• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.26 no.6
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• pp.409-413
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• 2013

In this paper, we device stress-diffusion full coupling multiscale analysis method for battery electrode simulation. In proposed method, the diffusive and mechanical properties of electrode material depend on Li concentration are estimated using density function theory(DFT) simulation. Then, stress-diffusion full coupling continuum formulation based on finite element method(FEM) is constructed with the diffusive and mechanical properties calculated from DFT simulation. Finally, silicon nanowire anode charge and discharge simulations are performed using the proposed method. Through numerical examples, the stress-diffusion full coupling method shows more resonable results than previous one way continuum analysis.

• Tunnel and Underground Space
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• v.20 no.1
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• pp.28-38
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• 2010

In order to investigate the tendency of general displacements and behaviors with respect to each construction process as well as the applicability of numerical analysis schemes, this research has focused on not only analyzing a variety of field observations made in a NATM tunnel, such as displacement of top and side, stress of shotcrete and axial strength of rock bolt, but also carrying out a series of numerical analyses. It was established from the investigation that the 2-dimensional continuum numerical analysis was the one which could more accurately predict displacement of crown and side in the area of one step excavation (patten, P1-P3), while the 2-dimensional discontinuum analysis was the most suitable scheme to study that of two step excavation (patten, P4-P6). In addition, the 2-dimensional continuum analysis enabled to appropriately predict the axial strength of rock bolt and stress of shotcrete in all the area of the tunnel. Finally, it has been possible to conclude from the study that the 3-dimensional continuum analysis should be applied to inspect the behavior and tendency with respect to each stage of the construction as well as in the case of joints, such as large turnouts where relaxation loads in both of horizontal and vertical direction are piled up.

• 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.

• Computational Structural Engineering
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• v.8 no.3
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• pp.75-78
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• 1995

The boundary element analysis has been attempted for investigating the singular stress at the interface edge of infinitely layered structure. The subdomain technique has been employed and the analysis model has been divided into two subdomains, which are respectively homogeneous elastic zones. The boundary element equation has been formulated using the equilibrium and continuity conditions at the common interface. The numerical results of example problem has been presented.

• Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
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• v.20 no.5
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• pp.757-772
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• 2018

Recently, earthquakes have occurred in large cities such as Gyeongju and Pohang, and seismic analysis studies have been actively conducted in various fields. However, since most of the previous seismic analyses have dealt with ground structures and the ground separately, there is a lack of a study on the complete soil-structure dynamic interaction. Therefore, in this study, a sensitivity analysis is conducted with MIDAS GEN and MIDAS GTS NX to apply the underground structure fixed-end model considering only the building and the complete system model considering both the building and the ground, respectively and the validity of dynamic analysis considering SSI is examined. As a result of the study, in most conditions it is found that the maximum horizontal displacement of the tall building in case of the underground structure fixed-end model is estimated to be smaller, the bending stress is larger, and the range of the weak part is smaller than that of the complete system model. Therefore, it is expected to be more reasonable to use the complete system model considering soil-structure interaction in seismic analysis.

• Journal of the Korea Concrete Institute
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• v.25 no.5
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• pp.555-564
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• 2013

An effective method was proposed in this study which can improve the strengthening effect of continuous girder bridges by external tendons. The improvement of the proposed strengthening method in comparison with conventional methods was analyzed by applying equivalent load concept. In order to verify the strengthening effect, the enhancement of load-carrying capacity achieved by external prestressing was investigated through the test of continuous beams that were or were not strengthened by the external prestressing. The continuous beams were fabricated by making the deck slab continuous according to general construction practice of an actual concrete girder bridge. The test results showed that the deflections and strains of the strengthened beam were significantly reduced when comparing with those of the non-strengthened beam for the same level of external loads, and the stiffness of the member increased by strengthening. In particular, it was verified that the proposed method can effectively reduce the tensile stresses of the deck caused by negative moment at the intermediate supports of a continuous bridge.

• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• v.17 no.3
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• pp.15-23
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• 2001

탄소성 캡 모델의 중요한 장점은 여러 가지 다공체의 전체적인 축차 및 체적의 비선형 상호거동을 동시에 다룰 수 있음에 있다. 그러나 대부분의 캡 모델이 가진 문제점중의 하나는 세 개의 독립적인 항복면이 불연속으로 연결되어 있음으로부터 기인된다. 본 연구에서는 이러한 항복면 사이의 연결점에서의 탄소성 접선 계수는 특이점이 되고 수치해석상 잠재적인 어려움을 내재하고 있음을 나타내고 이러한 문제의 해결방안의 하나로 세 개의 항복면이 연속적으로 만나는 새로운 탄소성 캡 모델을 제시하였다. 본 논문에서는 모델의 증분형태의 구성식 및 새로운 응력을 구하기 위한 활동 항복면의 결정을 판단하는 알고리즘이 제시되었다. 동반 논문에서는 내재적인 응력적분 및 일관적인 접선계수를 유도하였고 예제계산들을 수행하였다.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2011.04a
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• pp.561-564
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• 2011

