본 논문에서는 압입시험을 통해서 초탄성 재료 물성치를 평가하는 간단한 방법을 제시하였다. 초탄성 재료 모델 중, 3개의 물성치(C10, C20, C30)를 가지는 Yeoh 모델을 선택하여 주연신률로 표현되는 변형률 에너지 밀도를 적용하였다. Yeoh 물성치를 변화시키며, 구형 압입시험 유한요소해석을 수행하여 압입자 반력-변위 곡선을 획득하였다. 압입자 반력-변위 곡선을 3차 다항식으로 근사하였고, 이 다항식을 물성치(C10, C20, C30)의 3차 곱으로 근사된 3차 다항식으로 표현하였다. 압입자 반력-변위 곡선 근사를 위해 회귀분석을 진행하여 수식들의 계수를 결정하였으며, 이 회귀식을 이용하여 초탄성 재료의 물성치를 평가 하였다. 초탄성 재료 물성치 평가를 수행하고 오차를 비교하여 유효성을 보여 주었다.

우리나라는 지진으로부터 안전한 국가라는 인식이 형성되었으나 최근 경주와 포항 지진에 의해 발생된 구조물 피해로 구조물 안전성 확보를 위한 관심이 증가하고 있다. 국내 중저층 건축물에 다수 적용되고 있는 철골 모멘트 골조는 기본적인 내진성능을 보유하고 있지만 보-기둥 접합부의 소성변형으로 인한 취성파괴로 다양한 문제를 발생시킨다. 최근에는 이러한 문제를 해결하기 위해 구조물에 상온에서 잔류변형으로부터 원형복원이 가능한 초탄성 형상기억합금의 활용에 관한 연구가 진행되고 있다. 따라서 본 연구에서는 소성변형이 집중되는 보 플랜지 부재에 초탄성 형상기억합금 보강판을 활용한 보–기둥 접합부에 대하여 실험을 통한 실질적인 내진성능을 평가하고자 한다.

PURPOSES : This study is aimed at developing an asphalt pavement material with high elasticity and watertight through mix design and laboratory tests. METHODS: High elastic (HE) asphalt modifier blended of thermoplastic elastomer, naphthene oil, mineral fiber and organic vulcanization accelerator was developed. Mix design was done to determine the aggregate gradation and optimum asphalt content for making high elastic and watertight asphalt mixture. Performance grade test of HE-modified asphalt binder as well as asphalt mixture tests, which include the tensile strength ratio test, Hamburg wheel tracking test, third-scale model mobile loading simulator(MMLS-3) test, four-point flexural fatigue test, and Texas reflection crack test were conducted to evaluate the characteristics of the HE-modified asphalt mixture. RESULTS: 7.7% optimum binder content was determined through the mix design, which met the quality criteria of Marshall asphalt mixture. The binder test indicated that the grade of the HE-modified asphalt was PG76-28. The results of the mixture tests indicated a tensile strength ratio of 0.92 and a rut depth of 6.2 mm at 20,000 cycles of Hamburg Wheel-Tracking Test. The asphalt mixture test also showed that the rut depth of HE-modified mixture was 39% less than that of Guss asphalt mixture. The crack resistance of the HE-modified mixture was 1.65 times higher than that of the Guss asphalt mixture from the Texas reflection crack test results. CONCLUSIONS: It can therefore be reasonable that HE-modified asphalt mixture is used as an intermediate layer in the asphalt overlay on concrete pavements. Additionally, the HE-modified asphalt mixture can be used for the asphalt pavement materials with high performance and watertight.

This study investigates the seismic performance of a hybrid seismic energy dissipation device composed of a viscoelastic damper and a steel slit damper connected in parallel. A moment-framed structure is designed without seismic load and is retrofitted with the hybrid dampers. The model structure is transformed into an equivalent simplified system to find out optimum story-wise damper distribution pattern using genetic algorithm. The effectiveness of the hybrid damper is investigated by fragility analysis of the structure with and without the dampers. The analysis results show that after seismic retrofit the probability of reaching damage states, especially the complete damage state, of the structure turn out to be significantly reduced.

니티놀이라고 하는 니켈-티타늄 형태의 형상기억 합금(SMA)은 상당한 양의 변형이 발생한 후에 추가적인 열을 가하지 않더라도 상온에서 원래 모양으로 복원될 수 있는 초탄성 효과를 가진다. 이러한 독특한 재료 특성 때문에, 니티놀은은 의료, 전기, 전자 및 기계 분야뿐만 아니라 토목 공학 분야의 내진 개량을 위한 변위 제어 장치로 널리 사용되어 왔다. 탄소강과 달리 초탄성 형상기억합금은 피로 저항성이 강하며 하중 속도에 따라 강성(하중-변위특성)등의 기계적 물성치가 변화한다. 본 연구에서는 하중 사이클의 반복 횟수와 속도에 따라 초탄성 형상기억합금의 기계적 물성치가 어떻게 변하는가에 대한 실험적 연구를 수행하였다. 본 연구로 인해 표준화된 초탄성 형상기억합금의 기계적 물성치는 이후 초탄성 형상기억합금을 적용한 내진 장치의 설계과정에서 활용함으로써 설계 효율성을 높일 수 있을 것으로 기대된다.

