• Title, Summary, Keyword: 점탄성적 해석

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A study on the creep behavior of particulate composites (입자강화 복합재료의 크리프거동에 관한 연구)

  • Yang, Beom-Joo;Kim, Bong-Rae;Lee, Haeng-Ki
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • pp.123-126
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    • 2011
  • 본 논문에서는 점탄성 매트릭스와 탄성 강화입자로 구성된 복합재료의 크리프 거동예측을 미세역학 기반의 시뮬레이션을 통하여 수행하였다. 에폭시 고분자로 이루어진 복합재료의 경우 재료 특성상 탄성적 거동뿐 아니라 점성적 거동도 함께 발생하게 된다. 이렇듯 점탄성 거동을 보이는 재료의 경우 탄성만을 고려한 해석방법으로는 한계가 있으며 점성적인 특성 또한 고려되어야 한다. 점탄성 복합재료의 해석을 위해서 손상을 고려한 미세역학 기반의 해석 (Ju and Chen, 1994) 과 Mesquita and Coda (2002)의 근사식을 사용하였다. 이를 통해 구한 재료 물성은 복합재료의 크리프 거동예측을 위한 Kelvin-Voight (KV) 모델과 Standard Linear Solid (SLS) 모델에 적용되었다. 최종적으로 본 연구에서 제안한 손상을 고려한 점탄성 모델의 예측과 시험결과를 비교 수행하여 결과의 타당성을 검증하였다.

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Development and Evaluation of RANS based Turbulence Model for Viscoelastic Fluid (점탄성 유체해석용 RANS 기반 난류 모델 개발 및 검증)

  • Ro, Kyoung-Chul
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.18 no.3
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    • pp.545-550
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    • 2017
  • When the systolic blood pressure is high, intermittent turbulence in blood flow appears in the aorta and carotid artery with stenosis during the systolic period. The turbulent blood flow is difficult to analyze using the Newtonian turbulence model due to the viscous characteristics of blood flow. As the shear rate is increased, the blood viscosity decreases by the viscoelastic properties of blood and a drag reduction phenomenon occurs in turbulent blood flow. Therefore, a new non-Newtonian turbulent model is required for viscoelastic fluid and hemodynamics. The main aims of this study were to develop a non-Newtonian turbulence model using the drag reduction phenomenon based on the standard $k-{\varepsilon}$ turbulent model for a general non-Newtonian fluid. This was validated with the experimental data and has a good tendency for non-Newtonian turbulent flow. In addition, the computation time and resources were lower than those of the low Reynolds number turbulent model. A modified turbulent model was used to analyze various turbulent blood flows.

Efficient Dynamic Analysis of Tall Buildings with Viscoelastic Dampers (점탄성 감쇠기가 설치된 고층건물의 효율적인 동적 해석)

  • 김상태;홍성일;이동근
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.1 no.3
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    • pp.11-19
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    • 1997
  • In this paper, an efficient dynamic analysis method of a building structure with viscoelastic dampers is proposed. Viscoelastic dampers are used for the purpose of controlling vibration of buildings. The matrix condensation technlque based on the rigid diaphragm assumption is not readily applicable for building structures with viscoelastic dampers. An improved procedure for damping matrix condensation is employed in the proposed method to increase the efficiency of analysis. Efficiency and accuracy of the proposed method are verified through analysis of an example structure.

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Analysis of a Non-proportionally Damped Structure Equipped with Viscoelastic Dampers Subjected to Stationary Wind Loads (점탄성감쇠기를 설치한 비비례 감쇠 구조물의 풍응답 해석)

