• 대한기계학회논문집A
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• 제29권12권
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• pp.1621-1628
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• 2005

This paper presents a stress-modified fracture strain for API X65 steel used for gas pipeline, as a function of stress triaxiality. To determine the stress-modified fracture strain, tension test of bars with four different notch radii, made of API X65 steel, is firstly performed, from which true fracture strains are determined as a function of notch radius. Then detailed elastic-plastic, large strain finite element (FE) analyses are performed to estimate variations of stress triaxiality in the notched bars with load. Combining experimental with FE results provides the true fracture strain as a function of stress triaxiality, which is regarded as a criterion of ductile fracture. Application of the developed stress-modified fracture strain to failure prediction of gas pipes made of API X65 steel with various types of defects is discussed.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제8권1호
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• pp.183-190
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• 2000

The objective of this work is to develop a criterion for predicting the failure strength of the joints bonded by ductile adhesives. To obtain a criterion, first, fracture tests were carried out for T-peel joint and Single-lap joint with widely differing joints geometries. Then using the fracture loads obtained at tests, the finite element analysis were performed, in which the stresses in the adhesive bonds were calculated in great detail. After examining four epoxy adhesives, it is concluded that the fracture of adhesively bonded joint occurs when the maximum of the ratio of the mean to effective stresses exceeds a constant value which can be determined from analysis and test for each adhesive.

• 한국소성가공학회:학술대회논문집
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• 한국소성가공학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.163-166
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• 2005

A hole expansion process is an important process in producing a hub-hole in a wheel disc of a vehicle. In this process, the main parameter is the formability of a material that is expressed as the hole expansion ratio. The hub-hole expansion process is different from conventional forming processes or hole flanging processes from the view-point of its deformation mode and forming of a thick plate. In the process, a crack is occurred in the upper edge of a hole as the hole is expanded. Since prediction of the forming limit by hole expansion experiment needs tremendous time and effort, an appropriate fracture criterion has to be developed fur finite element analysis to define forming limit of the material. In this paper, the hole expansion process of a hub-hole is studied by finite element analysis with ABAQUS/standard considering several ductile fracture criteria. The fracture mode and hole expansion ratio is compared with respect to the various fracture criteria. These criteria do not predict its fracture mode or hole expansion ratio adequately and show deviation from experimental results of hole expansion. A modified ductile fracture criterion is newly proposed to consider the deformation characteristics of a material accurately in a hole expansion process. A fracture propagation analysis at the hub-hole edge is also performed for high accuracy of prediction using the new fracture criterion proposed.

• 한국소성가공학회:학술대회논문집
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• 한국소성가공학회 2004년도 추계학술대회논문집
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• pp.160-163
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• 2004

The hub hole in a wheel of vehicles usually formed with hole expansion process. Formability of material, especially the hole expansion ratio, is important to produce a fine hub hole. The hub hole expansion process is different from general forming process or bore expansion process in the viewpoint of forming a thick plate. In the hole expansion process of the plate with a hole, as the hole being expanded, the crack is occurred to outward direction at the boundary of a hole. Therefore, it is need to apply the fracture criterion in the hub hole expansion process. In this paper, the hub hole expansion process is simulated with commercial elasto-plastic finite element code, LS-DYNA3D considering some ductile fracture criteria. Fracture mode and hole expansion ratio is compared with respect to the fracture criteria. Analysis results demonstrate that only the effective plastic strain is not adequate to predict the fracture mode in the hub hole. And the analysis results also indicate that the ductile fracture criteria properly predict the fracture mode but hole expansion ratio is different with the result of each other because of their different characteristics.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.250-250
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• 2022

호안은 유수로부터 제방과 하안을 보호하는 구조물로 태풍 또는 집중호우로 인한 홍수로부터의 안정성이 확보되어야 한다. 일반적으로 호안공법은 강성호안과 연성호안으로 구분되는데 호안재료로써의 기준과 설치 및 유지상태 기준에 따라 다르게 해석되고 있는 것이 현실이다. 최근에는 호안공법의 재료의 연결성에 따라 강성호안과 연성호안을 구분짓는다고 언급되기도 한다. 본 연구에서는 친환경 석재를 사용하고 재료와 기반재의 체결을 통해 연결성을 확보하고 굴요성을 갖게 하는 연성호안공법에 대해 실규모 실험을 계획하였다. 수리 안정성 검토를 위한 실규모 실험은 안동 하천실험센터에서 수행하였다. 실험에 사용된 수로는 8°의 경사를 갖는 급경사수로에서 수행하였으며, 수로의 제원은 폭 3m, 길이 30m 의 직사각형 형태의 직선수로로 이루어져 있다. 시험체는 실규모로 제작되며 실험수로 내 2m × 10m 의 제원을 갖는 공간에 제작된 호안공을 크레인을 이용하여 실험수로에 설치하였다. 수리 안정성 실험은 실험대상유량을 단계별로 나누어 점차적으로 증가시키고, 시험체의 이탈, 파괴 등의 큰 변화가 발생(미국 재료시험학회 연결형 콘크리트 블록 시험방법, ASTM D 7277)하였을 경우 실험을 종료하도록 계획하였다. 수리량 측정항목은 유속, 수위 등이 있으며, 호안공 의 물리적 변화는 3D스캐너를 이용하여 설치 전·후 변위를 검토하였다. 총 3회에 걸쳐 실험을 수행하였으며 실험조건에 따라 일부 시험체에서 돌출 또는 침하현상이 발생하기도 하였으나 호안의 손상이나 이탈, 연성기반재의 찢어짐 등 안정정을 저해하는 호안공 시험체의 변화는 발생하지 않는 것으로 확인되었다. 실험결과 실험수로에서 발생가능한 최대유량인 4.6cms 조건에서 본 호안공법은 약 337.7N/m² 의 소류력을 확보하는 것으로 확인되었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제14권2호
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• pp.145-152
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• 2010

