• 대한기계학회논문집A
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• 제40권9호
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• pp.791-799
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• 2016

최근 기계 시스템의 고속화가 진행됨에 따라 구조물 및 기계부품의 신뢰성 및 안전성 확보 측면에서, 충격하중하에서 구조용 재료의 동적변형거동에 대한 평가가 필요하다. 그러나 $10^4\;s^{-1}$를 넘는 고 변형률속도에서 실험적 기법을 사용한 구조용 재료의 변형거동의 파악은 용이하지 않은 실정이다. 본 연구에서는, 고 변형률속도역에서 금속재료의 동적변형거동을 조사하기 위해 Taylor 봉 충격시험을 실시하였다. 또한 고속영상촬영 시스템을 사용하여 Taylor 봉 충격시험 동안 변형거동을 관찰하였다. Taylor 봉 충격시, 경과시간에 따른 변형과정을 AUTODYN 상용 S/W를 사용한 수치해석을 수행하여 실험결과와 비교하여 고 변형률속도역에서 거동을 평가하였다.

• 한국건축시공학회지
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• 제23권3호
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• pp.261-272
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• 2023

본 연구는 현재 늘어나고 있는 수소 충전소 및 ESS 시설 등에서 예상치 못한 사고로 발생할 수 있는 폭발 위험과 이로 인한 구조물 방호 기술의 중요성에 초점을 맞추고 있다. 시멘트 복합체의 보강 방법에 따른 내충격 특성을 평가하여 구조물의 방호 설계를 위한 기초 데이터를 제시하였다. 실험결과 가장 기본적 구조재료인 철근콘크리트는 내충격 성능에 미치는 보강효과가 무근 콘크리트에 비해 약 20% 향상되는 것으로 나타났으며, 고속충격과 같은 빠른 하중에 대해서는 국부적 보강보다는 섬유와 같이 매트릭스 전체를 보강하는 방법이 효과적인 것으로 확인되었다.

• 전산구조공학
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• 제10권3호
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• pp.22-29
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• 1997

본 논문에서는 균열이 존재하는 구조부재에 충격이나 폭발하중이 가해진 경우 동적응력확대계수를 구하는 방법들은 논의하고 특히 코오스틱 실험법 및 수치적으로 코오스틱 곡선을 구하여 동적응력확대계수를 구하는 과정을 자세히 설명하였다. 폭발 및 충격에 의한 구조물의 파괴해석은 이와 같은 하중을 받는 압력용기, 빌딩, 초고속선, 해군 함정 등의 파괴강도설계 및 안전성 평가에 핵심기술로 대두되고 있으며 또한 우주항공산업, 고속전철, 암반역학 등의 여러 분야에서 중요한 의미를 갖는다. 따라서 앞으로도 균열진전 및 정지조건, 탄소성 동적파괴해석 및 재료의 충격거동 등에 대한 연구들이 계속되어져야 할 것으로 사료된다.

• 대한기계학회논문집
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• 제12권3호
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• pp.481-488
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• 1988

본 연구에서는 판이론으로서는 해석할수 없는 집중충격하중의 작용점을 포함 한 유한판(정방형판)의 충격응력을 이론적으로 해석하는 방법을 제안하고저 하며 포성 재료로서 손쉽게 구할수 있고 파괴에 큰 에너지가 소요되지 않은 유리판을 대상으로 하여 3차원 동탄성이론을 이용하여 강구의 고속충돌에 의해서 유리판에 발생하는 충격 응력을 해석하였다. 또한 3차원 동탄성이론에서는 Laplace역변환이 곤난하므로, 고 속 Fourier변환의 알고리즘을 이용하였으며, 충격하중의 크기는 실측이 곤난하여 Lag- range의 고유판이론과 Hertz의 접촉이론으로부터 결정하였으며 단순지지된 정방형유리 판에 고속충격을 가하여 계측된 변형율변동과 본이론해석 결과와를 비교하여 응력해석 방법의 적용성을 명확히 하였다.

• 전산구조공학
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• 제10권3호
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• pp.39-45
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• 1997

최근 우리 주변에는 기계, 구조물의 고속화 및 대형화에 따른 충격하중의 발생빈도가 급격하게 증가하고 있다. 따라서 이와 같은 충격하중을 받는 기계 및 구조물의 안전성 및 신뢰성 확보를 위하여는 먼저 충격하중 특성을 고려한 내충격 설계기법의 확립이 필요하다. 특히 충격하중의 경우 종래의 파괴역학적 관점에서 주로 다루어 왔던 정적하중 및 피로하중 하에서의 재료거동 특성과 달리 응력파의 전파특성이 재료의 충격강도 및 균열발생, 전파특성에 큰 영향을 미치기 때문에 이를 고려한 역학적 검토가 필요하다. 한편 이와 같은 충격하중이 반복적으로 작용하는 충격피로의 경우 지금까지 많은 연구로 내피로 설계기법이 확립된 일반 피로 특성과 달리 아직 그 주요 메카니즘이 규명되지 않은 부분이 많아 이 부분에 대한 체계적인 연구가 국내에서도 요구된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제26권6호
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• pp.731-739
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• 2014

