사하중에 의한 정적 처짐을 갖는 변단면 보의 자유진동

이병구,오상진,이용,이태은,Lee, Byoung-Koo,Oh, Sang-Jin,Lee, Yong,Lee, Tae-Eun 한국전산구조공학회 2001 한국전산구조공학회논문집 Vol.14 No.1

이 논문은 사하중에 의한 정적 처짐을 갖는 변단면 보의 자유진동에 관한 연구이다. 사하중이 작용하는 변단면 보의 자유진동을 지배하는 상미분방정식을 유도하고 이를 수치해석하여 최 저차 3개 모드의 고유진동수 및 진동형을 산출하였다. 수치해석 예제에서는 선형 변단면과 등분포 사하중을 채택하였다. 지점조건으로는 회전-회전, 회전-고정, 고정-고정 보를 채택하였다. 수치해석의 결과로 하중강도, 세장비 및 단면비가 고유진동수에 미치는 영향을 분석하였다. 사하중의 영향을 고려한 경우와 고려하지 않은 경우의 진동형을 서로 비교하였다.

현수 곡선부재의 면내 자유진동 해석

이병구,오상진,서주석,Lee, Byoung Koo,Oh, Sang Jin,Suh, Ju Suhk 대한토목학회 1990 대한토목학회논문집 Vol.10 No.3

현수 곡선부재가 면내 자유진동할 때 발생하는 변위에 의한 합응력과 질량을 갖는 부채의 미소요소에 작용하는 관성력에 대한 동적 평형방정식을 이용하여 현수 곡선부재의 면내 자유진동을 지배하는 미분방정식을 유도하였다. 이 미분방정식에는 회전관성효과를 고려하였다. 이 미분방정식을 양단힌지 및 양단고정의 단부조건을 갖는 현수 곡선부재에 적용시키고 고유진동수와 진동형을 구하기 위하여 시행착오적 고유치문제와 Improved Euler method를 이용하여 수치해석 하였다. 수치해석 결과로 회전관성이 고유진동수에 미치는 영향을 고찰하고, 고유 진동수와 곡선부재 높이와의 관계 및 고유진동수와 세장비와의 관계를 그림에 나타내었다. 또한 진동형의 예를 그림에 나타내었다. The main purpose of this paper is to present both fundamental and some higher natural frequencies of catenary arcs. The differential equations governing planar free vibrations for these arcs are derived, in which the rotatory inertia is included, as non-dimensional forms and solved numerically to obtain frequencies and mode shapes. The hinged-hinged and clamped-clamped end constraints are applied in numerical examples. The lowest four natural frequencies are reported as the functions of non -dimensional system parameters; the slenderness ratio and the rise to span length ratio. The effects of rotatory inertia on natural frequencies are reported and some typical mode shapes are also presented.

Pasternak지반으로 지지된 변화폭 원호형 띠기초의 휨-비틀림 자유진동

이병구,박광규,강희종,윤희민,Lee, Byoung Koo,Park, Kwang Kyou,Kang, Hee Jong,Yoon, Hee Min 한국강구조학회 2007 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.19 No.5

이 논문은 Pasternak지반으로 지지된 변화폭 원호형 띠기초의 휨-비틀림 자유진동에 관한 연구이다. 띠기초의 단면은 단면깊이는 일정하고, 단면폭은 1차식으로 변화하는 변화폭을 갖는 직사각형 단면으로 채택하였다. 띠기초의 지반은 Winkler지반에 전단층을 갖는 Pasternak지반으로 모형화하였다. 이러한 원호형 띠기초의 자유진동을 지배하는 상미분방정식과 경계조건을 유도하였다. 자유진동의 관성항으로는 휨관성, 회전관성 및 비틀림관성을 고려하였다. 상미분방정식을 수치해석하여 4개의 최저차 고유진동수를 산출하였다. 수치해석의 결과로 띠기초의 변수들이 고유진동수에 미치는 영향을 고찰하였다. 이 논문의 결과는 띠기초의 동적 설계에 매우 유용한 자료를 제공할 수 있을 것으로 기대된다. This paper deals with flexural-torsional free vibrations of the circular strip foundation with the variable breadth on Pasternak soil. The cross-section of the strip foundation is chosen as the rectangular one with the constant thickness and variable breadth, which is symmetrical about the mid-arc. Also, the foundation that supports the circular strip is modeled as the Pasternak soil with the shear layer. Ordinary differential equations accompanying the boundary conditions are derived. In the governing equations, the transverse, rotatory and torsional inertias are included. These equations are solved numerically and four lowest frequencies are obtained. In the numerical results, the effects of foundation parameters on frequencies are extensively investigated. It is expected that the theories and numerical results of this study can be used in the dynamic design of strip foundations.

