공학,과학/공학 18

비선형해석 수렴조건 옵션 세팅에 관한 기록

비선형 동적해석을 하다보면 수렴성 판별 기준과 sub step 반복계산 세팅 방법이 생각보다 중요하다. 전체 구조물의 안전성에 대한 평가는 7개 지진파에 대한 해석 결과의 평균값을 바탕으로 진행되는데, 가끔 한두개의 지진파만 값이 튀어서 해석결과가 수렴되지 않아 값을 내지 못하는 경우가 있다. 이런 경우 지진파를 다시 골라서 스케일링을 새로하고 진행하는 것보다 특정 지진파에 대한 수렴조건을 보다 세밀히 조정해서 해석값을 도출해 낼 수 있어야 한다. 물론 지진파가 3~4개 이상 해석이 안되는 경우라면 구조물 자체가 지나치게 성능이 부족하여 해석이 되지 않는 경우가 많으므로 소성힌지 상태를 검토하고 기본적인 보강을 한 상태에서 추가해석을 진행해보야 할 것이다. 외국계 프로그램은 연구에도 많이 이용되고 기존에..

에너지 보존 법칙으로 좌굴 하중을 계산하면서 생각한 내용 및 풀이 공유.

기본적인 역학 구조계산은 감이 떨어지지 않고 최소한은 꾸준히 하면서 살고 있는 편이다. 아래는 기술고시 기출 문제 중 스프링으로 횡지지 된 부재의 좌굴하중을 계산하는 문제에대한 내 풀이다. 아래처럼 푸는게 나에게 너무나도 당연하게 느껴지고, 반대로 평형방정식을 세워서 풀이를 하는 것은 오랫동안 해당 문제에 대해 사용하지 않은 탓에 생소하다. (평형방정식으로 풀이 정리를 해서 공유해 줄 수 있는 분은 공유해주면 좋겠다.) 그리고 아래와 같이 풀면서 질문을 하나 받았다.  왜 탄성구조체인데 외부 일을 구할 때 우리가 일반적으로 아는 1/2 kx^2 과 같이 앞에 계수 1/2를 곱하지 않느냐는 질문이다. 사실 이에대한 질문에 대한 답은 매우 간단한데 기본적으로 "하중"이 일을 하는건 P*d(힘*거리)로만 계산..

브레이스 강성 유도 (트러스에 대한 이해 심화2)

과거 트러스에 대한 이해에 대해 글을 남긴 적이 있다.  오늘은 이런 개념을 활용해 브레이스 시스템의 강성 유도를 기하학적으로 유도하는 방법을 남겨두려 한다. 물론 일반적으로 많이 쓰이는 에너지법을 이용한 유도과정도 남겼다. 기하학적 유도 과정이 포함되므로 글로 남기기 어려워 수기로 작성한 내용을 찍은 사진으로 대체한다. 사진의 내용에도 포함되는 말이지만, 이러한 기하학적 사고 실험을 통해 구조물이나 시스템을 분석하는 습관은 간략화 시킨 수식에서 생략된 요소들을 발견하기 쉽게하여 간과하기 쉬운 세부적인 조건들을 발견하기 쉽게 해준다. 예를 들어 오늘남긴 유도과정에서 브레이스의 강성 발현에 필수적인 요소이지만 간과하기 쉬운 요소는 기둥과 같은 수직 방향 강성요소이다. 직접 계산해보면 알 수 있는 내용이지만..

모드 해석의 기하학적 이해 + 푸시오버 해석에서 흔히 하는 관습적 오류

우선 모드해석이 수식적으로 어떻게 돌아가는지 알지 못한다면 내가 4년전에 썼던 글을 참고하자. 해당 내용은 이미 알고 있는 내용을 기록한 것이기에 설명을 자세하게 남기지는 않았으나, 코드를 어느 정도 살펴보면 수학적으로 이해할만하다.(과거에 100:30 rule의 합리성과 관련한 논문을 준비하던 중 내가 짠 코드가 적절한지 그리고 마이다스에서 추출한 특정 데이터 값을 그대로 사용할 수 있을지 검증하기 위해 체크하면서 작성했던 글이다... 100:30 rule 자체가 명확한 수학적 근거에 의한게 아닌 통계적 결과에 따른 지침이라, 실제 지진 응답조건과 비교하여 보수적이지 못한 경우가 발생할 수 있는데, 그 경우를 일반화 하기 위해 당시에 준비하던 논문은... 내가 단기간에 결과를 내기 어려운 주제였던지라 ..

