• Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
• /
• v.19 no.6
• /
• pp.999-1012
• /
• 2017

Theoretical, empirical and numerical methods are used to evaluate the rock load due to tunnelling. Theoretical and empirical methods do not consider ground conditions, tunnel shape, and construction conditions. However, through numerical analysis, it is possible to analyze the displacement and stresses around tunnel due to its excavation, and evaluate the rock load considering ground and construction conditions. The stress transfer ratio(e) which is defined as a ratio of the difference between the major and minor principal stresses to major principal stress is used in order to understand the stress transfer effect around the tunnel excavation using numerical analysis results. The loosend area around tunnel periphery was found based on this approach. The difference of rock load from stress transfer effect was found according to the ground grade. From comparison, rock load obtained from stress transfer effect (e = 10%) were somewhat larger than the results obtained from the critical strain method, but smaller than those obtained from theoretical and empirical methods. The stress transfer effect approach considers the ground condition, tunnel shape; therefore, it can be applied to evaluate the rock load in concrete lining design.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
• /
• 1997.05b
• /
• pp.153-158
• /
• 1997

Zr-2.5%Nb 합금에서 응력방향에 따른 DHC특성의 차이를 알아보고자 하였다. 판상의 CT시편을 이용하여 수소를 200 ppm 주입하고 응력을 압력관의 길이 방향으로 가하고 notch를 윈주방향으로 한 경우와 원주방향으로 응력을 가하고 notch를 길이 방향으로 한 경우의 균열전파속도를 측정하여 본 결과 길이 방향으로 응력을 가하였을 때 균열전파속도가 1/100 정도 감소하였으며, 균열발생을 위한 임계응력확대계수도 커짐을 알 수 있었다. 그리고 균열전파 방향도 원주방향으로 응력을 가하였을 때는 균열이 precrack을 따라 그대로 진행되었으나, 응력을 길이 방향으로 가하였을 때는 precrack을 따라 균열이 전파되지 못하고 균열분리 현상을 보였다 이것은 원래 모재가 보유하고 있는 집합조직과, 응력에의하여 수소화물이 재배열할 때 기존의 a상에서의 특정 방향 관계를 유지하여 석출함으로써 균열이 수소화물을 따라 전파됨이 원인인 것으로 생각된다. 응력을 원주방향으로 가하였을 때 균열주위에 수소화물이 길게 석출하지만, 응력을 길이 방향으로 기하였을 때는 수소화물이 20$\mu\textrm{m}$ 정도의 작은 크기로 분리된 균열과 같은 방향으로 분포하고 있음을 관찰하였다. 이로부터 집합조직을 개량함으로써 DHC저항성에 대한 효과를 얻을 수 있음을 확인 할 수 있었고 DHCV model에서 방향성을 수소화물의 재배열인자로부터 고려할 필요성이 있음을 알게 되었다.

• Tunnel and Underground Space
• /
• v.19 no.2
• /
• pp.123-131
• /
• 2009

Large scale model tests and numerical analyses were performed in order to investigate the stress distribution on the base of pillar during two-arch tunnel excavation in the regularly jointed rocks. It was observed that the stress was irregularly distributed on pillar and the angle of discontinuities seriously influenced on the stress distribution on the pillar base in the discontinuous rock mass. In the numerical analyses results, It was shown that the stress level of pillar was greatly changed depending on the excavation sequences of two-arch tunnel. It was also observed that stress distributed eccentrically at the pillar as well as at the base of pillar. It is necessary to consider this point for the design of two-arch tunnel.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2016.05a
• /
• pp.445-445
• /
• 2016

급변하는 개수로 흐름에서 발생하는 바닥전단응력의 분포는 하천구조물 설계에 있어 매우 중요한 요소이다. 하천 구조물 중 호안에 대한 하천설계기준 '설계편 제 24장 호안'에는 호안 설계에 대한 일반적인 사항이 제시 되어 있으나, 구체적인 소류력 또는 유속에 대한 기준, 각 호안공법들의 안정성을 평가하기 위한 시험법 등에 대한 구체적인 기준이 부족한 상황이다. 소류력 측정방법에는 간접측정법과 직접측정법이 있다. 간접측정법에는 Reach-Average공식, Reynolds Stress, TKE공식 (Turbulent Kinetic Energy)이 있고 직접측정법에는 Shear Meter, Preston Tube 등이 있다. 본 연구에서는 바닥전단응력을 직접 측정할 수 있는 1차원 소류력 측정장치를 개발하고, 최대유속 5m/s 가변형 고속수로 실험을 통하여 Reach-Average 공식, Reynolds Stress, TKE 공식으로 산정한 바닥전단응력 값과 1차원 소류력 측정장치 값을 비교 분석하였다. 실험케이스는 총 3개로, 22.42???, 30.00???, 41.00??? 유량을 사류이면서 난류인 상태로 실험을 수행하였다. 분석 결과, 본 연구에서 개발한 1차원 소류력 측정장치의 측정값은 TKE공식과 약 2.3% 차이가 났으며, Reach-Average공식과 약 8.1%, Reynolds Stress는 약 22.1% 차이가 났다. 즉, 본 연구에서 개발한 1차원 소류력 측정장치는 유속 범위(1m/s ~1.6m/s )에서 TKE공식을 이용한 바닥전단 응력과 가장 근사하게 나타나는 것으로 분석되었다.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
• /
• 1996.05c
• /
• pp.85-91
• /
• 1996