양단(兩端)힌지 정현(正弦)아치의 자유진동(自由振動)에 관한 연구(?究)

이병구,Lee, Byoung Koo 대한토목학회 1987 대한토목학회논문집 Vol.7 No.3

아치가 진동(振動)할 때 아치의 미소요소(微小要素)에 작용(作用)하는 합응력(合應力)과 D'Alembert의 관성력(慣性力)에 대한 평형방정식(平衡方程式)을 이용(利用)하여 회전관성(回轉慣性)을 고려(考慮)한 일반(一般)아치의 자유진동(自由振動)을 지배(支配)하는 미분방정식(微分方程式)을 유도(誘導)하였다. 이 미분방정식(微分方程式)을 정현(正弦)아치에 적용(適用)시키고, 시행착오적(試行錯誤的) 고유치문제(固有値問題)와 Runge-Kutta method를 이용(利用)하여 정현(正弦)아치의 자유진동(自由振動)을 해석(解析)할 수 있는 알고리즘을 개발(開發)하였다. 본(本) 연구(硏究)의 타당성(妥當性)을 검증(檢證)하기 위하여 본(本) 연구(硏究)의 수치해석(數値解析) 결과(結果)와 SAP IV의 결과(結果)가 잘 일치(一致)함을 보였다. 수치해석례(數値解析例)에서는 양단(兩端)힌지 아치에 대하여 회전관성(回轉慣性)이 고유진동수(固有振動數)에 미치는 영향(影響), 고유진동수(固有振動數)와 아치높이와의 관계(關係), 고유진동수(固有振動數)와 회전반경(回轉半徑)과의 관계(關係)를 고찰(考察)하였다. The governing differential equations for the free vibration of general arch are derived including the effect of rotary inertia in addition to the usual actions. These differential equations are applied to the sinusoidal arch and the numerical methods are developed to analyze these equations. A trial eigenvalue method and the Runge-Kutta method are used to determine the natural frequencies and to perform the integration of the differential equations, respectively. A detailed studies are made of the lowest three vibration frequencies for hinged arches with the span length equal to 10 m. The effect of the rotary inertia is analyzed. And as the numerical results the frequency versus the rise of arch and the radius of gyration are presented in figures.

경사 종동력을 받는 변단면 기하 비선형 캔틸레버 기둥의 수치해석

이병구,오상진,이태은,Lee, Byoung-Koo,Oh, Sang-Jin,Lee, Tae-Eun 한국전산구조공학회 2013 한국전산구조공학회논문집 Vol.26 No.1

이 연구는 자유단에 경사 종동력을 받는 변단면 기하 비선형 캔틸레버 기둥의 수치해석에 관한 연구이다. 기둥의 단면은 휨 강성이 부재축을 따라 함수적으로 변화하는 변단면으로 선택하였다. 이러한 기둥의 정확탄성곡선을 지배하는 미분방정식을 대변형 이론을 이용하여 유도하였다. 이 미분방정식은 자유단 수직변위, 수평변위 및 회전각의 3개의 미지변수를 갖는다. 이 미분방정식을 반복법으로 수치해석하여 기둥의 미지변수와 정확탄성곡선을 산정하였다. 이 연구의 이론을 검증하기 위하여 실험실 규모의 실험을 실행하였다. This paper deals with geometrical non-linear analyses of the tapered cantilever column subjected to the sub-tangential follower force at the free end. Cross-sections of the column whose flexural rigidities are functionally varied with the axial coordinate. The differential equations governing the elastica of such column are derived on the basis of the large deformation theory. These differential equations have three unknown parameters of the vertical and horizontal deflections and rotation at the free end. These differential equations are numerically solved by the iteration technique for obtaining three unknowns and elastica of the deformed column. For validating theories developed herein, laboratory scaled experiments are conducted.

