음악은 오직 시간 안에서 표현이 되며 리듬의 물리학적 해석은 진동의 시간 패턴에 있다. 이 진동은 인간의 청각기관 내에서 전기 화학적 정보로 변환되어 청각체계의 신경 중계를 통해 뇌에 도달하며 인식과 지각의 작용을 통해 리듬을 분석하고 저장하며 프로세스를 한다. 이 논문은 리듬을 인식하고 지각 할 때 어떠한 요소에 의해 그루브가 결정되는지에 대해 연구하였으며 이 요소들을 활용하여 음악을 만들고 연주하고 가창하는 뮤지션들이 좀 더 리드미컬한 표현이 가능할 수 있도록 하는 목적을 가지고 있다. 연구방법은 신경학 관점에서 뇌가 리듬을 어떻게 프로세스 하는 지에 대해 기술하고 리듬의 활용 경험이 풍부한 전문가들에게 가창이나 연주, 디렉팅 그리고 작⋅ 편곡 등의 음악 경험에서 어떠한 요소에 의해 리듬 그루브의 변화를 인지 하였는지에 대해 조사하 였다. 연구결과 우리의 뇌는 리듬을 시간적 비율구조로 인지 및 지각을 하고 프로세스를 하는 것 으로 분석되었고 ‘리듬 그루브에 영향을 끼치는 요소’에 대한 조사에서는 음악 전문가 214명 중 76.5%가 악센트, 76.1%가 타이밍, 75.6%가 음의 길이, 41.3%가 딕션 등이 가장 큰 영향을 끼친 다고 인식하고 있는 것으로 나타났다. 마지막으로 이 연구는 이번 조사에서 나타난 요소들을 샘플 로 만들어 음악 전문가들이 직접 체험을 하는 실험연구로 확장될 것이며 이것을 통해 좀 더 명확 한 리듬 그루브의 요소를 제시할 수 있을 것이라 예측하였다.

In this study, the regression equation was suggested to predict of the shot ball velocity according to blade shapes based on discrete element (DE) analysis. First, the flat type blade DE model was used in the analysis, the validity of the DE model was verified by giving that the velocity of the shot ball almost equal to the theoretical one. Next, the DE analyses for curved and combined blade models was accomplished, and their analytical velocities of shot ball were compared with the theoretical one. The velocity of combined blade model was greatest. From this, the regression equation for velocity of shot ball according to the blade shape based on the DE analysis was derived. Additionally, the wind speed measurement experiment was carried out, and the experimental result and analytical one were the same. Ultimately, it was confirmed that the prediction method of the velocity of shot ball based on DE analysis was effective.

PURPOSES : The piezoelectric energy road analysis technology using a three-dimensional finite element method was developed to investigate pavement behaviors when piezoelectric energy harvesters and a new polyurethane surface layer were installed in field conditions. The main purpose of this study is to predict the long-term performance of the piezoelectric energy road through the proposed analytical steps. METHODS: To predict the stresses and strains of the piezoelectric energy road, the developed energy harvesters were embedded into the polyurethane surface layer (50 mm from the top surface). The typical type of triaxial dump truck loading was applied to the top of each energy harvester. In this paper, a general purpose finite element analysis program called ABAQUS was used and it was assumed that a harvester is installed in the cross section of a typical asphalt pavement structure. RESULTS : The maximum tensile stress of the polyurethane surface layer in the initial fatigue model occurred up to 0.035 MPa in the transverse direction when the truck tire load was loaded on the top of each harvester. The maximum tensile stresses were 0.025 MPa in the intermediate fatigue model and 0.013 MPa in the final fatigue model, which were 72% and 37% lower than that of the initial stage model, respectively. CONCLUSIONS : The main critical damage locations can be estimated between the base layer and the surface layer. If the crack propagates, bottom-up cracking from the base layer is the main cracking pattern where the tensile stress is higher than in other locations. It is also considered that the possibility of cracking in the top-down direction at the edge of energy harvester is more likely to occur because the material strength of the energy harvester is much higher and plays a role in the supporting points. In terms of long-term performance, all tensile stresses in the energy harvester and polyurethane layer are less than 1% of the maximum tensile strength and the possibility of fatigue damage was very low. Since the harvester is embedded in the surface layer of the polyurethane, which has higher tensile strength and toughness, it can assure a good, long-term performance.

