• Proceedings of the Korean Society for Emotion and Sensibility Conference
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• 1998.11a
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• pp.261-266
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• 1998

손끝으로 물건을 문지르거나 잡아 질감을 느끼는 경우 나타나는 현상을 Hertzian 접촉이론을 응용하여 수학적인 모델링을 하였다. 물체표면에 손끝이 접촉하여 눌려지게되면 변형이 일어나게 되고 변형된 모양과 정도에 따라 촉감을 느끼게 .된다. 손끝은 점탄성체로서 누르는 변위에 따라 탄성계수와 점성계수 값이 비선형으로 변하게 되는 현상을 이론과 실험을 통하여 연구하였다. 특히 손끝이 직물을 누를 때 나타나는 현상을 측정하여 질감표현과의 관계를 분석하였다.

• Journal of the Korea Concrete Institute
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• v.24 no.3
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• pp.285-292
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• 2012

Fixed connection is generally used for beam and column connections of concrete structures, but significant damages at the connection due to severe earthquakes have been reported. In order to reduce damages of the connection and improve seismic performance of the connection, several innovative connections have been suggested. One newly proposed connection type allows a rotation of the connection for applications in rotating or rocking beams, columns, and shear walls. Such structural elements would provide a nonlinear lateral force-displacement response since their contact depth developed during rotation is gradually reduced and the stress across the sections of the elements is non-linearly distributed around a contact area, which is called an elastic hinge region in the present study. The purpose of the present study is to define the elastic hinge region or length for the rocking columns, through investigating the cross-sectional stress distribution during their lateral behavior. Performing a finite element analysis (FEA), several parameters are considered including axial load levels (5% and 10% of nominal strength), different boundary conditions (confined-ends and cantilever types), and slenderness ratios (length/depth = 5, 7, 10). The FEA results showed that the elastic hinge length does not directly depend on the parameters considered, but it is governed by a contact depth only. The elastic hinge length started to develop after an opening state and increased non-linearly until a rocking point(pre-rocking). However, the length did not increase any more after the rocking point (post-rocking) and remained as a constant value. Half space model predicting the elastic hinge length is adapted and the results are compared with the numerical results.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 2011.02a
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• pp.155-155
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• 2011

일반적으로 I형 보에 횡하중이 작용하는 경우, 횡 변위와 함께 회전을 동반하는 횡-비틀림 좌굴(Lateral-Torsional Buckling)이 발생하게 된다. 이러한 I형 보의 탄성 및 비탄성 횡-비틀림 좌굴에 대한 해석적 이론적 연구는 이미 많은 연구자들에 의해 수행되었다(Timoshenko 등, 1961; Galambos, 1963; Lindner, 1974; Trahair, 1993). I형 보의 비지지 길이 내 하중이 작용할 때 모멘트 구배계수(Cb)는 하중이 부재 단면에 작용하는 위치에 따라 달라지게 되는데 이를 하중고 효과(Load Height Effects)라고 한다. 탄성 영역 내 비지지길이가 존재하는 I형 보의 하중고 효과를 고려한 모멘트 구배계수 제안식은 Nethercot & Rockey(1971)에 의해 연구된 바 있다. 또한 Helwig 등(1997)은 Nethercot & Rockey(1971)의 제안식을 간략화 하여 탄성 영역 내 비지지길이가 존재하는 I형 보의 하중고 효과를 고려한 모멘트 구배계수식을 제안하였다. 그러나 현재까지 진행 된 하중고 효과에 대한 연구는 탄성 영역 내 비지지 길이가 존재하는 I형 보에 대한 제안식이며 현재까지 비탄성 영역 내 비지지 길이를 갖는 I형 보의 하중고 효과에 대한 연구는 진행된 바 없다. 본 연구는 비탄성 영역 내 비지지 길이가 존재하는 I형 보의 하중고 효과를 고려한 비탄성 횡-비틀림 좌굴강도에 대한 연구를 수행하였다. 하중조건으로는 집중하중 과 등분포 하중을 적용시켰으며, 비선형 횡-비틀림 좌굴 해석을 위해 잔류응력 및 초기변형을 고려하였다. Pi와 Trahair(1995)이 고려한 단순직선분포를 잔류응력으로 가정하였으며, 국내 I형강 표준 치수 허용치(현대제철, 2006)에 근거하여 부재 길이의 0.1%를 초기 최대 횡 변위로 적용하여 초기제작오차로 고려하였다. 유한요소해석결과를 바탕으로 Nethercot & Rockey(1971)와 Helwig 등(1997)의 연구내용을 바탕으로 범용구조해석 프로그램(ABAQUS, 2007)을 이용하여 비탄성 영역 내 존재하는 I형보의 횡-비틀림 좌굴강도를 산정하였다. 유한요소해석결과를 바탕으로 Nethercot & Rockey(1971)및 Helwig 등(1997)의 모멘트구배계수 제안식과 비교 분석 하였고 회기분석프로그램 MINITAB(2006)을 이용하여 비탄성 영역 내 비지지길이가 존재하는 I형보의 하중고 효과를 고려한 모멘트구배계수식을 개발 제안하였다. 본 연구에서 개발된 제안식은 경제적이고 합리적인 휨부재 강도평가에 적극 활용될 수 있으며, 비탄성 영역내 I형보의 횡-비틀림 좌굴강도 및 휨강도 연구에 널리 활용될 것이다.