3개의 미지변수를 갖는 변단면 기하 비선형 보의 수치해석 방법

이병구,오상진,이태은,Lee, Byoung Koo,Oh, Sang Jin,Lee, Tae Eun 대한토목학회 2013 대한토목학회논문집 Vol.33 No.1

이 연구는 3개의 미지변수를 갖는 변단면 기하 비선형 보의 수치해석 방법에 관한 연구이다. 3개의 미지변수를 갖는 보를 변화위치 집중하중이 작용하는 회전-이동지점 보로 선택하였다. 보의 변단면은 휨 강성이 부재축을 따라 함수적으로 변화하는 변단면으로 선택하였다. 이러한 보의 기하 비선형 거동을 지배하는 연립 1계 미분방정식들을 Bernoulli-Euler 보 이론으로 유도하였다. 이 미분방정식들을 반복법을 이용하여 미지변수들을 산정할 수 있는 수치해석 방법을 개발하였다. 전형적인 수치해석 예를 통하여 새로운 수치해석 방법의 과정을 분석하였다. 이 연구의 이론을 검증하기 위하여 실험실 규모의 실험을 실행하였다. This paper deals with a novel method for numerical analyses of the tapered geometrical non-linear beam with three unknown parameters, subjected a floating point load. The beams with hinged-movable end constraint are chosen as the objective beam. Cross sections of the beam whose flexural rigidities are functionally varied with the axial coordinate. The first order simultaneous differential equations governing the elastica of such beam are derived on the basis of the Bernoulli-Euler beam theory. A novel numerical method for solving these equations is developed by using the iteration technique. The processes of the solution method are extensively discussed through a typical numerical example. For validating theories developed herein, laboratory scaled experiments are conducted.

GafChromic RTQA Film을 이용한 광역학적 치료용 레이저의 선질 측정

이병구,임현수,네클라 커나르,Lee, Byung Koo,Lim, Hyun Soo,Kenar, Necla 대한의용생체공학회 2013 의공학회지 Vol.34 No.2

Purpose: The purposes of this study were to measure the dose distribution of Photodynamic therapy(PDT) laser with 635 nm wavelength using GafChromic film. Method & Result: We made each output 300 J by changing mW and sec using the laser beam radiation mode such as C.W(Continuous Wave) mode, Pulse mode and Burst Pulse mode and measured the does at 0 mm and 5 mm of distance from optic fiber catheter end to the film, and at 5 mm distance by changing the angle of the end of the optic fiber catheter as $0^{\circ}$ and $0.5^{\circ}$. The radiated film was scanned and OD(Optical Density) was compared. And two-dimensional isodose curves were obtained and the consistency of shapes was compared. It was confirmed that there was consistency between optic density and the dose radiated on the film when we radiated GafChromic film by changing distance and angle of 300 J output in each radiation mode coordinating mW and sec. Conclusion: In this study, we could identify the stability according to changes in laser beam modes, changes in output according to distance, changes in uniformity according to angle, and beam profiles using GafChromic film, and we could also get two-dimensional isodose curve. It was found that small change in the distance and angle that is made when optic fiber catheter was contacted on the treatment area did not make big effects on the output of beam and the uniformity of dose, and it was also found that GafChromic film could be utilized for the purpose of QA of PDT laser beam.

