• The Journal of Engineering Geology
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• v.4 no.2
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• pp.139-151
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• 1994

Rocks are composed of the discrete elements of microstructures such as different grains and microcracks. The studies of these microstructures are of increasing interest in engineering geology and civil engineering related to construction of a deep under-ground space. Accordingly, instead of a simplified continuum approach, discrete structural elements and mechanical properties of various grains must be accounted. But it is difficult to analyse crack and discontinuity surfaces in Euclidean geometry. So, Mandelbrot( 1983) developed fractal theory to manage irregular body in nature. In this study, geometrical properties of microstructures to estimate a relation between crack propagation and stress were calculated. Then it is shown that fractal theory can be applied to research real mechanical behavior of rocks.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.18 no.4 s.70
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• pp.453-458
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• 2005

This study deals with elasto-plasticity of granular micro-structures which recovers continuum elasto-plasticity in its counterpart. The theory is based on doublet mechanics that assumes particles of finite size and connecting linear springs, and it makes extensions to plasticity. The result shows that the micro model has one to one relationship with the continuum model in the simplest case. Micro-strain and micro-stress of two dimensional plane stress problem were calculated, which shows the behavior of the specimen and verifies the effectiveness of this model.

• The Korean Journal of Rheology
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• v.4 no.1
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• pp.25-34
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• 1992

저속으로 낙하하는 원통형 미소체의 유체역학적 거동에 대하여 점탄성 유체의 비 뉴우튼 성질의 영향에 관해서 연구가 수행되었다. 원통형 미소체의 직경 및 직경에 대한 길 이의 비 (Aspect Ratio)의 영향에 관해서도 또한 고찰하였으며 본 실험에서는 뉴우튼 유체 로서 99.5%의 글리세린용액과 점탄성 유체로서 1,000 wppm 의 polyacyla-mide(Separan AP-273) 수용액이 각각 사용되었다. 낙하하는 미소체의 Aspect Ratio가 증가할수록 무차원 최종속도는 뉴우튼 유체내에서 보다 점탄성 유체내에서 그증가속도가 더욱 커짐을 보였다. 뉴우튼 유체 내에서 낙하하는 원통형 미소체의 마찰저항 계수는 실험데이타로부터 계산된 값과 이론치가 비교적 잘일치하나 점탄성 유체에 관한 마찰저항 계수는 본 실험의 결과치와 무한히 긴 원통형 미소체에 대한 기존연구의 이론값과는 상당한 차이가 있음을 알수 있었 다, 이는 점탄성 유체내에서 수직으로 낙하하는 원통형 미소체의 저항계수가 k(즉 용기의 직경에 대한 미소체 직경의 비), power-law index 레이놀즈수 뿐아니라 aspect ratio를 포함 하는 새로운 관계식이 도출되어야 함을 분명히 보여주고 있다.

• Economic and Environmental Geology
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• v.27 no.5
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• pp.499-505
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• 1994

Local stress concentrations often cause new micro-damaging induced by a healed pre-existing defects, and the macro-damage is developed by propagation and coalescence of the micro-damage. The micro-damage causes non-linear deformation in rock material. Considerable work has also been applied to describe mathematically the behavior of cracks under stress. Although these mathematical models can usually be made to agree quite well with the measured data, but it is questionable how well the models describe real rock including microcracks in pre-failure state, such as their micro-damage mechanisms. In the present study, micro-damage initiation and propagation in granitic rock under increasing stress were observed directly. Furthermore, a stress analysis considering the bisphere model was carried out using the homogenization theory to analyze the mechanics of the stress-induced micro-damage.

• Journal of the KSME
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• v.29 no.3
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• pp.253-260
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• 1989

본 글에서는 다공질재료의 구성방정식의 개발을 위한 이론적 접근방법을 논하고자 한다. 여기서 부분적으로는 미소역학적인 중공구형 모델을 사용하고, 또 부분적으로는 경험적 방법 또는 현 상학적 방법들을 사용한다.

• Journal of the KSME
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• v.30 no.3
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• pp.246-251
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• 1990

