• Magazine of the Korea Concrete Institute
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• v.9 no.5
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• pp.197-206
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• 1997

본 연구에서는 기존의 초고강도 콘크리트에 대한 실험자료를 근거로 합리적인 통계적 기법을 이용하여 초고강도 콘크리트의 설계 실용화를 위한 응력-변형율 관계 모델과 응력분포 모델을 제안하는 것이 목적이다. 이를 위하여 첫째, 콘크리트의 응력-변형율 특성을 결정하는 재료 변수들(탄성계수, 최대 압축강도시 변형율 등)에 대한 검토를 수행하였다. 둘째, 이를 바탕으로 일반성과 정확성을 동시에 갖춘 초고강도 콘크리트(700~1400kg/$\textrm{cm}^2$)에 적합한 응력-변형율 모델을 제안, 비교, 고찰하엿다. 셋째, 제안된 응력-형율 모델로부터 초고강도 콘크리트 구조의 극한강도를 평가하기에 적합한 응력분포모델을 제안, 일반성과 정확성을 비교 검증하였다.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2010.04a
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• pp.729-732
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• 2010

본 논문에서는 이산 변수 최적화에 적합한 유전 알고리듬을 이용하여 복합재 적층 패치의 최적강도설계를 수행하였다. 기저판(substrate)와 접착제(adhesive), 그리고 복합재 적층 패치로 이루어진 구조물에서 패치의 강도를 효율적으로 구하기 위해서 응력 함수 기반의 해석적 방법을 도입하였다. 면외 방향의 응력 함수를 가정하여 가상 공액일의 법칙(complementary virtual work principle)에 적용하였으며, 복합재 패치의 자유 경계조건으로부터 면내 방향의 응력함수를 결정하였다. 응력 함수를 통하여 구한 층간 응력 값은 자유 경계 효과를 잘 나타내었고, 이를 이용하여 패치의 강도 해석을 수행하였다. 강도 해석 시, 복합재 패치의 파괴 기준은 면내 응력들에 대해서는 최대 응력 척도를 사용하였으며, 층간 응력들에 대해서는 quadratic delamination 척도를 사용하였다. 유전 알고리듬을 이용한 최적강도설계 과정에서는 임의의 염색체가 주어진 적층 구속 조건을 만족할 수 있게 수정(repairing)하는 과정을 도입하였다. 또한 다수의 전역해(global optima)를 효과적으로 찾기 위해서 multiple elitism 기법을 도입하였다. 응력 함수 기반의 강도 해석방법과 유전 알고리듬과의 연계를 통한 복합재 적층 패치의 강도최적설계 기법은 패치 구조물의 해석 및 설계에 있어서 효율적인 도구로서 사용할 수 있을 것이라 사료된다.

• Journal of Welding and Joining
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• v.15 no.3
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• pp.12-20
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• 1997

구조의 용접접합부에는 재료의 항복응력 크기의 용접잔류응력이 발생되고, 이 잔류응력 상태에서는 응력비(최소응력/최대응력)의 영향이 거의 없다는 것이 일정 진폭 하중조건의 피로실험결과로부터 알려져 있다. 이와 관련하여, 용접구조의 설계 단계에서는 초기 용접잔류응력이 그래도 잔류한 소형실험편의 일정진폭하중 상태의 피로실험 결과로부터 도출된 피로설계선도(S-N 선도)를 이용, 변동하중에 의한 응력 진폭의 밀도분포만으로 일생동안의 누적피해도를 구해 피로강도를 평가하는 것이 일 반적이다. 지금까지는 선박용접구조의 경우도 이러한 개념으로 피로강도 평가를 수행 하였으나, 일반적인 육상 또는 해상 용접구조물과는 달리, 화물의 적재 등의 정하중 이력에 의한 응력변동폭은 피로를 유발하는 파랑 응력변동폭보다 상당히 크다. 그리 고, 정하중에 의해 용접접합부에 인장응력을 발생시키는 하중이력을 받을 경우, 초기 용접잔류 응력은 상당히 저하될 것으로 생각된다. 본 연구에서는 인장응력을 유발하는 정하중 이력에 의해 저하된 용접잔류응력분포와 이러한 잔류응력분포를 가진 선측 종늑골 용접접합부의 피로강도를 검토한다.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.5 no.4
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• pp.468-475
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• 1995

활성금속 브레이징 방법으로 스테인레스 스틸과 질화규소를 접합하여 기계적 특성 및 유한요소법을 사용하여 접합체에서 발생되는 잔류응력의 크기를 조사하였다. 고강도 접합체를 제조하기 위하여 연성금속인 Cu 및 Cu/Mo 적층체를 중간재로 사용하였으며, 중간재의 두께 및 구조에 따라 접합체에서 발생되는 잔류응력의 크기 및 분포가 접합강도에 미치는 영향에 관하여 조사하였다.중간재인 Cu의 두께가 0.2mm 일대 세라믹스에 발생되는 최대 잔류응력의 크기가 급격히 감소하였으며, 최대 접합강도가 나타났다. Cu/Mo 다층 중간재를 사용한 접합체에서는 Cu/Mo 두께비가 감소할수록 접합강도는 증가되었다. 스테인레스 스틸/질화규소 접합체에서 Cu/Mo 중간재의 사용은 Cu 중간재 사용보다 접합강도를 증가시키는데 효과적이었으며, 최대 접합강도는 450Mpa 정도이었다. Cu/Mo 중간재를 사용한 접합체에서는 Mo에 최대 인장방향의 잔류응력이 발생하여 강도 측정시 Mo의 지배적인 소성변형으로 잔류응력이 감소되어 접합체의 접합강도를 향상시키는 것으로 생각된다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2003.07c
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• pp.1439-1441
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• 2003