The WUF-W moment connection is a pre-qualified connection that can be used for special moment frames specified in current seismic design specifications. Since the stress distribution near the connection varies according to access hole configuration, the cyclic performance of WUF-W connections is strongly affected by the access hole configurations. To evaluate the connection performance according to various access hole configurations, it is expensive to conduct experiments with many connection specimens. Instead, finite element analyses (FEA) can be performed. Throughout the FEA, stress and strain distribution in the connection can be monitored at each loading step. The purpose of this study is to construct nonlinear 3-dimensional FE models for accurately predicting the cyclic behavior of WUF-W connections. For predicting connection fracture using FEA, an appropriate response index detecting the incidence of connection rupture is proposed.

OBJECTIVES : The objective of this research is to determine the integrity of pavement structures for areas where voids exist. Furthermore, we conducted the study of voided-area analysis and remaining life prediction for pavement structures using finite element method. METHODS : To determine the remaining life of the existing voided areas under asphalt concrete pavements, field and falling weight deflectometer (FWD) tests were conducted. Comparison methods were used to have better accuracy in the finite element method (FEM) analysis compared to the measured surface displacements due to the loaded trucks. In addition, the modeled FEM used in this study was compared with well-known software programs. RESULTS : The results show that a good agreement on the analyzed and measured displacements can be obtained through comparisons of the surface displacement due to loaded trucks. Furthermore, the modeled FEM program was compared with the available pavement-structure software programs, resulting in the same values of tensile strains in terms of the thickness of asphalt concrete layers. CONCLUSIONS: The study, which is related to voided-area analysis and remaining life prediction using FEM for pavement structures, was successfully conducted based on the comparison between our methods and the sinkhole grade used in Japan.

This study mainly evaluate the aseismic performance of the existing intake tower structure, which is one of the national important infra structures, on the basis of the refined finite element (FE) analysis results. The realistic evaluation for structural damage was conducted by using the nonlinear material model that takes tension and compression strength of deteriorate concrete into consideration during FE modeling. In addition, not only tension crack but also compression crushing was analyzed by utilizing field contour functions provided in the program during nonlinear dynamic analyses when peak ground acceleration (PGA) occurred. After observing FE analysis results, it can be shown that the damage of the intake tower is the most likely to occur at the water level and the base support.

The axial thrust acting on the turbocharger rotor is basically generated by the unbalance between turbine wheel gas forces and compressor wheel air forces. It has a significant influence on the friction losses, which reduces the overall efficiency and performance of high-speed turbocharger. Therefore, it’s important to calculate the thrust forces under operating conditions (surge, choke and etc.) in a turbocharger. The purpose of this paper is the development of numerical simulation methods which were verified by experimental results of axial thrust and thermally induced constraint tests of the turbocharger. The first FE model showed the relationship between thrust forces and strains by calculating the strains on specially designed thrust bearing and were compared with test results. And the second one is to identify the thermally induced strains in order to remove the thermal effects from measured strains. With these models, it’s possible to inversely predict the magnitudes of the axial thrust by directly measured strains and temperatures under operating turbocharger.

본 논문에서는 유한요소법을 이용하여 공동주택의 중량충격음을 예측하기 위해 구조해석 모델과 음향해석 모델을 개발하고 예측결과와 실험결과를 비교하여 정확성을 검증하였다. 패널 임피던스 값을 사용하여 거실의 적절한 흡음 특성을 반영할 수 있었으며, 수치해석에 주파수 응답함수 특성을 적용하여 1회 수치해석만으로 다양한 충격원에 대한 응답을 예측할 수 있도록 하였다. 구조진동에 의한 실내 소음해석은 유한요소 수치해석 기법이 진동 및 음향모드에 대한 응답을 비교적 정확하게 예측할 수 있도록 하였으며, 본 연구의 예측결과는 실험결과와 비교적 유사한 값을 나타내었다. 향후 정확도가 보다 향상된 수치해석 모델개발을 통해 바닥충격음 저감에 효과적인 공동주택 설계가 가능할 것으로 판단된다.

