• 대한기계학회논문집A
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• 제34권3호
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• pp.341-346
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• 2010

이종 접합재($\beta-Si_3N_4/S45C$)의 굽힘강도와 인장강도에 미치는 시험편 형상의 영향을 정량적으로 평가하였다. 평균 굽힘강도와 평균 인장강도는 원형단면 시험편이 4각형 단면 시험편보다 약간 높았다. 또한, 초음파(AE)를 이용하여 균열발생응력을 성공적으로 측정할 수 있었으며, 균열발생응력은 굽힘강도의 60~80% 이었다. 아울러, 세라믹측 접합계면 근처의 잔류응력 측정을 굽힘강도 시험전에 X선 회절법에 의해 실시하였으며, 굽힘강도와 균열발생응력은 잔류응력 증가와 더불어 감소하였다. 마지막으로 인장시험에서 굽힘변형률 성분의 영향을 평가하였으며, 인장강도는 굽힘변형률 성분의 증가와 더불어 감소하고 굽힘강도의 약 80%에 해당되었다.

• Composites Research
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• 제12권2호
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• pp.82-90
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• 1999

일반적 직교이방성 복합재료의 기계적 성질을 측정하기 위한 간단한 실험방법으로 편축시험편에 대한 인장시험 또는 굽힘시험이 흔히 사용된다. 이때 재료의 특성상 인장시험편에서는 전단변형이 발생될 수밖에 없으며, 굽힘시험편에서는 비틀림변형을 피할 수 없다. 그러나, 시험장치의 그림 또는 지지대에서의 구속은 커플링에 의한 변형을 수용할 수 없고, 따라서 이에 따른 응력집중을 유발한다. 결과적으로 불균일한 변형장과 응력장을 낳게되어 측정값의 정확도를 저하시키며, 조기 파손으로 인한 복합재료 강도의 과소평가를 가져오게 된다. 본 연구에서는 이를 완화하기 위한 방안으로 시험편 경계면 형상의 변화를 제안한다. 이를 위하여 경사좌표계에서의 적층이론을 유도하며, 각 시험조건에 대한 특성방정식을 구한다. 유한요소해석을 수행하여 특정방정식을 이용하여 수정된 시험편 형상의 유용성을 보인다.

• 터널과지하공간
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• 제7권2호
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• pp.143-149
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• 1997

암석의 파괴인성계수(fracture toughness)는 균열의 성장에 대한 암석의 저항을 나타낸다. 실험실에서 측정한 파괴인성계수는 일반적인 암석의 불균질성이나 이방성 외에도 시험편의 형상이나 하중조건에 의하여 크게 영향을 받는다. 따라서, 제한된 수의 시험편을 사용하여 측정된 파괴인성계수는 자료의 분산이 심하므로 실제 적용에 있어서 문제가 된다. 균열감응도란 파괴인성계수의 측정에 사용되는 시험편의 형상에 따라 결정되는 지수로서, 시험편의 파괴가 균열의 성장에 의한 것인지, 혹은 인장강도에 의한 것인지를 판별하는 기준이 된다. 이러한 균열감응도를 파악하여 암석의 파괴인성계수 측정에 유효한 시험편의 크기나 초기균열 길이의 범위를 설정할 수 있다. 이는 또한 실험실에서 측정된 차괴인성계수의 유효성 여부를 판별하는 기준으로 사용될 수 있다. 본 논문에서는 암석의 파괴인성계수의 측정에 흔히 사용되는 몇 가지 형태의 시험편들에 대하여 균열감응도를 계산하고 이에 따른 초기균열 길이의 범위를 제시하고자 한다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권7호
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• pp.711-717
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• 2014

본 논문에서는 초고주기피로영역의 가속시험 방법인 초음파 피로시험에 대해 20 kHz 근처에서 시험편 게이지부의 동적거동을 유한요소해석으로 검토하였다. 실제 실험에서 시험편에 작용하는 응력은 시험편의 형상과 변위를 통해 식으로 계산되는데 여기서 가정하는 시험편의 형상과 실제 시험편의 형상에 차이가 발생한다. 실험으로 구해진 응력과 유한요소 동적 해석의 결과를 비교하고 형상차이에 따른 응력분포를 확인하였다. 또한, 이론적으로 생각하는 초음파 피로시험기의 동적 거동을 가시적으로 확인하여 초음파 피로시험의 정확성을 확보하였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2008년도 추계학술대회A
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• pp.155-160
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• 2008

Using a three-dimensional (3-D) FE analyses, this paper provides the shape optimization of the standard test specimen for the torsion test, as well as a method for analyzing effects of misalignment under the angular and concentric misalignment. For verification, FE analysis is performed, which is designed for the perfectly full-model. To optimize the design shape of the torsion-controlled fatigue test specimen, we performed sensitivity analysis using shape parameters. Additionally, two kinds of misalignment (angular misalignment and concentric misalignment) are applied to the circular and tubular specimens to show effects of misalignments in the FE analysis. The present results will provide valuable information for designing shafts for every kind of mechanical system under torsional force.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제45권1호
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• pp.53-61
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• 2017