  • 김진구;이창용
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.12 no.4
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    • pp.649-659
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    • 1999
  • 본 연구에서는 점탄성감쇠기가 설치된 비비례 감쇠 구조물의 바람에 대한 확률적 응답을 진동수영역에서 구하였다. 복소수 고유치 및 고유백터를 바탕으로 모드중첩법을 이용하여 응답의 RMS 값을 구하고 그것을 근사적인 방법인 모드 변형에너지법에서 얻은 결과와 비교하였다. 또한, 가력 진동수에 따라서 변하는 점탄성감쇠기의 강성 및 감쇠 계수를 상수로 모형화하였을 때의 풍응답 해석 결과의 정확성을 진동수영역에서 검증하였다. 해석결과에 의하면 감쇠기의 진동수 의존 특성은 구조물의 1차 고유 진동수에 의해서 비교적 정확하게 표현되었고, 모드 변형에너지법은 대체로 정확한 결과를 도출하였지만, 가속도 응답을 구할 때에는 다소 큰 오차를 유발하였다.

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Seismic Retrofit of Steel Framed Structures Using VE Damper Model Considering Its Physical and Mechanical Characteristics (물리.역학적 특성을 고려한 점탄성 감쇠기 모델에 의한 강뼈대구조물의 지진응답개선)

  • 조창근;박문호;곽진순
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.14 no.2
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    • pp.225-235
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    • 2001
  • 본 연구는 물리·역학적 특성을 고려한 점탄성 감쇠기의 수치모델에 의한 강뼈대구조물의 지진응답개선에 관해서 조사하고자 한다. 온도변화에 의한 감쇠기 이력거동에 미치는 영향을 고려하기 위하여, 점탄성 감쇠기의 모델은 온도-주기 등가원리와 더불어 개선된 분수도함수법에 기초하여 정식화하였다. 본 감쇠기 모델의 알고리즘을 일반화된 강뼈대구조물의 비선형 동적 해석 프로그램에 추가하였다. 강뼈대구조물에 대한 해석 예를 통하여, 제시된 모델에 의한 점탄성 감쇠기의 지진응답개선에 관한 효과를 확인할 수 있었다.

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Viscoelastic Bending, Vibration and Buckling Analysis of Laminated Composite Plates on Two-parameter Elastic Foundation (2개 매개변수를 갖는 탄성지반위에 놓인 복합재료 적층판의 점탄성적 휨, 진동 좌굴해석)

  • Han, SungCheon;Chang, Suk Yoon
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
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    • v.13 no.5
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    • pp.443-455
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    • 2001
  • An energy method has been used for an elastic formulation of bending vibration and buckling analysis of laminated composite plates on two-parameter elastic foundations. A quasi-elastic method is used for the solution of viscoelastic analysis of the laminated composite plates. The third-order shear deformation theory is applied by using the double-fourier series. To validate the derived equations the obtained displacements for simply supported orthotropic plates on elastic foundations are compared with those of LUSAS program Numerical results of the viscoelastic bending vibration and buckling analysis are presented to show the effects of layup sequence number of layers material anisotropy and shear modulus of foundations.

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Viscoelastic Bending Behaviors of Unidirectional Fiber Reinforced Composite C-rings with Asymmetric Material Properties (비대칭물성을 고려한 일축방향 섬유강화 복합재료 C링의 점탄성적 거동해석)

  • 이명규;이창주;박종현;정관수;김준경;강태진
    • Composites Research
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    • v.13 no.5
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    • pp.18-30
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    • 2000
  • In order to optimize the design of unidirectional fiber reinforced composite C-rings, a viscoelastic load relaxation behavior was analyzed under a point load. Initially, the deflection and bending stiffness were calculated based on the elastic beam theory and the viscoelastic relaxation and creep behaviors were derived from the elastic solution using the correspondence theorem. Besides the orthotropic mechanical properties of the composite, asymmetric mechanical property due to the different tensile and compressive properties were also considered. Except the deviation affected by the relatively large thickness of the specimen compared to the radius, the calculated relaxation showed good agreement with the experimental result.