원전 증기발생기 시제 전열관으로 제조된 Alloy 600 및 690 에 대하여 ASTM 규정 (B163-86a)에 따라 확관실험을 실시하여 평가하였으며, 관 요소에 작용하는 응력을 해석하였다. 실험 결과 시제 전열관은 ASTM에서 요구하는 확관율 30% 및 그 이상의 35% 까지 확관할 경우에도 양호한 확관상태를 보였다. 확관에 따른 유동곡선의 축력은 Alloy 690 이 Alloy 600 에 비해 높았으며, 확관율의 증가에 따라 차이가 점진적으로 크지는 경향을 보였다. 얇은 벽 튜브의 확관에 대한 응력 해석식은 Modified Tresca's Yield Criterion를 도입하여 얻었으며, 소성변형식을 이용하여 확관율에 따른 응력을 예측하였다. 유동곡선의 이론 계산치와 실험치를 비교한 결과 Alloy 600의 경우 이론치는 실험치보다 약간 낮은 값으로 잘 일치되었으나, Alloy 690 경우는 Alloy 600에 비하여 확관율의 증가에 따라 차이가 커지는 경향을 보였다.

• Proceeding of EDISON Challenge
• /
• 2017.03a
• /
• pp.187-193
• /
• 2017

음료수 캔은 우리 주위에서 쉽게 찾아볼 수 있는 밀봉재이다. 캔 음료는 우리 주위에서 아주 쉽게 접할 수 있음에도 불구하고 개봉에 있어서 어려움이 많은 편이다. 성인은 쉽게 개봉할 수 있지만 어린아이나 노약자의 경우 쉽게 개봉하지 못하는 모습을 확인할 수 있다. 음료수 캔 리드부분을 살펴보면 같은 음료일지라도 디자인이 조금씩 다르고, 캔커피의 경우 커피의 종류별로 입구부분이 좁은 것부터 넓은 것까지 다양한 모습을 가지고 있다. 본 연구에서는 에디슨 구조동역학 프로그램을 이용하여 음료수 캔 리드부분의 디자인에 따른 개봉 힘을 비교한다. 응력 특이성이 있는 부분에 대한 합리적인 전단응력 도출 방법을 고려하여 같은 힘을 가했을 경우의 전단응력을 도출하였다. 분석 결과 제품별 개봉하는 데 필요한 힘의 차이를 확인할 수 있었고, 외력보다 내압으로 인한 전단응력의 차이가 더 주요하다는 것을 확인하였다. 도출된 결과는 음료수 캔 리드부 디자인을 효율적으로 개선하는 바탕이 될 수 있다.

• Journal of Dental Rehabilitation and Applied Science
• /
• v.36 no.3
• /
• pp.176-182
• /
• 2020

Purpose: To evaluate the effects of load direction, number of implants, and alignment of implant position on stress distribution in implant, prosthesis, and bone tissue. Materials and Methods: Four 3D models were made to simulate posterior mandible bone block: two implants and 3-unit fixed dental prosthesis (FDP) with a pontic in the center (model M1), two implants and 3-unit FDP with a cantilever pontic at one end (model M2), FDP supported by three implants with straight line placement (model M3) and FDP supported by three implants with staggered implant configuration (model M4). The applied force was 120 N axially or 120 N obliquely. Results: Peak von Mises stresses caused by oblique occlusal force were 3.4 to 5.1 times higher in the implant and 3.5 to 8.3 times higher in the alveolar bone than those stresses caused by axial occlusal force. In model M2, the connector area of the distal cantilever in the prosthesis generated the highest von Mises stresses among all models. With the design of a large number of implants, low stresses were generated. When three implants were placed, there were no significant differences in the magnitude of stress between staggered arrangement and straight arrangement. Conclusion: The effect of staggering alignment on implant stress was negligible. However, the number of implants had a significant effect on stress magnitude.