마이크로폴라 탄성이론은 다른 마이크로연속체(microcontinuum) 이론에 비해 적용이 간단하며, 실제 많은 물리적인 현상을 규명하는 데 다양하게 이용할 수 있다. 특히 고전 탄성이론에 의해 적절하게 해결될 수 없는 덤벨(dumbell) 분자로 이루어진 물체, 액체 결정체(liquid crystals), 과립상(granular)의 분자로 구성된 물체와 복합 섬유재료(composite fibrous materials) 등은 마 이크로폴라 탄성이론에 의해 잘 해결될 수 있다. 또한 마이크로폴라 탄성이론은 고체 내에서의 파의 전파(propagation)와 분산(dispersion), 구멍 주위의 응력집중과 외부 하중을 받는 물체에 있어 균열끝에서의 응력 분포 등의 고체역학 문제들은 물론이고, 경계층(boundary layer), 난 류(turbulence), 유체 유동의 불안정(instability)과 표면장력 현상 등의 유체역학에서의 복잡한 문제들을 해결하는 데에도 이용할 수 있다. 마이크로폴라 탄성이론은 고전 탄성이론에 비해 상 대적으로 새롭고 미개척 분야이긴 하지만 이론의 기반이 확고하기 때문에 앞으로의 회전응력 측정장치의 개발을 통해 미소구조의 영향을 고려해야 하는 많은 문제들을 해결하는데 큰 기여를 할 것으로 전망된다.

• Journal of Power System Engineering
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• v.15 no.6
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• pp.47-52
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• 2011

In this study, an accurate 2-noded hybrid-mixed element for continuous fiber-reinforced laminated beams is newly proposed. The present element including the effect of shear deformation is based on Hellinger-Reissner variational principle, and introduces additional consistent node less degrees for displacement field interpolation in order to enhance the numerical performance. The micromechanical and lamination theory are employed in the finite element description to consider the effects of the laminate stacking sequences, material orthotropy, and fiber volume fraction, etc. The element stiffness matrix can be explicitly derived through the stationary condition and static condensation using Mathematica program. Several numerical examples confirm the accuracy of the present hybrid-mixed element and also show in detail the effects of the continuous fiber volume fraction, stacking sequences and boundary condition on the bending behavior of laminated beams.

• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• v.17 no.5
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• pp.71-82
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• 2001

불포화토에 있어서 함수상태는 지반이 건조할수록 수축하고 습윤상태로 진행할수록 파괴에 이르게 하는 추가적인 입자간 응력을 발생시키며, 이러한 간극수와 흙입자 사이에 발생하는 현상을 규명하기 위해서는 정확한 모형화가 필요하다. 흙입자와 간극수 사이의 상호작용에서 흡입유발 유효응력(suction-induced effective stress)을 규명하기 위해 정규모형(regular packing)과 임의모형(random packing)이 적용될 수 있다. 최근의 연구결과에 따르면 흙은 흡입유발 유효응력과 밀접한 관계가 있으며, 흙의 비등방텐서(anisotropic tensor)를 구하기 위해 적용된 ALTERNAT 모델을 이용하여 구조텐서(fabric tensor)를 개략적으로 정의할 수 있다. Thornton의 임의모형 시뮬레이션은 구조텐서에 상응하는 파괴응력 상태를 포함하고 있으며, 미소역학 시뮬레이션을 통하여 구조텐서를 구하였다. 본 연구에서는 상기에 언급된 구형의 흙입자 모형에 대한 이론적 고찰이 수행되었고, ALTERNAT 모델을 적용한 간단한 비등방텐서의 결과를 구조텐서와 비교하였다. 본 연구결과 비등방텐서는 미소역학 시뮬레이션에 의한 구조텐서에 비해 약 20~40%정도 큰 값을 나타내었다.

• Composites Research
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• v.19 no.4
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• pp.1-6
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• 2006

The effects of aging on fatigue of PSF/AS4 laminates tvas studied using the new energy release rate analysis. The analysis by the variational mechanics has been useful in providing fracture mechanics interpretation of matrix microcracking in cross-ply laminates. This paper describes the changes of the critical energy release rate ${\Delta}Gmc$(microcracking toughness) about the variation of the aging period during fatigue loading. The master plot by modified Pans-law gives a characterization of a material system's resistance to microcrack formation. PSF/AS4 $[0/902]_s$ laminates were aged at four different temperatures based on the glass transition temperature for 60 days. At all temperatures, the toughness decreased with aging time. The decrease of the toughness at higher temperature was faster than at lower temperature. To assess the effects of aging on fatigue, the unaged laminates were compared with the laminates which were aged for 60 days at $170^{\circ}C$ near $180^{\circ}C\;T_g$. The slope of dD/dN versus A 6u, of the aged laminates was lower than that of the unaged laminates. There was a significant shift of the aged data to formation of microcracks at the lower values of ${\Delta}G_m$.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.18 no.4
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• pp.127-130
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• 2008

We report a theoretical description of ferromagnetic vortex motion in sub-micrometer size magnetic thin film. Based on Thiele's equation combined with later theoretical achievements, we derive the analytic description of dynamics of ferromagnetic vortex core as a damped harmonic oscillatory motion. Consequently, the relations about frequency and damping constant in damped harmonic oscillation are presented. The validity of the results is verified through micromagnetic simulation.