사장교 시공 중 케이블 장력 보정을 위한 최적 변위계측 위치 결정

신수봉,이중용,김재천,정길제 한국구조물진단유지관리공학회 2009 한국구조물진단유지관리공학회 논문집 Vol.13 No.2

이 연구에서는 사장교의 시공 중 장력보정을 위한 최적 변위계측 위치(OLD) 결정법을 제안한다. 변위 민감도를 구하여 Fisher Information Matrix(FIM)를 정식화하였고, 이를 이용한 유효독립분포벡터(EIDV)를 계산하여 최적 변위계측 위치의 우선순위를 결정하였다. 결정된 최적 변위계측 위치의 효율성과 신뢰성을 검증하기 위하여 사장교에 대한 수치예제를 수행하였다. 변위를 사용한 FIM을 정식화하여 이의 결과를 변위 민감도를 사용한 결과와 수치예제를 통해 비교하였다. 또한 변위 측정오차와 케이블 길이오차가 장력 보정에 미치는 영향을 Monte Carlo 기법을 사용하여 통계적으로 분석하였다. The paper presents an algorithm of selecting optimal locations for measuring displacements (OLD) to adjust cable tension forces during the construction of cable-stayed bridges. The rank for optimal locations can be determined from the effective independence distribution vectors (EIDV) that are computed from the Fisher Information Matrices (FIM) formulated with the displacement sensitivities. To examine the efficiency and reliability of the proposed algorithm for determining OLD, a simulation study on a cable-stayed bridge has been carried out. The results using FIM formulated with displacements are compared with those using FIM with displacement sensitivities through the simulation study. The effects of measurement noise and error in cable length on the adjustment of cable tension forces are evaluated statistically by applying the Monte Carlo scheme.

등방 및 이방성 암반 터널 전방의 연약대 예측을 위한 수치해석적 연구

박창섭,문현구 한국자원공학회 2009 한국자원공학회지 Vol.46 No.3

The concept of displacement vector orientation, defined as the ratio of longitudinal displacement to vertical displacement, is originally suggested in Austria. The field displacement monitoring in the vicinity of a weakness zone has shown a large longitudinal displacement in the direction of the tunnel axis. Such increase of longitudinal displacement observed as the tunnel face approaches a weakness zone can be used to predict the presence of the weakness zone. This study presents the results of predicting the weakness zone ahead of the tunnel face in various ground conditions such as the weakness zones of various thickness and elastic moduli. The weakness zone can be predicted at one to two times the tunnel diameter ahead of the tunnel face. The same procedure is applied to the transversely isotropic ground conditions. The weakness zone can be predicted at the tunnel diameter ahead of the tunnel face. 변위벡터방향의 개념은 터널계측에서 수직방향 변위에 대한 종방향 변위의 비로 정의되는데, 최초로 오스트리아에서의 터널 계측 시 막장면이 연약대에 근접함에 따라 큰 종방향 변위가 계측됨으로써 제안되었다. 이는 막장면이 연약대에 근접함에 따라 증가양상을 보여 연약대 예측에 이용될 가능성이 제기되었다. 본 연구에서는 등방성 암반에서 연약대의 두께와 강성이 변화하는 조건으로 두고 변위벡터방향을 이용하여 이 연약대를 예측하였다. 이때 연약대가 예측되는 막장면의 위치는 연약대 후방으로 터널 직경의 1~2배의 거리 내에 있음을 확인하였다. 또한 평면이방성 암반에서 변위벡터방향을 이용해 연약대 예측을 수행한 결과, 연약대 후방으로 터널 직경의 1배의 거리에 막장면이 도달할 때부터 전방의 연약대를 예측할 수 있었다.

