Recently, Free-Form and Irregular Shape high-rise buildings are constructed by IT technology development. Tilted shaped high-rise building which is one of Irregular shape high-rise buildings can cause lateral displacement by gravity load and lateral load due to tilted elevation shape. Therefore, it is necessary to review the behavior and structural aspects of the Tilted shape high-rise building by gravity load. In this paper, the dynamic characteristics of a tilted structure with a dual-core were analyzed with the core location as a design variable, and response behavior, vulnerable members, and vulnerable layers to earthquake loads were analyzed. As a result of the analysis, as the location of the core moved in an tilted direction, the eccentric distance and eccentric load decreased, reducing the axial force of the vertical members. However, the location of the core had little effect on the response.
유한요소법(finite element method)은 다양한 분야에서 재료의 역학적 거동을 더욱더 현실적으로 해석하고 예측하는 방법으로 다양한 분야의 제품 개발에 적용되고 있다. 하지만 섬유배향과 변형률 속도가 역학적 특성에 영향을 미치는 유리섬유 강화 플라스틱 복합재료에 관한 수치해석을 이용한 접근 방법은 현재까지 다소 어려움이 있다. 본 연구의 목적은 고분자, 고무, 금속 등과 같은 다양한 복합재료를 위한 선형, 비선형 다중스케일 재료 모델링 프로그램인 Digimat의 수치해석 재료 모델을 활용하여 유리섬유 강화 플라스틱 복합재료의 역학적 특성을 정의하고 검증하는 것에 있다. 또한 이를 통해 좀더 현실 적으로 고분자 복합재료의 거동을 예측하고자 한다. 이를 위해 다양한 고분자 중 30wt%의 단섬유 질량 비율을 갖는 폴리부 틸렌 텔레프탈레이트(polybutylene terephthalate, PBT)의 섬유배향과 변형률 속도에 따른 인장 특성을 참고문헌을 통해 조사하였다. 또한 Moldflow 프로그램을 사용한 사출해석을 통해 유리섬유 배향 정보를 계산하였으며 이를 매핑(mapping) 과 정을 통해 유한요소 인장 시편 모델에 전달하였다. 대표적인 유한요소 상용 프로그램 중 하나인 LS-DYNA는 유리섬유 배향과 변형률 속도에 따른 복합재료의 인장 특성을 연구하기 위해 Digimat과의 연성해석(coupled analysis)에 활용되었다. 그리고 유리섬유 강화 플라스틱 복합재료를 해석하기 위한 LS-DYNA의 다양한 비등방성(anisotropic) 재료 모델들의 장단점을 서로 비교하고 평가하였다.
고준위방사성폐기물의 처분터널 및 처분공 간격을 결정하고 처분시스템의 성능을 평가하기 위해서는 열-수리-역학적인 복합 거동 변화에 대한 이해가 반드시 필요하고 이를 반영하여 해석해야만 한다. 하지만 한국형 기준 처분시스템에서의 처분 터널 및 처분공 간격을 결정하기 위해 수행된 기존의 연구들은 이러한 복합거동 특성을 반영하지 않고 열 해석 결과만을 근거로 처분시스템을 설계하였다. 따라서 본 연구에서는 열-수리-역학적인 복합거동 특성을 반영하여 한국형 기준 처분시스템의 성능을 TOUGH2-MP/FLAC3D를 이용하여 평가하였다. 고준위방사성폐기물이 처분된 이후 방사성 붕괴열에 의해 처분 시스템의 온도는 급격히 증가하다가 붕괴열의 감소로 온도는 서서히 감소하였으며, 해석 기간 1,000년 동안 벤토나이트 완충재의 최고 온도는 설계 기준인 100℃ 이하로 유지되는 것으로 나타났다. 처분용기와 벤토나이트 완충재의 계면에서의 최고 온도는 약 3.21년이 지난 시점에 용기의 중간 지점에서 약 96.2℃로 나타났으며, 암반에서의 최고 온도는 폐쇄 후 약 17년 이 지난 시점에서 약 68.2℃로 계산되었다. 처분용기 부근 벤토나이트 완충재는 처분 초기에 온도 변화에 따른 건조현상이 발생하여 포화도가 감소하지만, 시간이 지남에 따라 주변 암반으로부터의 지하수 유입에 의해 포화도가 증가하는 것으로 계 산되었다. 이후, 벤토나이트 완충재 및 뒷채움재 모두 약 266년 이후 완전히 포화되는 것으로 계산되었다. 처분시스템에서의 온도 변화에 따른 열응력 그리고 벤토나이트 완충재 및 뒷채움재의 팽윤압으로 인한 응력 변화가 처분장 주변 암반에 미치는 영향을 평가하고자 수치해석에서 계산된 응력을 스폴링 강도(spalling strength)와 Mohr-coulomb 파괴 기준식과 비교 하였다. 계산 결과 일축압축강도와 스폴링 강도에 도달하지 않는 것으로 나타나 처분시스템이 스폴링에 의한 파괴는 나타나지 않을 것으로 판단되며, Mohr-coulomb 파괴 기준 역시 충족하는 것으로 나타났다. 본 연구에서 사용된 수치해석 코드와 방법론은 다양한 조건에서의 한국형 기준 처분시스템에 대한 성능평가뿐만 아니라, 복층 처분시스템에 대한 설계와 성능평가에 활용될 수 있을 것으로 판단된다.