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Nonlinear Viscoelastic Analysis of Reticulated Spatial Truss Composed of Composite Materials (복합재료 그물형 공간 트러스의 점탄성적 비선형 해석)

  • Han, Sung Cheon;Chang, Suk Yoon
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
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    • v.13 no.6
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    • pp.661-672
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    • 2001
  • The present study is concerned with the arc-length method in the investigation of the large deflection behavior of spatial structures with composite materials. This study should be able to trace the main equilibrium path by automatically varying the arc-length size of individual solution steps with the variation of the curvature of the nonlinear equilibrium path. A quasi-elastic method is used for the solution for viscoelastic analysis of the reticulated spatial structures. Elastic modulus of composite materials is defined by micro mechanical materials modeling method and nonlinear equilibrium path is traced with various load types. To demonstrate the effectiveness of the present strategies, numerical examples of reticulated spatial truss is given and compared with solutions using other methods.

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On Damping Characteristics of Viscoelastic Material (점탄성재료의 진동 감쇠 특성에 관한 연구)

  • 이준근;박용석;이우식
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • pp.14-18
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    • 1992
  • 진동을 제어하는 방법의 하나로 널리 응용되고 있는 진동감쇠 제어기술은 급속한 산업화에 부수되는 불필요한 진동이나 소음을 효과적으로 줄이기 위 하여 광범위하게 연구되어 오고 있다. 특히 수동감쇠제어는 기존의 구조물에 단지 표면처리등의 간단한 작업을 통해 큰 감쇠효과를 얻을 수 있을 뿐 아 니라 수명도 반영구적이고 사용장소의 구애를 거의 받지 않는다는 장점 때 문에 그 수요가 증가하고 있는 실정이다[1]. 그러나 대표적인 수동감쇠재료 인 점탄성재료는 우수한 감쇠성질을 가지고 있음에도 불구하고, 재료 자체가 주위환경에 따라 감쇠특성 및 물성치가 민감하게 변화하기 때문에 이 재료 로 감쇠처리된 구조물에는 유한요소법과 같은 구조해석기법을 응용하는 것 이 쉽지않다는 단점이 있다[2]. 따라서 본 연구에서는 이러한 제약을 극복하 기 위하여, 모우드해석법을 통해 유도된 점탄성재료의 주파수와 온도에 대한 특성치를 보여주는 Reduced Frequency Nomogram(RFN)을 전산화과정을 거쳐 그래프화 하여 미지의 온도와 주파수에서 특성치를 구할 수 있도록 하 였다. 이 자료를 근거로 점탄성 재료를 포함한 실제 구조물의 이론적인 해석 을 가능하게 함으로써 이 재료의 광범위한 활용을 도모하였다.

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The Applications of Viscoelastic Dampers for Vibration control (고층건물의 진동제어를 위한 점탄성 감쇠기의 활용)

  • 김진구;홍성일;이경아;이동근
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.4 no.1
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    • pp.77-88
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    • 2000
  • 복소모드 중첩법은 점탄성 감쇠기가 설치된 비비례 감쇠시스템의 정확한 동적 거동을 예측할 수 있는 방법이지만 많은 자유도를 갖는 고층건물의 해석시 고유치 해석과 모드중첩과정에서 많은 시간과 노력이 필요하게 된다. 본 논문에서는 효율적인 모형화를 위하여 강막가정과 행렬응축기법을 적용하고 구조물의 진동에 영향을 주는 주요모드의 선택을 위한 복소모드 응답참여계수를 제안하므로써 복소모드 중첩법의 효율성은 높였다. 또한 비비례 감쇠시스템에서 감쇠를 고려하여 응답스펙트럼을 재구성한후 선택된 주요 모드를 중첩하여 최대층간변위가 발생하는 곳에 감쇠기를 설치하였다 이 방법은 감쇠기가 설치된 구조물에 대하여 만족되는 수준의 최대층간변위가 발생할 때 까지 고유치 해석만을 반복.수행하면서 감쇠기를 연속적으로 설치하는 방법이다. 제안된 방법의 정확성과 효율성을 검토하기 위하여 예제 구조물의 대상으로 해석한 결과 응답의 정확성을 유지하면서 해석에 필요한 시간을 대폭 절감할 수 있었다.

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