폴리머 폼은 다공성을 가장 큰 특징으로 하는 재료이기 때문에, 본 연구에서 비가역 열역학 관점을 기반으로 폴리머 폼의 기공 성장 및 합체를 고려한 손상 탄성 구성방정식을 개발하였으며, 개발된 구성방정식은 unilateral 손상의 효과를 고려하였다. 유한요소해석의 적용을 위해 상용 유한요소해석 프로그램인 ABAQUS의 사용자 서브루틴 UMAT을 이용하여 제안된 구성방정식을 수치적으로 구현하였다. 비선형 유한요소해석 결과와 폴리머 폼의 인장 시험 결과와 비교를 통해 제안된 손상 모델의 유효성을 검증하였으며, 제안된 구성방정식의 재료모델상수가 손상에 미치는 영향에 대해 분석하였다.

This paper proposes a fusion controller combing an anti-windup PID controller and BELBIC (Brain Emotional Learning Based Intelligent Controller) for controlling the position and vibration of a robot system having a single flexible manipulator. A finite element model of the flexible manipulator is developed. The reliability of it is verified by comparing the natural frequencies computed using the finite-element method with the experimentally measured ones. An MSC.ADAMS computational model of the robot system is interfaced with the proposed controller in MATLAB/Simulink, for carrying out a simulation. The simulation is performed with various references inputs and endpoint masses. The effectiveness and robustness of the proposed controller for control of the position and vibration of the flexible manipulator is shown through the simulation.

본 논문은 아이소-지오메트릭 해석에서 h-세분화를 이용한 국부 세분화법과 이에 따른 설계 민감도 해석의 방법론을 연 구하였다. 다중 조밀도 방식을 이용하여 경계면에서 변위 적합조건을 만족하였고, 기존의 아이소-지오메트릭 해석의 텐서곱 으로 인해 발생하는 원치 않는 자유도 증가의 문제를 극복하였다. 해석에서의 변위 적합조건과 마찬가지로, 설계 민감도 해석에서도 변위 결과와 마찬가지로 똑같은 적합조건을 만족하도록 하는 방법론을 제시하였다. 수치 예제를 통하여 본 방법론의 효율성을 입증하였고, 특별히 응력 집중 문제에서의 결과와 민감도 값을 비교하며 경계면에서의 적합조건을 확인하였다.

본 논문은 Ni - Al2O3로 구성된 금속-세라믹 이종 입자복합재의 2차원 미세구조(microstructure) 생성과 미세구조 스케일 (scale)에 따라 정의되는 계층적 모델들의 역학적 특성 분석에 관한 내용이다. 이종 입자복합재의 미세구조는 수학적인 RMDF(random morphology description functions) 모델링기법을 복합재의 2차원 RVE(representative volume element) 영 역에 적용하여 생성하였다. 그리고 미세구조 생성에 필요한 가우스 함수들의 개수에 따라 미세구조의 계층적 모델을 정의하였다. 한편 임의 미세구조 내 금속과 세라믹 입자가 차지하는 체적분율(volume fraction)은 RMDF 함수의 레벨을 조정함으로서 설정하였다. RMDF기법에 의한 미세구조들은 가우스 함수들의 개수가 일정할지라도 랜덤하게 생성된다. 이렇게 랜덤 하게 생성되는 미세구조들을 2차원 보(beam) 모델에 적용하여 미세구조의 스케일에 따른 수직응력과 전단응력의 계층적 변 동을 수치 해석적으로 고찰하였다. 또한, 균열해석을 통해 RMDF의 랜덤성과 가우스 함수들의 개수가 균열선단에서의 응력 값에 미치는 영향을 고찰하였다.

In this paper a systematic numerical analysis is performed to obtain the energy dissipation and re-centering capacities of diagonal steel braced frames subjected to cyclic loading. This diagonal steel bracing systems are fabricated with super-elastic SMA (Shape Memory Alloy) braces in order to develop a recentering seismic resistance system without residual deformation. The three-dimensional nonlinear finite element models are constructed to investigate the horizontal stiffness, drifts and failure modes of the re-centering bracing systems.