• Computational Structural Engineering
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• v.10 no.2
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• pp.225-232
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• 1997

Material properties of a new composite composed of components with known material properties are usually investigated through experiments. Elastic modulus and Poisson's ratio are measured at various volume fractions of mixed components and utilized as the base information on an analytical model for predicting the mechanical behaviors of a structure constructed by the composite. Elastic material properties of a composite at various volume fractions are numerically estimated by minimizing the error between the static displacements computed from a model for the composite and those computed from a model of homogeneous and isotropic material. A finite element model for a composite is proposed to distribute different types of material components easily into the model depending on the volume fraction. Then, the material properties of a composite filled with solid mircospheres are predicted numerically through a sample study and the estimated results are compared with experimental results and some theoretical equations.

• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• v.16 no.5
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• pp.5-17
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• 2000

등가선형이론을 이용한 지진응답해석은 사용의 간편함 때문에 많이 사용되고 있지만, 대부분의 입력 정수들이 경험식에 의해 얻어지고 있어 심각한 오류를 발생시킬 여지가 있다. 입력정수를 실험의 결과로부터 얻을수 없다면 합리적인 방법을 통하여 입력 정수를 결정하여야 하며, 또한 입력 정수들이 해석결과에 어떠한 영향을 미치는지에 대한 고찰이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 입력정수가 해석결과에 미치는 영향에 대한 민감도 분석을 실시하였다. 해석은 등가선형화 이론에 기초하여 개발한 액상화 해석프로그램(KLIq)을 이용하였다. 검토된 사항은 전단탄성계수와 감쇠비의 영향, 변형률의 영향, 반복계산에서 유효변형률 결정방법, 최대전자탄성계수의 영향, 변형률 의존곡선(자반의 종류)의 영향, 입력 지질파의 영향 등이다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.15 no.5
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• pp.1657-1664
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• 1991

본 연구에서는 재료의 이방성을 고려한 점소성 모델을 제시하였다. 공학적 인 견지에서 볼 때 이방성 재료의 기계적 거동을 표한하기 위해서는 단순화 이론(si- mplified theory)의 개발이 필요하게 되었으며 이에따라 Betten은 등방성 소성 포텐셜 (isotropic plastic potential)에서 응력텐서를 재료의 이방성을 포함하는 변환 응력 텐서(mapped stress tensor)로 대체함으로써 이방성을 고려하였다. 그러므로 실제 이방성 재료의 비탄성 거동은 가상의 등방성 상태로 치환되며 여기에 소성 포텐셜 이 론을 적용하게 된다.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.14 no.1
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• pp.29-38
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• 1994

Linear composite theory as well as a finite element program is developed for axisymmetric elastomeric bearings. This study is limited to axisymmetrically loaded horizontal layered systems with linear, elastic, small' deformation conditions. A multiscale method is used in the development of the composite theory which enables us to model inhomogeneous layered composites as equivalent homogeneous, orthotropic material. Only continuity of the prime variables is required for the finite element analysis, allowing the use of simple $C_o$ elements whereas rather complicated theories presented in the past need more requirements. Four node isoparametric elements are used in the study. The developed theory of this paper is limited to linear conditions, however, the analysis can be extended to nonlinear behavior of flexible material in elastomeric bearing by using multiscale method presented here. Two numerical examples are examined and compared to the results of discrete and previously obtained composite analysis to verify the theory.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.43 no.4
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• pp.469-476
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• 2023

Soil plasticity models for cyclic and dynamic loads are essential in non-linear numerical analysis of geotechnical structures. While a single yield surface model shows a linear behavior for cyclic loads, J₂-bounding surface plasticity model with zero elastic region can effectively simulate a nonlinearity of the ground response with the same material properties. The radius of the yield surface inside the boundary surface converged to 0 to make the elastic region disappear, and plastic hardening modulus and dilatancy define plastic strain increment. This paper presents the stress-strain incremental equation of the developed model, and derives plastic hardening modulus for the hyperbolic model. The comparative analyses of the triaxial compression test and the shallow foundation under the cyclic load can show stable numerical convergence, consistency with the theoretical solution, and hysteresis behavior. In addition, plastic hardening modulus for the modified hyperbolic function is presented, and a methodology to estimate model variables conforming 1D equivalent linear model is proposed for numerical modeling of the multi-dimensional behavior of the ground.

• Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
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• v.13 no.3
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• pp.261-275
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• 2011

To maintain the traffic flow during tunnel expansion, cars must be protected from falling rocks during excavation and to do so, a protector has to be installed inside the tunnel before beginning the excavation. In Korea, tunnel expansion by blasting rather than by mechanical excavation has been widely achieved. For this reason, a series of numerical analysis were performed to analyze the characteristics of impact load according to material behaviour of blasted rock by using Explicit FEA program. From the numerical results, it is found that the impact loads when rock is assumed as an elastic-plastic material appear to be only 7~12% compared with that when it is elastic.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.11 no.7
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• pp.2661-2669
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• 2010

In this study, a finite element formulation based first-order shear deformation theory is developed for non-linear behaviors of laminated composite plates containing matrix cracking. The multi-directional stiffness degradation is developed for adopting the stiffness variation induced from matrix cracking, which is proposed by Duan and Yao. The matrix cracking can be expressed in terms of the variation of material properties, such as Young's modulus, shear modulus and Possion ratio of plates, and sequently it is possible to predict the variation of the local stiffness. Using the assumed natural strain method, the present shell element generates neither membrane nor shear locking behavior. Numerical examples demonstrate that the present element behaves quite satisfactorily either for the linear or geometrical nonlinear analysis of laminated composite plates. The results of laminated composite plates with matrix cracking may be the benchmark test for the non-linear analysis of damaged laminated composite plates.