고강도 강연선용 앵커헤드의 형상변화에 따른 비선형 거동특성 분석

노명현,성택룡,김진국,Noh, Myung-Hyun,Seong, Taek-Ryong,Kim, Jin-Kook 한국전산구조공학회 2012 한국전산구조공학회논문집 Vol.25 No.2

이 연구에서는 프리스트레싱용 고강도 강연선의 정착장치 중 강연선을 직접 정착하는 앵커헤드(anchor head)에 대해 거동특성을 분석하고, 앵커헤드의 제원을 결정하는 단계에 있어서 해석적 검토에 요구되는 프로세스에 대해 정립하였다. 앵커헤드는 쐐기와의 접촉(contact)을 통해 강연선으로부터의 힘이 전달되고 거동변화에 따라 접촉상태 또한 변하게 된다. 이를 고려한 상세 거동분석을 위해 쐐기와 헤드 사이의 접촉(contact)조건을 설정하였으며, 앵커헤드의 비선형 재료모델을 적용하여 기하 및 재료 비선형성을 고려한 구조해석을 수행하였다. 해석결과로부터 다음의 결과를 얻을 수 있었다. 앵커헤드의 거동은 앵커헤드와 쐐기 간의 상호거동에 크게 영향을 받기 때문에 초기 설계단계부터 상대 영향을 고려해야 한다. 쐐기홀(wedge hole)의 배치는 층배열(layered) 보다는 원형배열(circular)이 보다 응력분배에 효과적이고, 쐐기홀의 간격을 증가시키고 헤드 하면 구멍의 크기를 줄여 구멍사이 강재의 두께를 다소 늘이는 것이 구조거동에 효과적이다. This study covers the nonlinear analysis of anchor head for high strength prestressing strand and presents necessary process in improving the performance of anchor head. The surface of wedge for strand is contacted to the surface of the wedge hole on anchor head when it is fitted into the wedge hole, and the contact condition changes according to the level of load applied through the wedge. In order to analyze detailed behavior, nonlinear material model and contact element were used in analysis. It was found from the analysis that the behavior of anchor head is affected by the interaction with the wedge contacted so that the wedge in FE model should have the same figure as the actual object. Circular array of wedge hole presents better stress distribution than layer array even though the small difference in maximum deformation. Increment of thickness of anchor head and distance of wedge hole also improve the performance of anchor head.

내재된 층간분리의 크기 및 위치 변화에 대한 3차원 복합소재 적층 구조의 자유 진동 특성

노명현,박대용,이상열,Noh, Myung-Hyun,Park, Dae-Yong,Lee, Sang-Youl 한국복합신소재구조학회 2012 복합신소재구조학회논문집 Vol.3 No.1

본 연구에서는 고체요소를 사용하여 내재된 층간분리의 크기 및 위치 변화에 대한 복합소재 적층구조의 자유진동 특성을 분석한다. 본 연구에서 제시하는 3차원 유한요소 모델은 기존의 접근 방법에 비하여 정확성 뿐만 아니라 전체 진동 모드를 보여준다는 점에서 장점을 갖는다. ABAQUS가 적용된 유한요소 모델은 다양한 내재된 층간분리를 포함하는 적층구조의 자유진동을 분석하기 위하여 사용되었다. 도출된 수치해석 결과는 기존의 연구결과와 비교하여 잘 일치함을 보였다. 특히, 본 연구에서 제시한 결과는 층간분리의 크기, 길이-두께의 비율, 그리고 층간분리의 위치변화에 대하여 국부 진동 모드에 미치는 중요한 영향들에 대하여 초점을 둔다. This study investigates free vibration characteristics of laminated composite structures with different embedded delamination sizes and locations using the solid element. The three-dimensional finite element (FE) delamination model described in this paper, in comparison with the conventional approaches, is more attractive not only because it shows better accuracy but also it shows the entire mode shape. The FE model using ABAQUS is used for studying free vibrations of laminates containing an various embedded delamination. The numerical results obtained are in good agreement with those reported by other investigators. In particular, new results reported in this paper are focused on the significant effects of the local vibration mode for various parameters, such as size of delamination, aspect ratio, and location of delamination.