도로의 하부지반은 크고 작은 입자들로 구성되어 있으며 크기의 분포에 따라 전체적인 강도 및 변형특 성이 다르게 나타난다. 이를 반영하여 여러 종류의 입도분포로 실험이 이뤄져 왔고 수치해석을 통한 비교 연구도 진행되어져 왔다. 본 논문에서는 수치해석 기법 중 개별요소법(Discrete Element Method)을 이 용한 방법을 활용하여 입도분포의 변화에 따른 하부지반의 전단강도 및 변형특성을 알아보고자 하였다. 입도분포를 표현하기 위하여 Fredlund & Xing(1994)과 Van Genuchen(1981)이 제안한 함수특성곡선 맞춤 식을 도입하여 입도분포에 구현하였다. Van Genuchen의 경우가 입도분포를 표현하는데 보다 더 적합하여 이를 반영하고 맞춤 변수들의 변동에 따른 입도분포 형태를 적용하여 강도 및 변형의 변화를 살펴보았다. 입도분포를 변동시키기 전 기존의 입도분포와 동일한 조건으로 수행된 실내시험결과를 비교하여, 초기 조건과 경계조건이 실내시험과 유사한 결과를 갖도록 모형화 하였다. 분포 모델은 식 (1)과 같이 표현되며, d min 은 입도분포의 최소 입경을 나타낸다. a, n, m의 값은 입도분포 식의 변수를 나타내며 <표 1>은 입도분포 변화에 따른 변수를 나타낸다. 여기서, y는 누가 통과율, x는 입자의 크기, a,n,m은 맞춤변수이다. <표 1>과 같이 n값의 변화에 따른 입도분포곡선을 산정하고, 이를 개별요소법에 적용하여 해석을 실시 하였고 구속압의 변화(100, 200, 300kPa)에 따른 강도와 변형을 확인하여 보았다. 구속압이 100kPa일 때 에는 n값의 변화에 따라 강도의 변화가 비슷하게 나타났으며, 구속압이 높아질수록 강도의 차이가 다 르게 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 이때, n값이 커질수록 입도분포에서 세립분이 함유하는 비율이 커 지는 입도분포를 나타내었다. 또한, n값이 커질수록 강도가 크게 산정되는 것을 확인 할 수 있었다. 본 논문에서는 n값의 변화에 따른 입도분포를 변화하였으며, 이때 변화하는 강도의 차이를 확인하여 보았다. n값이 증가할수록 세립분 함유량이 증가하였고, n값의 변화에 따른 강도변화가 있음을 확인할 수 있었다. 추후 연구를 통하여, a값과 m값의 변화에 따른 입도분포를 산정하고, 개별요소법에 활용하여 a와 n, m값의 변화에 따른 강도의 차이를 확인할 수 있을 것으로 판단된다.

목적 : 경도인지장애를 가진 노인 운전자의 안전을 위해 운전상황에서 나타나는 위험요소를 예측하고, 운전 위험성 확인을 위해 사용할 수 있는 인지평가도구를 알아보고자 한다. 연구방법 : “경도인지장애”와 “정상”노인 운전자 그룹으로 분류하여 운전평가와 인지평가를 실시한 무작위 대조군(Randomized Control Trial; RCT)연구 17편을 대상으로 메타분석을 실시하였다. Jadad 평가를 사용하여 질적 분석을 수행하였고, 각각의 위험요소와 인지평가도구에 대하여 통계적 이질성, 효과크기, 민감도 및 출판편의 검정을 실시하였다. 결과 : 선정된 연구들의 Jadad 평가는 “높은 질의 논문”으로 평가되었다. 인지평가도구의 효과크기 분석결과 길 만들기 검사-A (Trail Making Test-A; TMT-A), 길 만들기 검사-B (Trail Making Test-B; TMT-B), The Useful Field of View (UFOV-subtest 2) 모두 통계적으로 유의미하였다(p<.05). 각 효과크기는 TMT-A가 0.44, TMT-B가 0.54, UFOV-subtest 2가 0.52로 “큰 효과크기”로 해석할 수 있다. 또한 위험요소의 효과크기 분석결과 주행오차 항목만이 통계적으로 유의미하였다(p<.05). 각 효과크기는 주행오차가 0.83, 주행속도가 -0.17, 반응속도가 0.70, 브레이크가 0.47 그리고 회전은 –0.81이다. 따라서 주행오차와 회전은 “큰 효과크기”, 반응속도는 “중간 효과크기”, 브레이크는 “작은 효과크기”로 해석할 수 있다. 결론 : TMT-A, TMT-B와 운전 시 필요한 시지각 능력을 평가하는 UFOV–subtest 2는 경도인지장애를 가진 노인 운전자의 운전 위험성 확인을 위해 활용될 수 있다. 또한 위험요소에서 속도위반, 신호위반, 차량 정지선 위반을 의미하는 주행오차는 안전한 운전을 위한 추가적인 정보로서 활용될 수 있다.

