5. 경계요소법

沈在守(심재수) 대한토목학회 1988 대한토목학회지 Vol.36 No.3

증폭계수를 이용한 진동 예측기법의 적용

심재수,황의승,김덕중,윤종오 한국지진공학회 1997 한국지진공학회논문집 Vol.1 No.4

여러 가지 진동원으로부터 전파되는 진동으로 인하여 진동폐해민원이 계속적으로 증가하는 추세에 있으나 이에 대한 진동규제기준이 미흡한 상태이다. 진동피해의 예측이나 경감방안을 마련하기 위해서 간편하고 실용적인 진동예측이 절실한 상태이다. 본 연구에서는 Newmark와 Hall이 제시한 증폭계수의 개념을 도입한 응답스펙트럼을 이용하여 쉽게 진동을 예측할 수 있는 기법을 제시하고 그 적용성을 검토하고자 한다. 이를 위하여 운행중인 지하철 구조물 내부 및 지상과 건물에서의 진동을 측정하였으며 제시된 방법으로 분석한 결과 본 방법이 진동예측에 손쉽게 적용될수 있음을 보여 주었다. Damages and public complaints are increased due to construction noise and vibration from several sources. It is urgently needed to develop the easy and practical method to estimate the vibration effect. In this study, to predict the vibration effect, the method using the response spectrum with amplification factor concepts prroposed by Newmark and Hall is used. Also the applicability of the method is examined. Vibration measurement on subway structure, foundation and building structures are performed and the results show that the provided method is practical and can be used to predict the vibration effect.

셀형 제조시스템의 그룹 일정계획에 관한 연구

심재수,정한일,박진우 한국경영과학회 1995 한국경영과학회 학술대회논문집 Vol.- No.1(2)

유한요소법에 의한 전단변형을 고려한 평판의 해석

沈在守,박재용 慶熙大學校 1988 論文集 Vol.17 No.-

The finite element is formulated in order to analyse linear elastic behavior of plate. The formulation is carried out by considering that the shear deformation is third order instead of on the classical Kirchhoff plate theory ignoring the shear deformation and Mindlin plate theory considering the shear deformation as first order. Thin and thick plate can be analysed by introducing k, the ratio of the shear deformation to the bending deformation on midplane to control the influence of shear stiffness instead of the selective reduced integration technique used generally. The analysed results give good agreement for linear behavior.

진동수를 고려한 진동규제기준 설정에 관한 연구

심재수,황의승,정석록 경희대학교 산학협력기술연구원 1997 산학협력기술연구논문집 Vol.3 No.-

Many Subways are under constructing or planning to solve the traffic problems due to rapid growth of economy. However, damages and public complaints are increased due to noise and vibration during construction. Therefore, it is urgently needed to estimate the damage due to the vibration and provide the criteria for vibration tolerance. The purposes of this study are to estimate the vibration characteristics due to subway vibration and to provide vibration tolerance to humans. To accomplish the objectives, various codes from several countries are analyzed. Actual measurements were made to subway structures, on the surface, and nearby structures such as buildings. The measured records were analyzed to determine the linearized response spectrum using the amplication factor suggested by Newmark and Hall. Results obtained from this study provide the fundamental guideline for vibration tolerances and in the future, with measurement on various vibration sources and various types of structures, and development of crack limit spectrum, appropriate vibration tolerances can be developed.

Lanczos알고리즘과 Ritz Vector를 이용한 Component Mode Method에 의한 거대구조물의 동적해석

심재수,황의승,박태현 한국전산구조공학회 1996 전산구조공학 Vol.9 No.2

구조물의 동적해석의 주된 관점은 적은 갯수의 모우드형상과 계산과정으로 적정정도의 해를 구하는 것이다. Component mode method는 부분구조물 기법을 이용하여 자유도를 줄이는 방법을 이용하였으나 동하중의 특성이 고려되지 않는 단점이 있으며 이를 보완하기 위한 Ritz Vector법은 많은 반복연산이 필요하며 오차가 가중되는 단점이 있다. 본 연구에서는 Component mode method의 효율성을 개선시키고자 기존의 장점을 유지하면서 직접적분과정에서의 계산량을 현저히 줄일 수 있는 Lanczos 알고리즘을 도입하였다. 이 방법의 효율성을 검증하기 위하여 예제구조물을 해석하여 SAP90의 결과와 비교하였다. The main concern of numerical dynamic analysis of large structures is to find an acceptable solution with fewer mode shapes and less computational efforts. Component mode method utilizes substructure technique to reduce the degree of freedom but have a disadvantage to not consider the dynamic characteristics of loads. Ritz Vector method consider the load characteristics but requires many integrations and errors are accumulated. In this study, to improve the effectiveness of component mode method, Lanczos algorithm is introduced. To prove the effectiveness of this method, example structure are analyzed and the results are compared with SAP90.

Ritz벡터를 이용한 변단면 보의 비선형 강제진동 해석

심재수,박명균 한국전산구조공학회 1993 전산구조공학 Vol.6 No.1

A Stepped beam with immovable ends under forced vibrations with large amplitude is investigated by using the finite element method and the Ritz vectors. Unlike the Eigen vectors, the Ritz vectors are generated by a simple recurrence relation. Moreover the Ritz vectors yield much faster convergence with respect to the number of vectors used than the use of Eigen vectors. The computer program is developed for nonlinear analysis using Ritz vectors instead of Eigen vectors and numerical examples are analysed for deflections and natural frequencies of stepped beam under various support conditions. Results show that the proposed method is valid and efficient.