In this study, we investigated the shear properties of pultruded fiber reinforced polymer plastic (PFRP) composites. Especially, we focused on the relationship between the shear properties of PFRP and other mechanical properties of PFRP composites by comparing the experimental results with the theoretical results. We compared the shear characteristics obtained by the tensile test and calculated from the theoretical equation proposed in previous work. It was found that the shear modulus of elasticity predicted by using the theoretical formula is close to the shear modulus of elasticity obtained by the 45° off-axis tensile test.

This study suggests the tangent modulus Et associated with partially yielded section of steel member under axially compressed. The provisions for column strength does not provide a information about failure mode of structural system. So, designers can not evaluate that a failure comes from member buckling or material yielding. The material of the axially compressed column under inelastic behavior reaches yielding point before the axial force renders the column bent. If axial members yields not by buckling effect but gradually yielding effect of material, the design code should accept related tangent modulus Et which is based on gradual yielding effect of material. This study provides the new effective tangent modulus Et derived in the case that residual stress is 30 percent and 50 percent of yielding stress respectively. The study considers idealized I section of steel which ignores web and general I section of steel with web respectively and makes conclude that tangent modulus Et with idealized I section of steel is rational.

본 연구는 50대 비만중년여성을 대상으로 순환운동이 건강체력, 혈압 및 혈관탄성도에 미치는 영향을 규명하는데 있었으며, 이를 위해 비만중년여성 24명을 대상으로 운동그룹 12명, 대조군 12명으로 분류하여 8주간 순환운동 프로그램을 실시하였다. 순환운동 프로그램은 유산소 운동과 저항운동으로 구성 되었으며, 회당 40분간, 주3회 실시하였고, 유산소 운동 수행강도는 50-70% HRmax, 저항운동은 1-RM 의 40-60%로 수행되었으며, 순환운동 전·후에 측정한 자료의 그룹 내 차이 비교를 위해 대응표본 T검정, 그룹 간 차이는 운동 전·후의 변화율을 산출하여 독립표본 T검정을 실시하였다. 그 결과 운동그룹은 건강 체력 중 BMI(p<.05)가 유의하게 감소하였고, 심폐지구력(p<.001), 근지구력(p<.001), 유연성(p<.01)이 증가하였으며, 그룹 간 대조군 보다 심폐지구력, 유연성이 유의하게 증가되었다(p<.01). 수축기 혈압과 이완기 혈압은 운동그룹이 유의하게 감소하였으며(p<.01), 이완기 혈압은 그룹 간 대조군 보다 운동그룹이 유 의하게 감소하였다(p<.05). PWV는 운동그룹이 유의하게 감소하였고(p<.05), 대조군이 유의하게 증가하였으며(p<.01), 그룹 간 대조군 보다 운동군이 유의하게 감소하였다(p<.05). 이상의 결과 비만중년여성의 건강증진 및 비만치료를 위한 순환운동은 건강체력, 혈압 및 혈관탄성도에 긍정적인 영향을 미친 것으로 사료된다.

본 연구에서는 1차 전단변형이론을 고려한 비국소 자기-전기-탄성 나노 판의 2방향 좌굴해석에 관하여 연구하였다. 면내 전기-자기-탄성 나노 판에서 전기장과 자기장은 무시할 수 있다. 자기-전기 경계조건과 맥스웰 방정식에 따라 전기-자기-탄성 나노 판의 두께 방향에 따른 자위 및 전위의 변화가 결정된다. 자기-전기-탄성 나노 판의 탄성이론을 재 공식화하기 위하여 에링겐의 비국소 미분 구성 관계식을 사용하였다. 변분이론을 이용하여 비국소 탄성이론의 지배방정식을 연구하였 다. 비국소 이론과 국소 이론의 관계를 계산 결과를 통하여 분석하였다. 또한, 비국소 매개변수, 면내 하중 방향 그리고 형상 비에 따른 구조적 응답을 연구하였다. 계산 결과들은 전위 및 자위의 효과를 나타내었다. 이러한 계산 결과들은 자기-전기-탄성 재료로 구성된 신소재 구조물의 설계 및 해석에 사용될 수 있고 향후 연구의 비교자료가 될 수 있을 것으로 판단된다.

In contemporary society, vibration and noise in the road nearby buildings have become social problems as vehicles operation has increased. Especially, in the case of the building used to art performance, available suitability of the building is tested by the indoor noise class. Therefore, the purpose of this paper is the measurement of the structure-borne noise of Seoul Art Center nearby Umyeonsan tunnel and analyzing the effects of countermeasure to it. To measure the effects of countermeasure, not only structure-borne noise is measured, but also the vibration is measured, before and after the construction of pavement using pad and porous asphalt. Consequently, the sound pressure level in art center 1st floor is reduced after mat pavement method, structure-borne noise that was high in 25Hz wide-band before pavement decreased regardless of experimental vehicle's velocity. Using porous asphalt pavement the noise was reduced about 3 dB(A).