Coupling is commonly used as a mechanical fastener to connect the turbine housing and the bearing housing in a turbocharger assembly. The finite element analysis was used to predict the structural behaviors of the coupling system, which could be caused by the bolt clamping force in the assembly process and the thermal deformation during turbocharger operation. The back plate is used to prevent gas leakage from the turbine housing to the bearing housing while the fixed pin is inserted to set the reference position between the two parts. Thus, in order to predict the mechanical behaviors of the coupling system numerically, the temperature distributions were calculated by heat transfer analysis based on the rated speed of the diesel engine. As a result of analyzing the structural characteristics of the turbocharger, the contact pressure of the back plate was influenced by thermal deformations whereas the bending deformation of the fixed pin was affected by the thermal deformation and the pin position.
The effect of PEMFC trapezoidal channel wall contact angle on water removal characteristics is
investigated with the volume of fluid (VOF) method. Two different contact angles 60 and 90 degrees
are selected. In the case of the side and top wall contact angle of 60 degrees, stable semi-spherical
droplets move along the top wall slowly. In contrast, complex shaped droplets move along the lower
edge in the case of 90 degrees. Moreover, it is shown that very complex interaction patterns between
different droplets which introduced into the channel at different times.
Cable network system is a flexible lightweight structure which curved cables can transmit only tensile forces. The weight of cable roof dramatically can reduce when the length becomes large. The cable network system is too flexible, most cable systems are stabilized by pretension forces. The tensile force of cable system is greatly influenced by the sag ratio and pretension forces. Determining initial sag ratio of cable roof system is essential in a design process of cable structures. Final sag ratio and pretension depends on initial installed sag and on proper handling during installation. The design shape of cable system has an affect on the sag and pretension, and must be determined using well-defined design philosophy. This paper is carried out the comparative data of the deflection and tensile forces on the geometric non-linear analysis of cable network systems according to sag ratio. The study of cable network system is provided to technical informations for the design of a large span cable roof, analytical results are compared with the results of other researchers. Structural nonlinear analysis of systems having cable elements is relatively complex than other rigid structural systems because displacements are large as a reason of flexibility, initial prestress is applied to cables in order to increase the rigidity, and then divergence of nonlinear analysis occurs rather frequently. Therefore, cable network systems do not exhibit a typical nonlinear behavior, iterative method that can handle geometric nonlinearities are necessary.
The simulation analysis about the mechanical behavior by thickness on the compression procedure of the bonded aluminum foam is carried out in this paper. The maximum equivalent stress is increased very rapidly at three models. This stress approaches the yielding point when the compressive displacement is proceeded as much as 6mm. After yielding point, this stress approaches the maximum point. A value of this stress is about 1.0MPa. The reaction force approaches the maximum point when the compressive displacement is proceeded as much as 6mm. These reaction forces are shown to be 3000N, 5000N, 7100N respectively at the specimen thicknesses of 15, 25 and 25 mm. The maximum deformation energy is abruptly increased from the displacement of 6 mm and the compressive energy in case of the specimen thickness of 15 mm is shown to highest among three specimens when the displacement is proceeded as much as 13 mm. The experiment with the case of specimen thickness of 25mm is carried out in order to verify these analysis results. The mechanical properties of the bonded structures composed of aluminum foams can be thought to be analyzed effectively.
This study investigates the mechanical behavior at the compression of bonded aluminum foam. Four kinds of specimen thicknesses are 25, 50, 75 and 100mm. These aluminum foams are compressed with the speed of 5mm/min. The reaction forces in cases of 25, 50, 75 and 100mm are 2510, 5080, 7700 and 10400N respectively. The equivalent stresses are 0.96, 1.00, 1.02 and 1.03MPa respectively. These analysis results are verified by comparing with the experimental results. The results of this study can be contributed to the safe design of structure.