본 실험적 연구는 고속 비상체에 의한 강섬유보강콘크리트의 내충격성을 파악하는데 그 목적이 있다. 이 연구에서는 패널두께 대 탄환지름 비가 3.5 이하인 패널 실험체에 강섬유 혼입률, 패널 두께, 충격 속도, 골재 크기를 변수로 조절하면서 고속충격을 가하여서 실험체의 성능을 비교하였다. 강섬유 혼입률이 증가할수록 중량손실량 및 표면 탈락률은 감소하지만, 관입깊이는 증가하는 추세를 보였다. 그리고 충격하중을 받을 때의 거동은 골재 20 mm를 사용하였을 경우 더욱 불리하게 나타났다. 실험결과는 기존 모델에 의한 예측값과 비교하였고, 이를 통해 패널두께 대 탄환지름 비가 3.5 이하일 때 보수적인 예측을 하는것을 확인하였다. 이 중 수정 NDRC 제안식과 ACE 제안식이 Hughes 제안식보다 안정되게 예측하는 것으로 나타났다. 관입깊이와 배면박리한계두께에 있어서는 강섬유 혼입률에 따라서 예측식과 오차가 크게 나타나기도 하지만, 관통깊이는 수정 NDRC 제안식 및 Hughes 제안식에 의해 비교적 정확하게 예측되었다.

• 한국철도학회논문집
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• 제15권3호
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• pp.217-223
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• 2012

고속열차 객실 유리창 타입에 따른 충격 파손 특성을 비교 연구하기 위하여 다양한 종류의 유리창 내충격시험 규격을 검토하였으며, 자갈 비산에 의한 유리창 파손 특성을 고려하여 내충격시험을 실시하였다. 외부 충격면이 일반유리, 반강화유리, 강화유리 모두 팁 끝이 뾰족한 낙하체에 대해 낮은 높이에서도 파괴가 잘 일어났고, 파괴될 때의 양상은 일반유리의 경우 선 파괴가 부분적으로 발생하였고, 반강화유리의 경우 선 파괴가 전체적으로 발생하였으며, 강화유리의 경우 전체적으로 입자가 잘게 부숴지며 파괴되었다. 낙하체 팁 형상을 뾰족한 것에서부터 뭉툭한 것으로 변화시킬 때 더 높은 높이에서 파괴가 일어남을 알 수 있었고, 그 정도는 일반유리보다 강화유리가 팁 끝이 뭉툭한 낙하체에 대해서 더 높은 강도를 가짐을 알 수 있었다. 유리창 보호용 필름이 적용되었을 때 강도 증가의 효과가 있었다. 실제 자갈을 자유 낙하시켜 파손 특성을 비교하였는데, 3가지 경우 모두에 대해서 보호필름이 적용되지 않았을 때는 파괴되었고, 보호필름을 적용하였을 경우에는 잘 파괴되지 않음을 확인할 수 있었다.

• 대한기계학회논문집
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• 제19권5호
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• pp.1280-1290
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• 1995

In order to investigate the compression wave propagating in a high-speed railway tunnel, a numerical calculation was applied to the wave phenomenon occurring in a model tunnel. Unsteady, one-dimensional inviscid or viscous flows were solved by an explicit TVD scheme, and the calculated flows were compared with the results of measurement in real tunnels. Tunnel noises caused by emission of the compression wave were characterized in terms of excess pressure of compression wave, pressure gradient in the wave front and width of the compression wave. Calculated attenuation, pressure gradient and width of compression wave with the propagating distance agreed with the results of measurement in the real tunnels. The results also show that tunnel noises are proportional to the train velocity entering the tunnel.

• Composites Research
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• 제25권6호
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• pp.191-197
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• 2012

본 연구에서는 수치적 시뮬레이션을 통해 탄소/에폭시 복합재 적층판의 고속충돌 관통 거동을 연구하였다. 해석은 상용유한요소 해석프로그램인 LS-DYNA를 사용하여 해석을 수행하였고, 적층판 및 구형 강철 충격체 모두 3차원 요소로 모델링 하였다. 해석에는 적층순서가 $[45/0/-45/90]_{ns}$인 16 및 24장으로 된 복합재 적층판을 고려하였으며 충격체의 초기속도는 140-250 m/s 범위의 값을 사용하였다. 해석결과 예측된 잔류속도는 실험값과 비교적 잘 일치하였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2004년도 춘계학술대회 논문요약집
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• pp.185-185
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• 2004

최근 고속 회전기계에 사용되고 있는 공기호일 베어링은 동압형 기체 베어링으로 매우 안정적이고, 보통의 저널 베어링에서 발생할 수 있는 불안정한 진동을 최소화 할 수 있는 장점을 가지고 있다. 또한 높은 안정성 및 축 자체에 자동 조절 기능을 가지고 있어서 극저온 기계 및 고속 회전기계에 널리 사용되고 있다. 이러한 고속 회전기계는 축의 기동 및 정지 시, 위험속도를 안전하게 통과하기 위해 위험속도에서의 진동을 억제하여야 하고, 운전 가능한 회전수를 증가시키기 위해서 로터 시스템의 동적 해석이 필요하다.(중략)