변위벡터방향성을 이용한 터널 전방 단층대 예측에 관한 연구

김광염 ( Kwang Yeom Kim ),임성빈 ( Sung Bin Yim ),김장겸 ( Jang Kyeom Kim ),서용석 ( Yong Seok Seo ),김진웅 ( Jin Woung Kim ) 대한지질공학회 2010 지질공학 Vol.20 No.4

본 연구에서는 3차원 유한요소해석을 통해 터널 굴착 전방에 위치한 단층대를 내공변위 계측결과를 이용하여 예측하기 위한 방안을 고찰하였다. 이를 위하여 터널과 단층대의 기하학적 위치변화에 따른 수치해석 모델을 구성하였다. 단층대의 경사는 각각 90°, 터널 진행 반대방향 45°, 터널 진행방향 45°의 3가지로 구분하였으며, 각 경사별로 주향을 15° 간격으로 변화시켜 총 15개의 해석 모델에 대하여 분석하였다. 각 모델별 내공변위의 변화양상은 천단부와 측벽부에서의 벡터 방향성을 이용하여 분석하였다. 최종적으로, 총 9가지 조건의 단층대 분포 특성에 해당하는 굴착면 전방 예측 경향선을 도시화 하였으며, 이를 기반으로 일상 계측 데이터 분석을 통한 전방 단층대 출현 및 배향의 예측 방안을 제시하였다. A three-dimensional finite element analysis was performed to predict the location of a fault zone ahead of a tunnel face based on convergence displacement. Geometrical models for the numerical analysis were developed based on the possible geometric intersection between the fault zone and the tunnel. Fifteen fault models were generated from combinations of faults with five different strikes (at 15° intervals) and three dips (vertical, 45° and -45°) relative to the tunnel route. The displacements on the crown and side walls were calculated and analyzed using a vector orientation approach. As a result, nine representative prediction charts were developed, showing location and orientation of the fault zone based on convergence displacement.

코드와 변위 벡터를 이용한 프랙탈 변형

한영덕(Yeong-Deok Han),김기옥(Gi-Ok Kim) 한국콘텐츠학회 2007 한국콘텐츠학회논문지 Vol.7 No.12

프랙탈의 특성에 알맞은 변형 방법을 고려하였다. IFS 프랙탈에서 점의 위치 특성은 공간적 좌표뿐만 아니라 코드에 의해서도 표현된다. 코드는 프랙탈 내에서의 점의 주소로 볼 수 있는데, 코드값을 바꾸어 생기는 점의 이동에 프랙탈적 특성이 있으므로, 코드의 정보를 이용한 세 가지 변형 방법을 제안하였다. 즉, 한점의 이동에 사용될 벡터로서 1) 코드 변환을 통해 얻어지는 다른 점에서의 벡터장 값을 이용하는 방법과 2) 코드 정보를 활용하여 변위 벡터를 정하는 방법을 구현하여 본 결과, 연속적 변형의 특징과 프랙탈적 특징을 모두 갖는 변형을 얻을 수 있었다. 또한 3) 변형이 가해질 영역을 코드를 활용하여 제한함으로써, 고사리의 경우, 보다 자연물에 적합한 변형을 얻을 수 있었다. We consider a deformation method suitable for fractal. In IFS fractal, the position of a point is characterized by its code as well as by its coordinates. Code has a meaning of address for fractal. If we move a point by changing its code, the resulting movement shows fractal behavior. We propose three deformation methods based on code information. For the deformation vector of a point in fractal, 1) we use the vector of a given vector field at the point obtained by code transformation, 2) we use the vector constructed by adding predefined displacement vectors according to the code information of the point. Both methods show a fractal-like character as well as an ordinary continuous deformation character. Also, 3) we can deform fern-fractal more naturally by restricting its deforming region using code form.