본 연구에서는 고강성, 고인성의 경량화된 목질접합부를 제작하기 위하여 슬릿 가공된 기둥부재 중앙에 강판 대용인 목질접합물을 삽입하고 기둥부재와 목질접합물만 결합된 시험편들을 제작하였다. 시험편들은 강판을 사용한 대조군 시험편과 모멘트 저항성능을 비교분석하였다. GFRP보강목질적층판과 핀으로 제작된 시험편들은 강판삽입형 시험편 보다 평균 24% 저하된 최대모멘트가 측정되었으나 양호한 인성이 관찰되었다. 파괴형상은 기둥부재의 연단부분에서 연륜을 따라 파괴되었다. 집성재와 목질적층판을 접착제로 일체화한 강절형 시험편은 대조군 시험편보다 초기강성이 2.8배 향상되었고, 최대모멘트도 평균 40% 향상된 경향을 보였다. 강절형 시험편들은 접착층 주위에서 파단되었다.

• 한국해양공학회지
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• 제14권2호
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• pp.99-105
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• 2000

This paper describes the effect of specimen size on fatigue crack growth rate for the offshore structural high-tensile-strength steel BS4360 and machine structural steel SM45C. The purpose of the present study is to investigate the effect of stress ratio aspect ratio specimen width and specimen thickness of the fatigue crack growth behavior. Compact tension specimens with a LT orientation for BS4360 and SM45C steels were used, All testing was done at constant stress intensity factor range controlled fatigue crack growth condition. The investigation demonstrates that the fatigue crack growth rate is increased with increasing stress ratio and specimen thickness and is decreased with increasing specimen width. The fatigue crack growth rate is unaffected by aspect ratio until a/W=0.50 but is increased by increasing spect ratio from a/W=0.55.

• 터널과지하공간
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• 제14권5호
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• pp.363-372
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• 2004

구마모토 안산암을 대상으로 이중 비틀림(DT) 시험을 통해 유도 홈의 단면 형상이 암석의 응력부식지수에 미치는 영향에 대하여 조사하였다. 정변위속도법에서 변위속도가 증가할수록 균열성장속도는 증가하지만 파괴인성계수는 평균 2.07 MN/m$^{3}$2/로 거의 일정하였다. 정변위법을 통하여 유도 홈의 형상이 사각형, 원형, 삼각형인 시험편을 이용하여 얻은 응력부식지수는 각각 평균 37, 36, 38로 홈의 형상에 관계없이 거의 일정한 값을 보이지만 표준편차는 삼각형 홈에서 가장 크게 나타났다. 암석의 DT시험은 중앙부에 유도 홈이 있는 시험편을 이용하는 것이 효과적이지만 광물의 평균입경 이상의 폭을 가진 사각형 단면의 홈을 이용하는 것이 가장 적절하다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제46권1호
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• pp.85-92
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• 2018

소경각재를 이용한 소경각재 적층목을 기둥-보 목조건축 구조재로 이용하기 위해선 장대재 제작이 가능하여야 한다. 본 연구에서는 낙엽송 소경각재의 종접합 성능평가를 실시하였다. 시험편들은 종접합 방법에 따라 6가지 형상으로 제작하였으며 인장 및 휨 강도시험으로 종접합성능을 검토하였다. 종접합 접합부의 인장시험에서 Lap 시험편의 인장강도는 Double Lap 시험편보다 양호하였으며, Scarf 시험편의 인장강도는 Hooked scarf 시험편보다 양호하였다. Rod 시험편의 인장강도는 3.6 MPa로 가장 양호하였다. 종접합 접합부의 휨 시험결과 봉형 GFRP를 삽입 접착한 시험편들은 평균 29 MPa의 휨 파괴계수가 측정되었으며, 타 접합부 시험편들은 11 MPa 이하의 휨 파괴계수 값이 관찰되었다. 봉형 GFRP (Glass Fiber Reinforced Plastic)를 삽입 접착한 시험편들은 인성파괴가 관찰되었고 나머지 시험편들은 취성파괴가 발생하였다. Rod + Lap 시험편의 평균 휨 파괴계수가 30.5 MPa로 종접합한 시험편 중 가장 양호한 성능을 발휘하였다. Rod + Lap 시험편의 휨 강도는 종접합하지 않은 대조군 시험편 휨 파괴계수의 66%에 해당되었다. 낙엽송 소경각재 종접합 방법으로 봉형 GFRP 삽입 접착이 가장 유효한 강도를 나타내는 것을 확인하였다.

• 한국기계가공학회지
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• 제14권2호
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• pp.99-104
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• 2015

This study analyzed the effects on displacement and stress as a result of improving the profile fastening method targeting rectangular-shaped and cube-shaped specimens. For the rectangular-shaped specimens, the improved fastening method reduced maximum displacement to 41.7% and maximum stress to 18.3% compared to the existing fastening method. For the cube-shaped specimens, maximum displacement and maximum stress results were found to be similar to those of the rectangular-shaped specimens. Thus, as a result of comparing the stress and displacement of the existing and improved fastening methods, it was found that the improved fastening method is superior to the existing fastening method in terms of load support.