)

  • 최승용;한건연
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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    • pp.262-262
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    • 2011
  • 최근 들어 지구환경 변화에 따른 이상기후의 영향으로 태풍 및 집중호우로 인한 하천범람 등 홍수재해에 의한 인명과 재산의 피해가 급증하고 있다. 특히 한반도 지역에서는 집중호우와 태풍과 같은 이상강우로 인한 홍수피해의 발생이 매년 나타나고 있으며 홍수피해의 빈도와 강도는 증가하고 있는 실정이다. 이러한 상황에서 극심한 기상이변으로 인하여 발생되는 이상홍수의 예측에 관한 사항은 치수 이수는 물론 친수관점에서 볼 때 하천관리의 측면에서 매우 중요한 관심사로 부각되고 있다. 특히 홍수예측은 주민의 대피 및 통제, 시설물의 보호 등을 위해 충분한 선행시간을 확보할 수 있는 실시간적 관점에서의 홍수예측 및 관리가 중요하다. 기존의 수문학적 강우-유출 모형은 비선형성이 강하고 유역의 지형학적 인자와 기후학적 인자의 영향을 포함하기 때문에 정확한 예측이 어렵고 유출량을 계산하기 위한 유역추적, 저수지추적 및 하도추적의 각 추적과정에서 크고 작은 오차들이 발생하고 그것들이 누적되어 유출 모형의 해석 결과에는 많은 오차들이 포함되어 있다는 문제점이 있다. 또한 주로 유역 면적이 크고 홍수의 도달시간이 긴 대하천의 홍수예측에는 기존의 강우-유출 모형이 적당한 방법임에도 불구하고 유역면적이 작은 중소하천에 적용됨으로써 많은 불확실성을 포함하고 있으며 충분한 선행시간을 확보하지 못하는 문제점을 가지고 있다. 따라서 본 연구에서는 중소하천에서의 기존의 홍수예경보가 가지고 있는 문제점을 해결하기 위해 실시간 수위측정 자료 및 강우자료를 이용한 간단한 입력자료 만으로도 홍수예측이 가능한 뉴로-퍼지(Neuro-Fuzzy) 모형을 구축하여 충분한 선행시간을 확보함으로써 중소하천에서 의 실시간 홍수예측이 가능한 시스템을 구성하여 실시간으로 구동되는 효율적인 홍수예경보 시스템을 개발하고자 하였다. 임진강 유역을 대상으로 기존의 강우-유출 모형이 요구하는 유역의 물리적, 지형 자료 및 매개변수와 같은 광범위한 양의 자료를 배제하고, 유역의 강우 자료와 수위자료만으로 유역의 중요지점에 대한 홍수위 및 홍수량을 예측할 수 있는 뉴로-퍼지 모형을 구축하고 대상 유역에 적용하여 실측치와 비교 검증하였다.

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암반사면의 안전율에 영향을 미치는 JRC의 상관성에 대한 연구 (Study on the Relationship of JRC Affecting the Safety Factor of Rock Slope)

  • 박춘식;정창근
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제37권7호
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    • pp.5-12
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    • 2021
  • 암반사면은 시추조사가 불가한 경우가 많아 안정 해석에 필요한 지반정수를 산정하기 어려운 경우가 빈번하다. 본 연구에서는 노두나 부분적으로 절취된 사면에서 쉽고 간편하게 측정할 수 있는 거칠기계수(JRC) 및 강도(JCS)값을 이용하여 분석하였으며 특히, JRC값이 암반사면의 안전율에 미치는 영향을 집중 분석하여 그 결과를 상관식 및 도표로 제시하였다. 사면이 안정할 때 JRC값은 사면높이가 높아질수록 평균 9.0%씩 증가하였으며, 사면기울기가 높아질수록 평균 29.8%씩 증가하여 사면 기울기변화에 보다 민감한 것으로 나타났다. JRC-c의 상관식에서 JRC에 상응하는 점착력을 계산한 결과 JRC와 점착력은 비선형적인 관계를 보였으며, 점착력은 사면의 기울기 보다는 높이 변화에 약 8.0% 더 민감한 것으로 나타났다.

연소실 경계조건 변화에 따른 핀틀 노즐의 동특성 연구 (Dynamic Characteristics of Pintle Nozzle about Changes of Chamber Boundary Condition)

  • 정기연;강동기;이대연;최재성
    • 한국추진공학회지
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    • 제22권5호
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    • pp.22-31
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    • 2018
  • 본 연구에서는 연소실 경계조건 변화에 따른 핀틀 노즐의 동특성을 파악하기 위해 수치해석을 수행하였다. 핀틀의 움직임을 모사하기 위해 노즐과 핀틀의 영역을 분리하여 격자를 생성하고 중첩격자기법을 사용하였다. 연소실의 경계조건은 일정질량유량과 추진제 연소속도 조건을 적용하여 결과를 비교하였다. 일정질량유량조건은 입구에 유입되는 질량유량을 정량적으로 변화시켜 연소실의 압력과 추력 특성을 파악하였다. 추진제 연소속도 조건은 연소실 압력에 의한 연소속도 식을 고려하였다. 추진제 연소속도 조건은 일정질량유량조건과는 다른 비선형적 유량변화를 나타내며, 작은 유량으로도 큰 연소실 압력변화를 가져온다.

Computed Radiograhpy (CR)를 통한 목재 수종별 X선 투과 이미지 해석을 위한 기초연구 (1) (Preliminary Study (1) for Development of Computed Radiography (CR) Image Analysis according to X-ray Non-destructive Test by Wood Species)

  • 송정일;김한슬
    • 보존과학회지
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    • 제37권3호
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    • pp.220-231
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    • 2021
  • 문화재 방사선 비파괴 투과 조사 방식은 이미지플레이트(Image Plate, IP)를 사용하는 디지털 방사선영상시스템(Computed Radiography, CR)이 도입되면서 필름방식의 아날로그 이미지에서 점차 디지털 이미지로 교체되고 있다. 방사선 비파괴 투과 조사의 이미지 품질은 촬영 조건(관전압, 관전류, 노출시간), 영상 획득 매체, 촬영 거리, 유물의 두께 등이 영향을 미친다. 이 논문에서는 목재 문화재에 주로 사용되는 수종(소나무, 밤나무, 은행나무, 상수리나무)에 X선 선원의 투과 특성을 GE사(社)의 CR 영상 시스템을 통해 획득된 이미지의 그레이 스케일(Gray Scale)을 분석한 후 신호 대 잡음비(signal to noise ratio) 및 대조도를 평가하고, 이중-선 상질계(Duplex-wire image quality indicator), 구형파 차트(line-pair gauges), 선형 식별계(Image Quality Indicator)를 이용하여 이미지를 분석하였다.