본 논문은 선박용 엔진인 S60MC-C의 프레임 박스 용접부에 대한 피로수명 예측을 위한 수치적 기법을 제시한다. 피로 수명 평가를 위해 싸이클 동안의 동적인 응력변화를 계산해내야 하며, 이에 따라 선행된 연구에서 얻은 엔진의 한 싸이클 동안의 하중 조건으로 상용 유한요소해석 프로그램을 이용한 구조해석을 실시하였다. 구조해석은 8단계에 대해 이루어 졌으며, 그 결과를 바탕으로 프레임 박스 용접부의 피로수명 평가를 위해서 HSS(Hot spot stress), Reservoir counting method, Palmgren-miner's rule을 적용하였다. 결과적으로 구조해석을 통한 대상 엔진의 취약부와 과잉 설계부를 확인하였고, 피로수명의 평가를 통해 설계의 적절성 여부를 평가하였다.

This paper presents a truss model that can predict the shear behavior of reinforced concrete (RC) beams subjected to the combined actions of shear and flexure. Unlike other truss models, the proposed truss model, TATM, takes into account the effect of the flexural moment on the shear strength of RC beams with different shear span-to-depth ratios. To check the successfulness of the proposed model experimentally obtained stress shear strain curves were compared to the predicted ones using the proposed truss model. Furthermore, the shear strengths of 170 RC test beams with variable shear span-to-depth ratios were compared to the shear strengths as given by the truss model reported in this paper.

지진하중을 받는 철근콘크리트 패널의 이력거동을 힘의 평형조건, 변형의 적합조건 및 재료의 구성법칙을 이용한 재료메카니즘을 이용하여 예측하였다. 해석에서는 7단계의 압축응력-변형률곡선과 6단계의 인장응력-변형률곡선으로 구성된 콘크리트의 응력-변형률 모델을 이용하였다. 콘크리트의 응력-변형률 모델에는 균열이 발생한 콘크리트의 연화효과에 의한 압축강도 저감효과가 고려되었다. 해석에 적용된 반복하중을 받는 철근의 평균 응력-변형률관계에는 바우싱거효과 및 철근과 콘크리트의 부착작용을 고려한 인장경화효과가 고려되었다. 해석에 의하여 예측된 패널의 이력거동은 철근비가 다른 3개의 철근콘크리트 패널시험에 의하여 검증되었다. 해석법은 패널의 이력곡선을 추적하여 철근비가 점차 증가하는 시험체의 최대전단응력을 매우 정확히 예측하였다. 또한, 해석에 의하여 예측된 수직 및 수평변형률은 실험에서 관찰된 변형률과 잘 일치하였다.

In this study, the torsional strength of reinforced concrete hollow beams is predicted by nonlinear finite element analysis. A nonlinear finite element analysis program, ATENA, was used for the analysis. A total of six reinforced concrete beams were used and the analysis was performed under the same conditions as the actual test.

Recent development in North Korea has heighted the security situation in Northeast Asia region. Also, the discussion and interest relation to reunification of the government and academia including korean people have been actively developed. Therefore, this study should asserts the needs and plan of infrastructure improvement in the Korean Peninsula. Accordingly, The purpose of this study is as follows; First, it investigate the current status for the civil structures facility including the main infrastructures of North Korea. Second, it estimate on the risk and technology level of Infrastructure Based on questionnaire and interview refugees of North Korea.

횡방향으로 프리스트레스가 도입된 장지간 PSC 바닥판의 정적 거동을 예측하기 위한 유한요소해석 모델을 구성하고, 해석결과를 선행연구에 의한 실험결과와 비교하였다. 유한요소해석에 의하여 서로 다른 콘크리트 강도와 프리스트레스 크기를 변수로 갖는 각각의 실험체에 대한 하중-처짐 관계 곡선을 비교적 근접하게 추정할 수 있었다. 또한, 변형률 분포와 변수에 따른 극한강도 변화로부터 펀칭전단에 의한 파괴형태와 손상범위 등을 간접적으로 예측할 수 있었다. 이 연구에서 활용된 유한요소해석 모델은 펀칭전단파괴에 의한 펀칭콘의 분리를 사실적으로 재현하기 위한 목적이 아니며, 실험연구를 위한 보조적 수단으로서 정적거동예측과 실험결과의 보완 등에 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.