ABAQUS를 이용한 복합소재 적층구조의 층간분리 손상 모델링

노명현,이사열,Noh, Myung-Hyun,Lee, Sang-Youl 한국복합신소재구조학회 2011 복합신소재학회논문집 Vol.2 No.4

다양한 해석적 방법에 의한 케이블 구조의 장력 추정

노명현,이상열,Noh, Myung-Hyun,Lee, Sang-Youl 한국복합신소재구조학회 2012 복합신소재구조학회논문집 Vol.3 No.3

The method based on various mathematical characteristic equations for identifying tensile forces in the cable structure system are used as response data to reflect the properties of the dynamic sensitivity. The vibration tests have been conducted with respect to levels of applied weight for the sagged cable. In this study, a set of natural frequencies are extracted from the measured dynamic data. Next, existing characteristic equation methods based these extracted natural frequencies are applied to identify tensil forces of the sagged cable system. Through several verification procedures, the proposed methods could be applied to a sagged cable system when the initial material data are insufficiency.

복합신소재로 보강된 철근 콘크리트 구조물의 충돌손상거동 평가

노명현,이상열,Noh, Myung-Hyun,Lee, Sang-Youl 한국복합신소재구조학회 2010 복합신소재구조학회논문집 Vol.1 No.3

본 논문에서는 폭발하중으로 발생하는 폭풍파의 충격하중과 폭풍파로 초래된 파편의 충돌하중을 동시에 받는 철근 콘크리트 벽체 구조물의 비선형 충돌 손상거동 해석이 수행된다. 이를 위해 먼저 가상 폭발사고 시나리오로부터 철근 콘크리트 구조물에 충격과 충돌 하중이 복합적으로 작용하는 경우를 선정한다. 폭발하중으로 인한 구조물의 저항성능을 확보하기 방안으로는 복합신소재를 보강하는 경우가 고려되고, 복합신소재를 보강하지 않은 철근 콘크리트 벽체 구조물과 보강성능을 비교하여 제시한다. 또한, 막대한 시설과 비용 투자가 요구되는 폭발실험과 근접한 해석을 도출하기 위하여 실제 충격과 충돌 현상을 정확하게 묘사한 구성방정식과 상태방정식을 포함시킨 정교한 해석을 수행한다. 폭발하중과 같은 순간적인 동적 문제를 해석하기 위하여 외연적 고속충돌 해석 프로그램인 AUTODYN-3D을 활용하여 두 가지 대상구조물에 대한 수치 모의실험을 수행하고 복합신소재로 보강된 철근 콘크리트 벽체 구조물의 보강성능을 입증한다. In this paper, the analysis of impact damage behavior of a reinforced concrete structure that undergoes both a shock impulsive loading and an impact loading due to the air blast induced from an explosion is performed. Firstly, a pair of multiple loadings are selected from the scenario that an imaginary explosion accident is assumed. The RC structures strengthened with advanced composite materials (ACM) are considered as a scheme for retrofitting RC wall structures subjected to multiple explosive loadings and then the evaluation of the resistant performance against them is presented in comparison with the result of the evaluation of a RC structure without a retrofit. Also, in order to derive the result of the analysis similar to that of real explosion experiments, which require the vast investment and expense for facilities, the constitutive equation and the equation of state (EOS) which can describe the real impact and shock phenomena accurately are included with them. In addition, the numerical simulations of two concrete structures are achieved using AUTODYN-3D, an explicit analysis program, in order to prove the retrofit performance of a ACM-strengthened RC wall structure.

도시·주택 적용 미관용 에너지 블록의 발전성능 평가

노명현,김효진,박지영,이상열,조영봉,Noh, Myung-Hyun,Kim, Hyo-Jin,Park, Ji-Young,Lee, Sang-Youl,Cho, Young-Bong 한국토지주택공사 토지주택연구원 2012 LHI journal of land, housing, and urban affairs Vol.3 No.2