다양한 공학/산업적 측면에서 동적 취성 파괴 현상은 매우 중요하다. 취성 균열은 다른 균열 전파에 비해 그 전파 속도가 매우 빠르고 전파 범위가 넓기 때문에 대규모의 파괴 현상을 일으킨다. 동적 전파 중인 취성 균열 거동을 모델화하기 위해 오랜 기간 동안 많은 연구가 진행되었지만, 여전히 많은 부분들이 해석되지 못한 채 남아있다. 특히 균열 생성 및 전파를 위해 인위적인 조건들을 도입해야 하는 것은 기존 방법론들이 가지는 공통적인 문제점이다. 본 연구는 peridynamics를 동적 분기 균열 문제 해석에 도입한다. Peridynamics는 전통적인 연속체 이론에 기반한 수치해석 모델화 기법으로 균열과 같은 비연속성이 있는 문제의 모델화에 강점이 있으며, 인위적인 조건 없이 매우 간단한 방법으로 파괴 현상을 해석할 수 있다. 본 연구에서는 peridynamics 모델이 실험적으로 관측된 분기균열 형상과 균열 전파 속도를 매우 잘 예측해 낼 수 있음을 보인다. 또한 균열팁 주변에 높은 응력이 발생할 때 나타나는 연쇄 분기 현상도 해석할 수 있다. 이와 같은 연구를 통해 응력파가 균열 전파 속도를 변화시키고 전파 방향에도 영향을 주는 것을 알 수 있었다. 수치해석 결과도 또한 실험 결과들과 잘 부합함을 확인하였다.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.24 no.6
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• pp.699-705
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• 2011

High-maneuver missile is a projectile which demands a strong momentum at short time. To produce a necessary thrust for the flight, the gas of high temperature and pressure is generated through explosive combustion of solid propellant, and a great thrust can be obtained by expanding this high temperature and pressure gas. Although the operating time of a rocket motor is less than a few seconds, a failure of part or ablation near the throat of nozzle may take place during the expansion of high temperature and pressure gas for great thrust. In other words, for the precise control of a missile an exact stress analysis considering both, the thermal stress caused by the heat transfer between combustion gas and wall, and the mechanical stress caused by the pressure change in the flow, should be considered first. In this connection, this study investigated the safety, as a point of view of stress and melting point of the material, of the pre-designed thrust generating structure which is subjected to high temperature and pressure as a function of motor operating time.

• Proceedings of the Korean Powder Metallurgy Institute Conference
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• 2003.04a
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• pp.59-59
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• 2003

경사기능 재료는 위치에 따른 특성 변화를 갖고 있어 변화하는 주변 환경에서 사용되는 재료의 응용성을 높일 수 있는 장점이 있다. 적합한 경사기능 재료의 제조를 위해서는 탄성률, 강도, 인성 등의 위치에 따른 변화를 예측하는 것이 필요하다. 그러나 재료 내에서의 탄성률 변화 등으로 인해 경사기능 재료에서 인성을 정량적으로 표현하는데는 어려움이 있으므로 이를 정량적으로 측정하고, R-curve를 결정하는 것은 재료의 응용성에 중요한 인자가 된다. 본 연구에서는 폴리우레탄 스폰지를 이용하여 밀도의 분포가 연속적으로 다른 폴리 우레탄 스폰지를 제조하고 이에 알루미나 분말 슬러리를 이용하여 slip casting을 행하였다. 그 후 폴리 우레탄 스폰지를 탈지한 후 알루미나 성형체를 소결하여 연속적인 기공률 분포가 다른 다공성 알루미나를 제조하였으며, 이에 Al을 용침하여 $Al_2O_3-Al$ 경사기능 재료를 제조하였다. 이러한 $Al_2O_3-Al$ 경사기능 재료에 대해 파괴인성 및 R-curve 특성을 CT(conpact tension)시편으로 측정하였으며, 이를 균일한 복합체의 파괴인성과 비교하였다. 또한 잔류 응력 특성을 파악하기 위해 실험적이 응력 데이터를 Moire interferometry를 이용하여 결정하였다. 또한 이를 유한요서 해석법(FEM)에 의한 계산치와 비교하였다. 서로 다른 조성 분포를 갖는 $Al_2O_3-Al$ 경사기능 재료와 균일한 복합체의 파괴인성을 비교한 결과 동일한 Al조성에서도 서로 다른 파괴 인성치가 나타났다. $Al_2O_3-Al$ 경사기능 재료에서 파괴인성에 영향을 줄 수 있는 인자로는 술수한 $Al_2O_3$의 파괴인성에 Al금속의 소성변형에 의한 인성증진 효과, 그리고 경사기능 재료에서 상호 조성차이에 따른 잔류응력을 고려할 수 있을 것이다. 이중 $Al_2O_3-Al$ 경사기능 재료의 파괴인성에 미치는 잔류응력의 영향을 고려하기 위해 이의 잔류응력에 대해 실험에 의한 유추된 잔류응력과 FEM계산에 의해 유추된 잔류 응력을 비교, 분석하였다.