본 연구는 루가구의 멍에 실험에서 휨거동 및 보강효과 등의 특성을 파악하였다. 실험 결과, 기준실험체는 가력하중 초기부터 하단에서 휨균열이 발생하여 파괴로 진행되었으나 탄소섬유막대 보강실험체는 실험체 상부에서 압축에 의한 수축현상이 발생하여 압괴되거나 보강재의 파단으로 파괴되어 초기하중부터 보강효과가 발휘되는 것으로 사료된다. 보강실험체는 기준실험체에 비해 항복강도는 6%~38%, 최대강도는 8%~17% 높은 강도를 나타내었다. 탄소섬유막대로 휨 보강한 실험체는 휨처짐 제어의 효과를 기대할 수 있을 것으로 사료된다. 보강실험체의 연성계수는 기준실험체에 비해 평균 141% 정도 증가되는 것으로 나타나 구조적으로 연성 거동을 기대할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제22권4호
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• pp.100-107
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• 2018

본 연구의 목적은 철근콘크리트 휨 부재에 탄소섬유시트, 유리섬유시트, PET(polyethylene terephthalate) 섬유 등을 이용하여 보강했을 때, 보강재 종류, 보강재 물성, 보강량 등에 따른 보강효과를 파악하는 것이다. 변수별 보강효과를 파악하기 위해 가상의 휨부재를 기준실험체로 선정하여, 기준실험체에 대해 항복단면과 극한단면일 때의 모멘트-곡률 관계를 파악하였다. 보강하지 않은 기준실험체에 보강재 종류, 보강재 물성, 보강량 등 다양한 변수를 적용하여 총 11개의 실험체의 모멘트-곡률 곡선을 비교하였다. 분석 결과, 보강하지 않은 실험체에 비해 보강한 실험체의 휨강도는 높게 나타났다. 그러나 연성에 대해서는 보강하지 않은 기준실험체가 가장 우수한 것으로 나타났다. 변수별 휨 보강효과는 보강량이 많고, 파괴시 재료강도가 높을수록 우수하게 나타났으며, 연성효과는 보강재의 파괴시 변형률이 높을수록 우수한 것으로 나타났다. 손상 전과 손상 후의 보강효과에 대해서는 휨보강 효과와 연성효과 모두 10% 이내로 미미하게 나타나 손상상태에 있더라도 온전한 상태로 해석해도 큰 차이가 없을 것으로 판단된다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1995년도 추계학술대회 논문집
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• pp.265-270
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• 1995

In orthogonal cutting a new approach for modeling of burr formation process when tool exits workpiece is proposed. The approach is based on the rigid-plastic FEM combined with the ductile fracture criterion and the element kill method. The approach is applied to simulate a plane strain cutting process. The results of the FEM are compared with those of the experiment. It is shown that the fracture location and fracture angle as well as cutting force can be predicted using the proposed approach with a good correlation to experimental results.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1996년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.191-195
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• 1996

Conventional single-side straight cutting of sheet metal is analyzed by the rigid-thermoviscoplastic finite element method. The FE-simulation is performed from initial stage to final stage of shearing process. The ductile fracture criterion and element kill method are used in the present work to estimate if and where a fracture occurs and to investigate the features of sheared surface in shearing process. The FE-simulation results are obtained for different clearances and these are compared with published experimental results. It is found that the results of the present work are in close agreement with published experimental results.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1994년도 추계학술대회 논문집
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• pp.229-234
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• 1994

The major objective of the present paper is to estabilish finite element simulation technique in order to further analyze the shearing process. For this the ductile fracture criterion and element kill method are used in the present work. It is postulated that a fracture initiation is based on the magnitude of local effective strain. The features of sheared surface are easily observed by the element kill method. The simulation results are compard with existing experimental results. It is found that the results of the present work are close agreement with the existing results.