일정체적 양단고정 기둥의 정·동적 최적형상

이병구,김석기,Lee, Byoung Koo,Kim, Suk Ki 한국강구조학회 2007 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.19 No.1

이 논문은 일정체적 양단고정 기둥의 정 동적 최적형상에 관한 연구이다. 기둥의 단면은 정다각형이며, 단면깊이는 포물선으로 변화하는 변단면이다. 축방향 압축하중이 작용하는 기둥의 고유진동수 및 좌굴하중을 산정하는 수치해석 기법을 개발하였다. 그러한 기둥의 자유진동을 지배하는 미분방정식을 유도하고 Runge-Kutta법과 Regula-Falsi법을 이용하여 고유진동수를 산정하였다. 수치해석의 결과로부터 얻어진 하중-고유진동수 사이의 관계를 이용하여 기둥의 좌굴하중을 산정하였다. 기둥의 변수연구를 통하여 동적 안정영역, 동적 최적형상 및 최강기둥의 형상을 산출하였다. This paper deals with the static and dynamic optimal shapes of both clamped columns with constant volume. The parabolic taper with the regular polygon cross-section is considered, whose material volume and column length are held constant. Numerical methods are developed for solving natural frequencies and buckling loads of columns subjected to an axial compressive load. Differential equations governing the free vibrations of such column are derived. The Runge-Kutta method is used to integrate the differential equations, and the Regula-Falsi method is used to determine natural frequencies and buckling loads, respectively. From the numerical results, dynamic stability regions, dynamic optimal shapes and configurations of strongest columns are presented in figures and tables.

Elastica of Tapered Columns of Regular Polygon Cross-Section with Constant Volume

이병구,오상진,모정만,LEE, Byoung Koo,OH, Sang Jin,MO, Jeong Man Korean Society of Steel Construction 1996 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.8 No.3

본 논문에서는 단순지지된 일정체적의 정다각형 단면을 갖는 변단면 기둥의 정확탄성곡선(elastica)을 산출할 수 있는 수치해석법을 개발하였다. 정확탄성곡선의 미분방정식은 Bernoulli-Euler 보 이론으로 유도하였고, 미분방정식의 수치적분은 Runge-Kutta method를 이용하였다. 미분방정식의 고유치인 지점의 단면회전각은 Regula-Falsi method를 이용하여 계산하였다. 변단면의 단면 깊이의 변화식으로는 직선식, 포물선식 및 정현식의 3가지 함수식을 채택하였다. 또한 유도된 미분방정식을 이용하여 대상기둥의 좌굴하중을 산출하고 이로부터 최강기둥의 단면비와 좌굴하중을 결정하였다.

일정체적 단순지지 보-기둥의 동적 최적단면

이병구,박광규,모정만,이상진,Lee, Byoung Koo,Park, Kwang Kyou,Mo, Jeong Man,Lee, Sang Jin 한국강구조학회 1997 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.9 No.2

이 논문은 일정체적 단순지지 보-기둥의 동적 최적단면의 결정에 관한 연구이다. 정다각형 단면의 단면깊이가 포물선으로 변화하는 보-기둥에 대한 자유진동을 지배하는 상미분방정식을 유도하였다. 이 미분방정식에는 축하중효과를 고려하였고, Runge-Kutta method와 Regula-Falsi method를 이용하여 미분방정식을 수치적분하고 고유진동수를 산출하였다. 수치해석 결과로부터 얻어진 진동수-단면비 곡선의 임계값들을 분석하여 동적 최적단면을 결정하고 이 결과들을 표 및 그림에 나타내었다. The main purpose of this paper is to determine the dynamic optimal shapes of simple beam-columns with the constant volume. The parabolic function is chosen as the variable equation for the depth of regular polygon cross-section. The ordinary differential equation including the effect of axial load is applied to calculate the natural frequencies. The Runge-Kutta and Regula-Falsi methods are used to integrate the differential equation and compute the frequencies, respectively. Then the dynamic optimal shape whose lowest natural frequency is highest is determined by reading the critical value of the frequency versus section ratio curve plotted by the frequency data. In the numerical examples, the simple beam-columns are analysed and the numerical results of this study are shown in tables and figures.