최근 에너지 관련 연구분야에서 새롭게 주목받는 것이 주변의 에너지를 수확하는 에너지 하비스팅 기술이다. 본 논문에서는 다양한 에너지 하비스팅 기술들 중 압전 기술과 전자기 유도 방식을 조합한 에너지 블록의 발전성능이 조사되었다. 본 연구의 목적은 개발된 에너지 하비스팅 블록의 주택 도시 분야 적용성을 평가하기 위한 것이다. 이를 위해 본 논문에서는 실험실 규모의 다층 에너지 하비스터의 현 발전수준을 평가하여 제시하였다. 그 다음으로 증폭기술이 적용된 프로토타입의 특징을 설명하고 개발된 프로토타입 모듈의 발전성능을 다각적으로 평가하여 제시하였다. 성능 평가 결과, 개발된 에너지 블록은 기존 상용 제품에 비해서 255%와 505%까지 성능이 향상되었고 그 우수성이 입증되었다. 마지막으로 에너지 하비스팅 블록의 후속 연구 방향을 제시하였다. A technology that newly attract attention in the area of energy-related study is the energy harvesting(or scavenging) technology. In this paper, the performance of power generation for the energy harvesting block with a combination of piezoelectric technology and electromagnetic technology among various energy harvesting technologies was investigated. The goal of this study is to evaluate on the applicability of our developed energy harvesting block into the field of urban & housing. First, we evaluated the performance of power generation for the multi-layer energy harvester at laboratory scale. Second, we described the features of our developed prototype module that includes amplification technologies to improve power density per module and evaluated the performance of power generation for the energy harvesting block in a variety of ways. From the test results, the developed product increased the performance of power generation up to 255% or 505% compared to the existing product and its superiority were shown. Finally, we suggested the direction for the improvement of the energy harvesting block module.

체결력을 고려한 콘크리트 삽입 앵커볼트의 간편 유한요소 모델

노명현,이상열,박규식,Noh, Myung Hyun,Lee, Sang Youl,Park, Kyu Sik 한국전산구조공학회 2013 한국전산구조공학회논문집 Vol.26 No.4

본 논문에서는 앵커볼트의 체결력을 고려한 유한요소 모델을 제안함으로써 앵커볼트로 연결된 부재의 해석적 평가방법을 제안하였다. LS-DYNA를 사용한 유한요소 모델링은 복잡한 3차원 상세모델보다는 단순화된 앵커모델들을 적용함으로써 해석 효율성을 고려하였다. 앵커볼트는 Beam 혹은 Solid 요소로 토크 조임에 따른 앵커볼트 긴장상태를 반영하였고, 토크 조임에 따른 체결력을 고려하기 위해 너트면에 압축력을 도입하거나 너트를 Shell 혹은 Solid로 고려하여 작용 토크값으로 산정되는 체결력과 등가의 하중을 도입하였다. 외력 작용 시 체결력과 마찰력에 의한 앵커볼트의 하중전달은 nodal rigid 혹은 contact 조건으로 고려하였다. 체결력을 고려한 세 종류의 앵커모델을 적용한 해석결과, Model I과 Model III는 볼트 축력과 전단력이 매우 유사한 값으로 계산되었고, Model II의 경우, 볼트 축력과 전단력이 다소 과소평가되는 것으로 나타났다. Model I은 다른 두 모델에 비해 수치해석적으로 효율적인 것으로 분석되었다. In this study we proposed a simplified finite element model of anchor bolt system inserted through concrete structures considering clamping forces. The three different finite element types using LS-DYNA are applied for numerical efficiency of the anchor bolt modeling. Combined beam and solid elements are used to reflect the tension state at internal part of anchor bolt due to torques. The clamping forces due to torques are considered by introducing a compression for a nut plane modeled by beam elements. The numerical examples show good agreement with different element types. Parametric studies are focused on the various effects of different element types on the induced axial and shear forces of anchor bolts considering clamping forces.

복합 폭발하중을 받는 GFRP 보강 RC 벽체 구조물의 비선형 충격 손상거동 해석

노명현(Noh, Myung-Hyun),이상열(Lee, Sang-Youl),박대효(Park, Taehyo) 한국콘크리트학회 2008 한국콘크리트학회 학술대회 논문집 Vol.2008 No.5

우리나라 기준암석 예비분석

노명현(Myunghyun Noh) 대한지질학회 2022 대한지질학회 학술대회 Vol.2022 No.10

국내 원자력발전소 부지에 대한 설계지진의 확률론적 평가

노명현 ( Myung Hyun Noh ) 대한지질공학회 1998 지질공학 Vol.8 No.2