로켓 노즐 변위에 따른 추력 중심 변화 예측

옥호남(Honam Ok),김인선(Insun Kim) 한국항공우주연구원 2007 항공우주기술 Vol.6 No.1

로켓 노즐의 변위에 따라 추력 중심이 어떻게 이동되는지를 예측하기 위해 전산유동해석을 수행하였다. 노즐 변위각을 0/1/3도로 하여 3차원 계산을 수행하였으며, 축대칭 계산에서 보지 못했던 공력계수의 진동이 관찰되었다. 변위각 1도 및 3도 조건에 대하여 추력중심 위치가 -16 ㎜ 및 -4 ㎜로 나타났으며, 노즐 변위에 따른 추력 중시의 변화는 무시할 만한 정도라고 볼 수 있다. 이와 더불어 오해하기 쉬운 로켓 엔진의 추력 발생 원리를 간략히 수학적으로 기술하였으며, 로켓 외부 유동이나 노즐 변위와 같은 대칭 조건에서 압력 중심을 어떻게 정의해야 할 것인지에 대해서도 논하였다. A computation was made to predict the movement of the thrust center position due to the rocket nozzle deflection. Three dimensional computations were done for the nozzle deflection angles of 0/1/3 degrees, and the oscillation of aerodynamic coefficients, not observed for the axisymmetric cases, was encountered. The position of the thrust center was found to be at -16 ㎜ and -4 ㎜ for the deflection angles of 1 and 3 degrees, respectively, and it can be concluded that the thrust center movement due to nozzle deflection is negligible. In addition to the computational results, the mechanism of thrust generation in a rocket engine is described with a brief mathematical derivation as it is sometimes mistaken. Also presented are some descriptions on the problem of pressure center definition for symmetric cases such as a rocket external flow problem and the nozzle deflection case.

주파수 영역 탄성파 완전파형역산을 위한 변위벡터 목적함수의 적용

곽상민 ( Sang Min Kwak ),편석준 ( Suk Joon Pyun ),민동주 ( Dong Joo Min ) 한국지구물리·물리탐사학회 2011 지구물리와 물리탐사 Vol.14 No.3

In the elastic wave equations, both horizontal and vertical displacements are defined. Since we can measure both the horizontal and vertical displacements in field acquisition, these displacements compose a displacement vector. In this study, we propose a frequency-domain elastic waveform inversion technique taking advantage of the magnitudes of displacement vectors to define objective function. When we apply this displacement-vector objective function to the frequency-domain waveform inversion, the inversion process naturally incorporates the back-propagation algorithm. Through the inversion examples with the Marmousi model and the SEG/EAGE salt model, we could note that the RMS error of the solution obtained by our algorithm decreased more stably than that of the conventional method. Particularly, the density of the Marmousi model and the low-velocity sub-salt zone of the SEG/EAGE salt model were successfully recovered. Since the gradient direction obtained from the proposed objective function is numerically unstable, we need additional study to stabilize the gradient direction. In order to perform the waveform inversion using the displacementvector objective function, it is necessary to acquire multi-component data. Hence, more rigorous study should be continued for the multi-component land acquisition or OBC (Ocean Bottom Cable) multi-component survey.

벡터계산을 이용한 단층의 이동량 산출법

황상기. 최은식. 황재하 대한자원환경지질학회 1999 자원환경지질 Vol.32 No.4

Ture diplacement of a fault monement is calculated from the displacement of the index plane such as bedding on an outcrop surface. The input parameters are the orientations of the index, fault, and outcrop planes. It is also necessary to input the orientation of fault striation and the offset distance of the index plane on the outcrop surface. The distances of the total, strike, horizontal and dip slip components of the fault movement are calculated from the input parameters. Hwang(1998) conducted a simlar calculation using trigonoment method. To apply the previous method, the offset distance of the index plane must be measured on a vertical outcrop surface. The calculation method of this study accepts the offset distence of index plane on an outcrop plane of any orientation. Calculation results from both method are indentical, regardless of the simplicity of the new method.