연구소 소개-최첨단 제품개발을 목표로……

심재수,Sim, Jae-Su 한국전자정보통신산업진흥회 1991 電子振興 Vol.11 No.9

고장력 볼트 이음부의 3차원 유한요소 해석

심재수,김춘호,김동조,Shim, Jae Soo,Kim, Chun Ho,Kim, Dong Jo 한국강구조학회 2004 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.16 No.4

공용중인 교량은 시공시에 비해 이음부재 및 볼트에 각종 하중이 작용하는 상태이고, 시공중에 결함이 발생하였거나 시간이 지남에 따른 각종 결함이 발생되고 있다. 실험적인 연구에 의해 이러한 결함들이 있는 고장력볼트 이음부의 역학적 성질을 규명하기 위해서는 많은 재비용이 필요한 실정이므로 실험적으로 밝혀내기 어려운 결함이 있는 고장력볼트 이음부의 거동과 구조적 특성을 유한요소 해석을 통하여 규명하고 차후 실험에 의한 연구시 충분한 실험결과의 예측, 시험체의 설계 및 경제적인 실험적 연구의 수행을 위한 자료를 제공하는데 본 연구의 목적이 있다. 각종 결함이 발생하고 있는 교량을 대상으로 현장조사를 하여 결함의 발생위치 및 유형을 분석하고 가장 많이 발생하는 결함을 중심으로 표준모델에 결함을 주어 내부응력 분포 및 미끄러짐 거동에 대한 해석을 수행하였다. 정상체결된 고장력 볼트 이음부 및 볼트간격, 모재두께, 연단거리, 볼트 구멍 크기, 확공에 따른 결함을 가정하여 내부응력분포에 대한 구조해석을 수행하였다. 또한 고장력볼트 이음부의 미끄러짐 거동에 대해 해석하였는데 이 해석은 대변형을 고려한 기하학적 비선형, 접촉면의 비선형을 고려한 경계 비선형, 미끄러짐에 의해 항복강도를 초과하는 부분이 생길 수 있으므로 재료적 비선형 문제를 고려하여 해석하였다. 정상적으로 체결된 고장력볼트 이음부 및 볼트 축력의 감소에 따른 미끄러짐 해석을 수행하였다. Bridges in common use are expected to have more varieties of load in their connected members and bolts than in construction. Faults in connection members or bolts occur so often according to the time flow. One of the purposes of this study is to find out the behavior and structural features of high-tension bolted joints with faults that are very difficult and cost much to find out through experimentation with finite element analysis. Another purpose of this study is to provide sufficient data, estimated experimental results, and the scheme of the test plate for an economical experimental study in the future. Surveys of bridges with a variety of faults and statistical classifications of their faults were performed, as was a finite element analysis of the internal stress and the sliding behavior of standard and defective bridge models. The finite element analysis of the internal stress was performed according to the interval of the bolt, the thickness of the plate, the distance of the edge, the diameter of the bolt, and the expansion of the construction. Furthermore, the analysis explained the sliding behavior of high-tension bolt joints and showed the geometric non-linear against the large deformation, and the boundary non-linear against the non-linear in the contact surface, including the material non-linear, to best explain the exceeding of the yield stress by sliding. A normally bolted high-tension bolt joint and deduction of bolt tension were also analyzed with the finite element analysis of bridge-sliding behavior.

지반위에 놓인 콘크리트 슬래브의 수직하중에 대한 슬래브 하부의 수평 저항의 영향 분석

심재수,김성민 한국도로학회 2005 한국도로학회논문집 Vol.7 No.4

The behavior of the concrete slabs-on-grade considering the horizontal resistance at the slab bottom, which exists due to the shear resistance of the foundation and the friction between the slab and the foundation, has been investigated when the slabs-on-grade are subjected to the vertical load. Analytical formulations have been developed to include the effect of the horizontal resistance at the slab bottom, and the solutions have been obtained in the transformed field domain using the Fourier transform. Finite element formulations have also been developed using the plate bending elements and the flat shell elements. The solutions from the analytical and numerical models have been compared and showed very good agreement. The sensitivity of the horizontal resistance to the stresses of the concrete slab has been investigated with various values of the slab thickness, elastic modulus, and vertical stiffness of the foundation. The analysis results show that the horizontal resistance at the plate bottom can significantly affect the stresses of the slab. 지반위에 놓인 콘크리트 슬래브가 수직하중을 받을 때 지반의 전단저항과 슬래브 하부와 지반과의 마찰 등에 의해 생기는 슬래브 하부의 수평저항을 고려하여 지반위에 놓인 콘크리트 슬래브의 거동을 분석하였다. 슬래브 하부의 수평저항을 고려하기 위한 해석 공식을 유도하였고 퓨리에변환을 이용한 변환영역에서 이러한 공식의 해를 구하였다. 또한 판요소와 쉘요소를 이용한 유한요소법에 의한 모델을 개발하여 수치해석 결과도 도출하였다. 이러한 해석 공식과 수치해석 모델을 이용한 해석 결과를 비교 분석하였고 매우 비숫한 결과가 도출 되는 것을 알 수 있었다. 콘크리트 슬래브의 응력 분포에 슬래브 하부의 수평저항이 미치는 민감성을 여러 가지의 다른 슬래브의 두께, 탄성계수, 그리고 지반의 수직탄성계수 등을 고려하여 분석하였다. 해석 결과에서 슬래브 하부의 수평저항은 슬래브의 응력에 매우 큰 영향을 미칠 수 있다는 것을 발견하였다.