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동하중 데이터 생성 Home > GTS NX > MODS > 자동화기능 > 동하중 데이터생성

개요

  • 발파하중 제안 식으로부터 발파하중함수를 생성하고, 철도하중 데이터베이스로부터 철도하중함수를 생성합니다.

방법

파일

  • DGS로 작성한 각종 데이터를 여러 가지 형식으로 저장하거나 기존 데이터를 읽어옵니다.

    • 단위계

  • 동하중 데이터의 힘과 길이의 단위를 지정합니다. 반드시 동하중데이터 생성 전에 단위계를 지정하여야만 합니다.

발파 동하중 산정

  • 다양한 제안자에 의해 제안된 발파압력 하중식을 선택 합니다.

  • 제안자에 따른 제안식과 사용단위는 아래 표와 같습니다.

    제안자 제안식 사용단위
    National Highway Institute (US), 1991 \(\displaystyle P_d = \frac{4.18 \times 10^{-7} \times S \times V^2}{1 + 0.8 \times S}\) PD : kbar
    V : ft/sec
    S : g/cm3
    International Society of Explosive Engineers, 2000 \(\displaystyle P_d = 2.5 \times S \times V^2 \times 10^{-6}\) PD : kbar
    V : m/sec
    S : g/cm3
    Johannson & Persson, 1973 \(\displaystyle P_d = 2.1 \times (0.36 + S) \times V^2\) PD : kbar
    V : km/sec
    S : g/cm3
    Jones & Hino, 1974 \(\displaystyle P_d = 0.000424 \times V^2 \times S \times (1 - 0.543 \times S + 0.193 \times S^2)\) PD : g/cm2
    V : cm/sec
    S : g/cm3
    Liu & Tidman, 1995 \(\displaystyle P_d = 1.62 \times (S \times V^2) \times \left(\frac{D \times C_0}{S \times V}\right)^{0.25}\) PD : kbar
    V : km/sec
    S : g/cm3
    Atlas powder company, 1987 \(\displaystyle P_d = 2.325 \times 10^{-7} \times S \times V^2\) PD : kbar
    V : ft/sec
    S : g/cm3

  • 위 식으로부터 계산된 발파압력은 Decoupling 효과를 고려하기 위한 \(P_B = \left(\frac{dc}{dh}\right)^2 \times P_D\)식을 거쳐 발파공 주변장 영향 고려 유무에 따라 \(P' = P_B \times W \times 2\pi \times \frac{dh}{L}\) 과 \(P' = P_B \times W\)으로 계산이 됩니다.

  • 최종적으로 산출되는 발파함수는 1968년 Starfield and Pugliese가 제안한 창함수(Window Function)를 고려하여

    \[ P(t) = 4 \times P' \times \left\{\exp\left(\frac{-B \times t}{\sqrt{2}}\right) - \exp\left(-\sqrt{2} \times B \times t\right)\right\} \]

  • 으로 계산됩니다.

파라미터

  • 발파속도(V) : 발파속도를 입력합니다. 제안식에 따라 고정단위는 변경됩니다.

  • 폭약밀도(S) : 폭약의 밀도를 입력합니다. 단위는 [g/cm3]으로 고정됩니다.

  • 폭약의 직경(dc) : 폭약의 직경을 입력합니다. 단위는 [mm]로 고정됩니다.

  • 천공경(dh) : 천공경의 직경을 입력합니다. 단위는 [mm]로 고정됩니다.

  • 지발당 최대장약량(W) : 지발당 최대장약량을 입력합니다. 단위는 [kg]으로 고정됩니다.

  • 하중상수(B) : 하중상수를 입력합니다.

  • 암반 음속도(C) : 암반 음속도를 입력합니다. ‘Liu & Tidman, 1995’ 식에만 고려되며, 단위는 km/sec]로 고정됩니다.

  • 암반밀도(D) : 암반 밀도를 입력합니다. ‘Liu & Tidman, 1995’ 식에만 고려되며, 단위는 [g/cm3]로 고정됩니다.

시간

  • 끝시간 : 발파하중을 생성할 마지막 시간을 입력합니다. 단위는 [sec]로 고정됩니다.

  • 시간증분량 : 발파하중을 생성할 시간증분량을 입력합니다. 단위는 [sec]로 고정됩니다.

그래프 옵션

  • X-축 로그 스케일 : X축을 로그스케일로 출력합니다.

  • Y-축 로그 스케일 : Y축을 로그스케일로 출력합니다.

등가환산 발파하중 고려

  • 등가환산 발파하중을 고려합니다. (고려하는 경우에는 식을 거치게 됩니다. 위 내용 참조)

발파공 주변장(L)

  • 발파공 주변장을 입력합니다. 단위는 [mm]로 고정됩니다.

철도 동하중

  • 이름: 이름을 정의합니다.

  • 열차종류 : 열차의 타입을 선택합니다. 기본적으로 6개의 DB(무궁화 디젤 2량 견인, 새마을 PMC 8량 편성, KTX 20량, EL-18 표준열차하중(6량), EL-18 표준열차하중(8량), EL-18 표준열차하중(10량)가 제공되며,

  • 사용자가 바퀴개수에 따른 거리/힘을 지정하여 직접 입력할 수 있습니다.

    • 바퀴수 : 열차바퀴 개수를 의미하며, 테이블상에서 추가된 No. 개수와 동일합니다.

    • 열차속도 : 열차의 이동속도를 입력합니다. 단위는 [km/hr]으로 고정됩니다.

    • 요소크기 : 열차가 지나가는 요소의 크기를 입력합니다. 단위는 [m]으로 고정됩니다.

  • 입력된 요소크기 및 이동속도는 영향선 함수 작도시 도달시간 산정에 사용됩니다.

  • 열차이동하중의 경우 열차가 도달하기 전에 하중이 없다가 열차가 도달하였을 때, 하중이 절점에 부여되고,

  • 이후 다시 하중이 없어지는 삼각형 형태의 하중함수형태를 가집니다.

테이블

  • 열차 동하중을 입력합니다. 대표적인 국내열차하중의 경우 데이터베이스로 제공되고 있으며, 사용자 정의(바퀴번호/거리/힘)로도 입력할 수 있습니다.

  • 번호 : 바퀴번호를 입력합니다. 1부터 입력하며 순차적으로 바퀴간 거리와 힘을 입력합니다.

  • 축간거리 : 열차바퀴간 거리를 입력합니다. 첫 번째 시작바퀴의 경우 길이는 0을 입력합니다.

  • 축하중 : 열차바퀴에 작용하는 축하중을 입력합니다. 축하중은 2로 나누어 작용하중으로 사용됩니다.

스케일링 : 열차 동하중의 증감계수를 입력합니다.

  • 스케일 팩터 : 증감계수를 입력합니다.

  • 최대값 : 최대하중 값이 사용자가 원하는 값이 되도록 열차 동하중 데이터를 수정합니다.

시작 시간

  • 열차하중의 시작시간을 입력합니다. 기본값은 0sec 입니다.

불러오기

  • MS-EXCEL 형식으로 된 열차 동하중을 불러옵니다. 열차 종류가 사용자 정의로 된 경우에만 활성화됩니다.
최종 수정일: 2026-03-19