• Tunnel and Underground Space
• /
• v.14 no.5
• /
• pp.339-344
• /
• 2004

Variation of horizontal to vertical stress ratio of transversely isotropic rock caused by erosion was studied by numerical analysis. Influence of transversely isotropic was less than 5% for isotropic case. Difference between stresses obtained by numerical analysis and theoretical solution was small when initial stress ratio was small and the difference increased as erosion depth increased. Stress ratios diverged from initial ones as depth increased. An equation to determine stress ratio considering erosion according to the analyses was suggested.

• Proceedings of the KWS Conference
• /
• 2009.11a
• /
• pp.93-93
• /
• 2009

본 연구에서는 EGW, FCAW 공정 적용에 따른 고강도 극후판 EH36-TMCP강 용접부의 역학적 거동 및 파괴인성 $K_{IC}$ 을 규명하기 위해, 먼저 열분포, 열탄소성 수치해석을 통하여 용접부의 역학적 거동(용접잔류응력, 소성변형율 등의 크기, 분포, 발생기구)을 고찰하였다. 그리고 이때 얻어진 잔류응력을 초기응력으로 하여, 잔류응력과 외력의 복합하중에 대한 파괴인성 $K_{Ic}$ 특성을 해석하였다. 용접공정별 균열이 존재하는 용접부의 파괴기준을 살펴보면, EGW용접부의 경우가 FCAW용접부의 경우에 비해 균열의 성장이 다소 용이하여 $K_{IC}$ 값이 다소 낮게 나타났다. EGW용접부의 파괴인성 $K_{IC}$ 경우 중첩된 경우(복합하중)가 순수 외력만 작용하는 경우보다 파괴 인성치가 다소 감소하는 경향을 보이고, a/W가 작을 경우 중첩의 경우가 순수 외력만의 경우보다 파괴인성치 차이가 크나, a/W가 증가함에 따라 그 차이가 점차 없어지는 것으로 나타났다. 반면, FCAW용접부의 경우 균열길이가 작은 범위에서는 중첩된 경우가 순수 외력만 작용 할 경우보다 파괴 인성치가 다소 증가함을 보이지만, a/W가 증가함에 따라 순수 외력만의 작용의 경우와 중첩의 경우의 파괴인성 차이가 없는 것으로 나타났다.

• Rubber Technology
• /
• v.11 no.1
• /
• pp.12-26
• /
• 2010

각종 산업제품의 주요 부품으로 사용되고 있는 고무재료는 사용 중 온도변화에 의해 체적 또는 길이 변화를 수반할 수 있어 결과적으로 고무제품의 성능이나 효율이 영향을 받게 된다. 특히 고온에서 고무제품의 치수변화를 제한하거나 일정치수를 강제할 경우 열수축이나 열팽창에 의해 응력이 발생하게 된다. 따라서 온도 변화에 따른 열응력의 측정은 고무제품의 정밀성과 성능을 평가하는 중요한 수단을 제공한다. 본 연구에서는 고무소재의 열응력 측정을 위한 새로운 측정방법을 개발하였고 이와 관련 새로운 시험장치를 설계, 제작하였다. 고무시편에 일정 변형의 인장을 준 상태에서 가열하면 열응력이 발생한다. 이 때의 열응력은 고무분자 사슬들의 운동성에 기인하며 배향된 고무분자 사슬들이 열역학적으로 랜덤 사슬형태로 돌아가려는 엔트로피적 힘이다. 따라서 온도가 높을수록 그 수축력은 증가하게 된다. 또한 고무분자 사슬의 사전 변형이 증가하면 그 열응력은 증가한다. 이때 열응력은 측정시간이 지남에 따라 최대치에 도달한 후 완화되며 그 완화속도는 설정온도에 의해 영향을 받는다. 여기서는 온도변화에 따른 고무시편의 열응력 측정결과를 소개하고, 고무분자 사슬의 엔트로피 변화와 점탄성적 흐름, 그리고 가열에 따른 고무 시편의 팽창 또는 수축이 열응력에 미치는 영향 등을 논의하였다. 특히 천연고무와 SBR 고무시편의 열응력 차이를 분자사슬의 운동과 연관하여 검토하였고, 가교밀도와 가교시스템이 각각 다른 고무시편에 대해 열응력 발생과에 따른 상관관계를 고찰하였다. 또한 시편의 형태와 두께가 열응력 발생에 미치는 영향도 검토하였다. 충전 배합고무의 경우 열응력에 영향을 미치는 인자로 고무분자 사슬의 운동성과 가교밀도 외에 고무재료와 충전제 사이의 물리 화학적 상호작용도 매우 중요한 요소가 된다. 배합고무에서 충전제의 영향을 검토하기 위해 실리카와 카본블랙을 선택하였고 배합고무의 열응력을 각각 측정하여 이들의 보강효과가 열응력에 미치는 영향에 대해 논하였다.