전기절연재의 구조재로 많이 사용되고 있는 FRP(fiber reinforced plastics)는 열경화성 수지를 접착성 결합제(binder)로 하고 고강도 섬유를 보강재로 한 복합재료로서 기계적, 화학적, 전기적 특성이 매우 우수하다. FRP의 기계적 강도는 유리섬유에 의존 하고 있으므로 유리섬유의 방향과 힘을 가하는 방향에 따라서 그 강도의 차이는 매우 크게 나타난다. 본 연구에서는 섬유의 배향에 따른 강도의 변화를 이해하기 위하여 시편을 제작하여 압축강도를 측정하고 압축강도와 응력의 분포를 유한요소법으로 시뮬레이션하였다. FRP rod에 압축응력이 가해졌을 때 섬유의 배향에 따른 파괴강도와 응력의 분포를 유한요소법을 이용하여 시뮬레이션하였고 모델링에는 3-D Shell과 3-D Brick 요소를 사용하였다. 제작된 시편의 강도특성과 시뮬레이션을 통한 응력의 분포를 서로 비교하여 시편의 파괴에 미치는 응력을 고찰하였다.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.31 no.3A
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• pp.227-234
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• 2011

Recently, a high strength concrete of more than 40 MPa has been increasingly used in practice. However, use of the high strength concrete may influence on design parameters, particularly stress distribution. This is very true since the current everyday practice employs equivalent rectangular stress distribution that is derived from normal strength concrete. Subsequently, the stress distribution seems to be reevaluated and then a new distribution with new parameters needs to be suggested for the high strength concrete. For this purpose, linear and multiple regression analyses have been carried out in term of using experimental data for the high strength concrete of 40 to 80 MPa available in literatures. Accordingly, new parameters associated with the stress distribution have been proposed and employed for the design of flexural and compressive members. Comparative design examples indicate that designs with new parameters reduce section dimensions compared to those with the current code parameters for concrete strengths of 40 to 70 MPa. In particular, for compressive members, design with new parameters exhibit conservative compressive force compared to those with the current code parameters.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.34 no.3
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• pp.341-346
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• 2010

The effect of specimen geometry on the bending and tensile strengths of dissimilar joints ($\beta-Si_3N_4/S45C$) with copper interlayers was evaluated. The average bending strength of specimens with circular cross sections was higher than that of specimens with rectangular cross sections. The crack initiation stress ($\sigma_i$) was successfully determined by the acoustic emission (AE) method and was approximately 60~80% of the bending strength. The residual stresses near the interfaces on the ceramic side were measured by X-ray diffraction before conducting the bending test. The bending strength and the crack initiation stress decreased with an increase in the residual stresses. The effect of the bending strain component was evaluated by the tensile testing; the tensile strength decreased with an increase in the bending strain component and was approximately 80% of the bending strength.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.28 no.1
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• pp.19-19
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• 1991

Fracture of Al2O3 tubes for different loading path under combined tension/torsion was investigated. Macroscopic directions of crack propagation agreed well with the maximum principal stress criterion, independent of the loading path. However, fracture strength from the proportional loading test(τ/σ= constant) showed either strengthening or weakening compared to that from uniaxial tension, depending on the ratio τ/σ. The Weibull theory was capable to predict the strengthening of fracture strength in pure torsion, but not the weakening in the proportional loading condition. The strengthening or weakening of fracture strength in the proportional loading condition was explained by the effect of shear stresses in the plane of randomly oriented microdefects. Finally, a new empirical fracture criterion was proposed. This criterion is based on a mixed mode fracture criterion and experimental data for fracture of Al2O3 tubes under combined tension/torsion. The proposed fracture criterion agreed well with experimental data for both macroscopic directions of crack propagation and fracture strengths.

• Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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• v.39 no.1
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• pp.90-99
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• 2002

The prediction of stress intensity factor(SIF) is one of the most important factors to analyse the propagation behavior of cracks in hull structural members. Up to now, however, simplified prediction method of SIF has not yet been established for the cracks experienced in large complex structures. As a first step to predict crack propagation behavior in a ship structure with very large structural redundancies, simplified SIF prediction formulas for various crack shapes were derived based on the results of the stress analysis under a non-crack condition in this study. The adequacy of the proposed method was then verified in comparison with other experimental and analysis results.

• Journal of Welding and Joining
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• v.23 no.6
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• pp.18-28
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• 2005

본 일반 지침은 용접 이음부나 구조물의 피로강도 평가에 사용되는 기준응력 계산에 관한 내용으로 핫스팟 응력(Hot Spot Stress, 이하 HSS)이라고 칭하는 응력 평가용 해석 기술 및 관련 내용을 다룬다. 국제용접협회 (IIW: International Institute of Welding)발간 지침서의 주요내용에 대한 간략한 소개와 함께 대한용접학회 용접강도연구위원회의 Round-Robin 시험결과를 바탕으로 유한요소 응력해석 기반 용접 이음부의 HSS 평가 방법에 관한 내용을 정리하였다.