점탄성 감쇠장치 관련 이론적인 기본 사항과 실무 적용 관련 고민 사항 정리

어제 점탄성 감쇠장치를 다루는 공법회사에서의 기술 설명을 들을 자리가 있어서 몇가지 질의를 하였는데, 개인적으로 많이 도움이 되는 자리였다.  그날 있었던 대화내용과 별개로 개인적으로 알고 있는 이론적 지식에 기반해서 점탄성 장치를 개인적으로 해석 시 다른 해석 프로그램을 통해서 반영하려면 어떻게 적용해야 할지 혼자 고민하여 정리한 내용을 사진으로 남긴다.

Motive Expert Contents 개인 게시글 링크(앵커계산, 재료모델링, 섬요요소 모델 등)

과거에 다른글에서 간략하게 예전에 이 블로그를 통해서 외부에서 따로 제안을 받아 원고료를 받고 몇가지 글을 쓴다는 것을 어렴풋이 남겼으며, 다른 글에서 해당 사이트로 연결되는 링크를 남기기도 하였다. 해당 사이트는 마이다스 아이티에서 기획한 전문가 컨텐츠 연재 사이트 같은 곳이었는데, 실질적으로 앞으로 정착할 수 있을지는 잘 모르겠다. https://gkjeong.tistory.com/184 개인 근황요새 블로그 글을 한달에 한번 정도는 올릴려고 노력 중이지만, 새로 익히고 공부하는 것들이 너무 많아져서 또다시 글을 쓰는 시간내기가 어렵다. 그래도 삼십대에 얼리어답터로서의 기질을gkjeong.tistory.com  https://gkjeong.tistory.com/206 구조엔지니어로서의 삶을 일시 정지..

변형지배거동, 힘지배거동 구분

일단 이것은 개별 부재가 소성능력이 있는지 없는지로 구분하는 개념으로서 파괴매커니즘에 하중과 변형 중 어느 값에 의해 지배되는지 판단 후 사용하는 내용이다. 과거에 내가 힘 기반 해석, 변위기반 해석 등에 대해 블로그에 글을 남긴적이 있는데, 해당 내용은 해석 방식에서 무엇을 기준으로 역산과 수렴을 하는지에 대한 내용이었고, 이것은 거동 특성에 대한 내용으로 완전히 다른 개념이라는 것을 먼저 얘기한다.  일반적으로 실무자의 입장에서 해석방법은 자신이 사용하는 해석 프로그램의 설정값을 따르니 특수한 경우를 제외하고는 크게 고민하지 않는 부분이지만, 부재의 거동 특성에 따라 지배거동이 무엇인지 판단하는건 항상 해야하면서 중요한 내용이다. 선형해석에서야 거동에 대해 고민은 하지만 모델 파라미터에 입력하지 않지..

baseplate 소요두께 산정식 유도.

강구조학회에서 출간한 "강구조 설계" 책을 본 사람이라면 baseplate의 소요두께를 구하는 공식을 다들 봤을 것이다. 해당 공식은 다음과 같다. t_req  = l * (2Pu / (0.9*B*N*Fy)) ^(0.5) 여기서 B,N은 baseplate의 가로,세로 폭이다. 내가 해당 수식은 기준 상으로 정해진 수식은 아니다. (KDS 기준 상으로 나와있는 내용은 아래와 같다.)일반적으로 판 요소의 해석에 사용되는 방법은 크게 두가지인데, 하나는 판재에 국부좌굴이 없는 것을 가정하여 전체 단면을 기준으로 저항능력을 계산하여 사용하는 방식이고, 다른 하나는 FEM 해석을 이용해 국부응력을 검토해 해석하는 방식(허용응력 대신 허용변형율을 이용 하는 것 포함)이다. 해당 수식을 보면 앞의 방식을 이용한 것으..

2축 전단응력 검토 방법 + 기준 수식 유도

성능설계에서 전단힌지를 넣게되면 2축전단응력을 입력하게 되어있는데 평가 기준을 잡을 때, 국내 기준에서는 해당 내용에 대한 기준식이 따로 없어서 ACI-318-19 내용을 참고해야 한다. ACI기준에서도 19년도에 추가로 도입되었기에 최신의 외국 해석프로그램을 사용하지 않으면 해당 내용이 반영되지 않기에, 보수적인 설계를 위해서는 해당내용을 인지하고 전단내력값의 결과값을 raw data로 뽑아 직접 검토를 진행해야 한다. (국내 기준에서 제한을 하고 있지 않고  실무적으로는 특별한 경우가 아니라면 이렇게 하지는 않는다. 다만 이론적으로 좀 더 깊게 들어가거나 상대적으로 안전율을 매우 타이트하게 잡는다면 고려를 해야 된다는 생각이다.)  오늘은 해당 내용에 대해서 ACI에서 제시하는 기준과, 해당 기준식이..