PURPOSES : The purpose of this study is to evaluate of field application and laboratory performance of warm-mix asphalt (WMA) according to the dosage rate of organic-based WMA additive. METHODS: Three asphalt mixtures, i.e., hot mix asphalt (HMA), WMA with the dosage rate of 1.5%, WMA with the dosage rate of 1.0%, were sampled from the asphalt plant when the field trial project were constructed. With these mixtures, the laboratory testings were performed to evaluate the linear viscoelastic characteristics and the resistance to moisture, rutting and fatigue damage. RESULTS : From the laboratory test results, it was found that the WMA with the reduced dosage rate of additive would be comparable to HMA and WMA with the original dosage rate in terms of the dynamic modulus, tensile strength ratio, rutting resistance. However, the fatigue reisistance of WMA with the reduced dosage rate was slightly worse but it should be noted that the fatigue performance is necessarily predicted by combining the material properties and pavement structure. CONCLUSIONS: Through the field construction and laboratory testings, the dosage rate of organic-based WMA additive could be reduced from 1.5% to 1.0% without the significant decrease of compactability and laboratory performance. The long-term performance of the constructed pavement will be periodically monitored to support the findings from this study.
이중외팔보 모델은 일반적으로 복합재료의 구조테스트와 접착 접합의 테스트에 많이 쓰인다. 본 연구 에서 쓰인 재료는 알루미늄 합금2014이다. 또한 접착 구조물의 접착 면에서 발생한 에너지 해방율 및 유한요소해석을 통하여 알루미늄의 충격에 대한 기계적 특성을 알고자 하는 것이 목적에 있다. 상단부와 하단부의 접착 부위는 하중 점으로부터 100mm 떨어지도록 예비크랙을 두어 접착을 하도록 설계하였다. 하중은 핀에 Y축 방향으로 작용하였다. 충격속도는 7. 5m/s와 12.5m/s로 가하였다. 충격속도가 12.5m/s 일 때의 에너지 해방율은 약 7500J/m2으로 나왔다. 충격 속도가 빠를수록 하중 핀에 가해지는 하중이 증가된다는 것을 알 수 있었으며, 에너지 해방율도 높게 나타나는 것을 알 수 있었다.
Among the various parts of automobile, automotive seat is the most fundamental item that ride comfort can be evaluated as the part contacted at human body. Dynamic stabilities on 3 kinds of models are analysed according to inside beam configuration of rear seat frame in this study. Model 1 has the basic design of straight beam. Model 2 has the beam that is curved slightly from model 1 configuration and model 3 has honeycomb structure. Total deformations and equivalent stresses are investigated when these models are crushed at side. Total deformations due to frequencies are also obtained and critical frequencies on these frequency responses are investigated. By comparing total deformation configurations of model 1,2 and 3, model 1 and 2 apply the damage to passengers but model 3 absorbs the damage. Model 1, 2 and 3 show total deformations of 482.7, 178.9 and 151.62 mm at the critical frequencies of 180, 200 and 150Hz respectively. Because model 3 does not apply the damage to passengers and the total deformation at critical frequency becomes minimum among three models on frequency response, this model becomes most stable among 3 kinds of models when crushed at side.
현재까지 개발된 고준위폐기물 심지층처분장의 열-수리-역학적 복합거동 해석을 위한 전산 코드의 현황을 조사하고, 문헌에 보고된 각 코드에 의한 계산치와 현장실험 측정치의 비교 결과를 이용하여, 기존 전산 코드들의 신뢰도를 분석하였다. 개발된 전산코드들은 완충재가 없는 처분장에서는 붕괴열에 따른 암반의 열-수리-역학적 거동을 비교적 잘 모사하였으나, 포화 경암층에 위치한 완충재가 존재하는 처분장의 공학적방벽시스템 내에서 일어나는 열-수리-역학적 복합거동의 예측은 만족스럽지 못하였다. 현재 제안된 열-수리-역학적 복합거동 해석모델을 고준위폐기물 처분장 공학적방벽시스템의 거동 해석에 적용하기위해서는 완충재 내의 수분함량 및 전 압력 분포를 보다 정교하게 모사할 수 있도록 수학적 모델의 개선이 필요하다.
고준위폐기물처분장의 공학적 성능은 공학적 방벽의 열적-수리적-역학적 거동에 의해 크게 좌우된다. 2002년에 제안된 기준처분시스템 완충재의 열적-수리적-역학적 거동 실증을 위해서, 엔지니어링 규모의 실증장치인 KENTEX를 제작설치 하였다. 이 실증실험은 2005년 5월 31일에 시작하여 현재 진행 중에 있다. 본 논문에서는 운전 중인 KENTEX시설과 이 시설에서 수행 중인실험 및 향후 연구내용을 소개하고, 또한 센서 설치 및 운전조건 결정을 위해 수행한 운전 전 T-H-M 모델 계산결과도 기술하였다. 한국형 기준처분시스템의 실증연구와 관련하여, KENTEX 실증실험은 향후 추진될 지하시험시설에서의 현장시험에 필요한 자료와 경험을 제공하고, 기준처분시스템의 열적-수리적-역학적 거동특성과 평가모델을 검증할 것이다. 실험적으로는 처분장 완충재로 사용되는 벤토나이트 블록의 제작 및 설치에 대한 엔지니어링 타당성을 보여 주는데 유용하게 활용될 것이다.