터널 거동에 대한 암반연약대의 영향 평가를 위한 수치해석적 연구

백승한,김창용,김광염,홍성완,문현구 사단법인 한국터널지하공간학회 2006 한국터널지하공간학회논문집 Vol.8 No.2

The structural anisotropy and heterogeneity of rock mass, caused by discontinuities and weak zones, have a great influence on the deformation behavior of a tunnel. A tunnel construction in these complex ground conditions is very difficult. No matter how excellent a geological investigation is, local uncertainties of rock mass conditions still remain. Under these uncertain circumstances, an accurate forecast of the ground conditions ahead of the advancing tunnel face is indispensable to a safe and economic tunnel construction. This paper presents the effect of anisotropy and heterogeneity of the rock masses to be excavated by numerical analysis. The influences of distance from weak zone, the size or dimension, the different stiffness and the orientation of weak zones are analysed by 3-D finite element analysis. By analysing these numerical results, the tunnel behavior due to excavation can be well understood and the prediction of rock mass condition ahead of the tunnel face can be possible. 불연속면 또는 연약대로 인해 야기되는 암반의 구조적 이방성과 비균질성은 터널의 변형 거동에 큰 영향을 미친다. 아무리 우수한 지반조사가 이루어진다 하더라도, 지역적 불확실성은 여전히 남아 있으므로 복잡한 지반 조건에서의 터널 굴착은 매우 어려운 작업이다. 이러한 불확실한 환경에서 터널 막장 전방의 지반 상태를 정확히 예측하는 것은 안전하고 경제적인 터널 건설에 필요불가결하다 할 수 있다. 따라서 본 논문은 3차원 수치해석을 통하여 암반의 이방성 및 비균질성의 영향을 평가하였다. 즉 터널 굴착으로 인해 야기되는 지반 거동을 분석하고 이에 대한 연약대의 폭과 강성 그리고 방향성의 영향을 정량적으로 평가하였다.

터널 거동에 대한 암반 연약대의 영향 평가를 위한 수치해석적 연구

백승한,김창용,김광염,홍성완,문현구,Baek, Seung-Han,Kim, Chang-Yong,Kim, Kwang-Yeom,Hong, Sung-Wan,Moon, Hyun-Koo 한국터널지하공간학회 2006 터널기술 Vol.8 No.2

불연속면 또는 연약대로 인해 야기되는 암반의 구조적 이방성과 비균질성은 터널의 변형 거동에 큰 영향을 미친다. 아무리 우수한 지반조사가 이루어진다 하더라도, 지역적 불확실성은 여전히 남아 있으므로 복잡한 지반 조건에서의 터널 굴착은 매우 어려운 작업이다. 이러한 불확실한 환경에서 터널 막장 전방의 지반 상태를 정확히 예측하는 것은 안전하고 경제적인 터널 건설에 필요불가결하다 할 수 있다. 따라서 본 논문은 3차원 수치해석을 통하여 암반의 이방성 및 비균질성의 영향을 평가하였다. 즉 터널 굴착으로 인해 야기되는 지반 거동을 분석하고 이에 대한 연약대의 폭과 강성 그리고 방향성의 영향을 정량적으로 평가하였다. The structural anisotropy and heterogeneity of rock mass, caused by discontinuities and weak zones, have a great influence on the deformation behavior of a tunnel. A tunnel construction in these complex ground conditions is very difficult. No matter how excellent a geological investigation is, local uncertainties of rock mass conditions still remain. Under these uncertain circumstances, an accurate forecast of the ground conditions ahead of the advancing tunnel face is indispensable to a safe and economic tunnel construction. This paper presents the effect of anisotropy and heterogeneity of the rock masses to be excavated by numerical analysis. The influences of distance from weak zone, the size or dimension, the different stiffness and the orientation of weak zones are analysed by 3-D finite element analysis. By analysing these numerical results, the tunnel behavior due to excavation can be well understood and the prediction of rock mass condition ahead of the tunnel face can be possible.

초정밀 가공용 고정구 설계 및 해석

백승준(Baek Seung-jun),강민호(Kang Min-ho),오재국(Oh Jae-guk),김우순(Kim Woo-sun),김동현(Kim Dong-hyun) 한국생산제조학회 2007 한국생산제조시스템학회 학술발표대회 논문집 Vol.2007 No.5

Common difference in product that is required in super minuteness processing causes important effect to work-piece. In this treatise fixing method of existent structure using air-absorption power that is other method Simulation incidental and value fill. This could get result that lay more than existent fixture fixing. Also, to processing product by shape accuracy elevation in forward super minuteness processing development contribute can.