• Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
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• v.17 no.6
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• pp.597-604
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• 2015

When a tunnel is constructed by drilling and blasting operation, the excavated perimeter becomes uneven due to overbreak at the drill holes so that the thickness of shotcrete tends to be irregular. In this case, the conventional stress analyses for tunnel lining of a uniform thickness cannot be readily applicable. In this study, the profile of tunnel perimeter assumed to be sinusoidal in order to simulate the uneven tunnel perimeter and to control the thickness of shotcrete by using the amplitude and wavelength. By adopting the sinusoidal function to a theoretical solution of stress analysis for uniform lining, the range of axial stress of irregular shotcrete can be estimated. The applicability of the approximate solution has been verified by performing a series of numerical analyses for various conditions. It is shown that the axial stress of shorcrete is highly dependent upon the irregularity of shotcrete, together with the ground property and initial stress conditions. It is also shown the shear stress is dependent upon the wavelength, and the stress condition becomes unfavorable where the thickness of shotcrete is relatively small. The approach developed in this study shows that the stress state where the thickness is relatively small is unfavourable, and it is necessary to take complementary measures when installing shotcrete after blasting.

• Journal of Korean Association for Spatial Structures
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• v.6 no.3 s.21
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• pp.77-86
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• 2006

The stress analysis of cold-formed channel section steel beams under transverse load is presented. The local buckling as well as the lateral buckling effects are included in the analysis. The analytical model is developed based on the thin-walled beam theory, and a one-dimensional finite element model is formulated to solve the analytical model. Numerical results are compared with AISI code. It shows that the proposed model is appropriate for predicting of stress as well as deflection of the cold-formed channel section beam.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.17 no.4
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• pp.423-431
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• 2004

For the fracture mechanics analysis of cracks in welds of dissimilar steels, residual stress analysis and fracture analysis must be performed simultaneously. The standard definition of the J -integral leads to a path dependent value in the presence of a residual stress field. And unlike cracks in homogeneous materials, a bimaterial interface crack always induces both opening and shearing modes of stress in the vicinity of the crack tip. Therefore, it is necessary to develope a path independent J-integral definition for a crack in a residual stress field generated by welding of dissimilar steels. This paper addresses the modification of the Rice-J-integral to produce a path independent J -integral when residual stresses due to welding of dissimilar steels and external forces are present. The residual stress problem is treated as an initial strain problem and the J-integral proposed for this class of problems is used. And a program which can evaluate the J -integral for a crack in a weld of dissimialr steels is developed using proposed J integral definition.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.16 no.4
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• pp.621-629
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• 1992

This study is concerned with an application of the Boundary Element Method to 2-dimensional elastoplastic stress analysis on the material nonlinearities. The boundary integral formulation adopted an initial stress equation in the inelastic term. In order to determine the initial stress increment, the increment of initial elastic strain energy due to elastic increment in stressstrain curve was used as the convergence criterion during iterative process. For the validity of this procedure, the results of B.E.M. with constant elements and NISA with linear elements where compared on the thin plate with 2 edge v-notches under static tension and the thick cylinder under internal pressure. And this paper compared the results of using unmedical integral with the results of using semi-analytical integral on the plastic domain integral.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.37 no.10
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• pp.1297-1303
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• 2013

A nonlinear finite element analysis is performed to evaluate the sealing capability and stress of dust covers for the ball joint of an automotive steering system. The analysis is performed for two types of dust covers: wrinkle type and pot type. The assembly condition and operation condition are analyzed, and the maximum stress and contact normal stress at the ribs are evaluated. It is confirmed that the sealing capability of both types is fairly good, but the wrinkle type is better than the pot type in terms of the maximum stress.

• Proceedings of the Korea Concrete Institute Conference
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• 1996.04a
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• pp.334-339
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• 1996

본 연구의 목적은 불확실성이 내포되어 있는 콘크리트 구조물을 신뢰성 이론에 근거한 보통강도, 고강도 콘크리트에서의 휨모멘트-곡률관계와 하중변위관계를 해석하는데 그 목적을 두고 있다. 또한 기존의 해석방법과 본 연구에서의 해석방법을 비교하고 각 강도별로 기존에 제안된 응력블럭을 가정, 강도별에 알맞은 응력블럭을 검증하고 본 연구의 해석방버벵 대한 타당성을 증명하는 데 있다. 그래서 기존의 문헌을 통하여 공시체 데이터($\Phi$10$\times$20)에 대한 회귀분석을 이용하여 각 강도별로 곡선식을 모델화하여 제안하였고 이 식을 이용하여 불확실성을 내포하고 있는 몬테카롤로 시뮬레이션을 사용하여 내력을 평가하여 기존연구 해석치와 각 응력블럭을 이용한 본 연구에서의 해석치를 비교검토하여 이 해석방법의 타당성을 증명하는데 있다.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.12 no.3
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• pp.309-317
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• 1999

이 논문에서는, 섬유가 보강된 직교 이방성 복합재료의 제작 과정에서 발생하는 잔류 응력을 조사하였다. 직교 이방성 복합 재료의 제작 과정은 경화 과정과 냉각 과정으로 나누어 지며 이 과정에서 발생하는 잔류 응력을 3차원 경계요소법을 이용하여 해석하였다. 모재는 선형 점탄성 거동을 한다고 가정하고, 종속 영역법을 도입하여 해석 모델을 섬유 영역과 모재 영역으로 나누었다. PATRAN을 사용하여 모재에서의 잔류 응력 분포를 도시하였으며 해석 결과를 검토하여 잔류 응력이 국부적으로 모재의 항복을 야기시킬 수 있음을 제시하였다.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2009.04a
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• pp.34-37
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• 2009

본 논문에서는 원자적 계산(atomistic calculation)을 이용한 나노박막의 평형상태(self-equilibrium state)에 대한 해석기법을 제시한다. 두께가 얇은 나노박막은 표면 응력(surface stress)에 의한 영향으로 원자간 거리가 벌크상태의 거리보다 작아진다. 두께가 얇은 나노박막에서의 원자 사이의 거리는 표면 응력과 탄성계수들의 표현식으로 계산이 가능하며, 본 논문에서는 {100}, {111}, {110} 표면을 가지는 나노박막의 평형상태의 해석을 위한 해석적 방법을 제시한다. 원자 사이의 거리를 계산하기 위해서는 보다 정확한 표면 응력의 계산방법이 필요하다. 본 연구에서는 나노박막의 평형상태에 대한 해석을 위해 surface relaxation model을 제시하고, 이 모델을 이용하여 표면응력(surface stress)과 표면강성계수(surface stiffness tensor)와 같은 surface parameter의 계산을 수행한다. 본 논문에서 제시된 surface relaxation model을 검증하기 위하여 분자동역학 전산모사(molecular dynamics simulation)의 수치 결과를 제시하고, 본 연구에서 계산한 equilibrium strain과 비교 검증한다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 1997.11a
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• pp.21-21
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• 1997

인공위성용 추진제 탱크를 개발하기 위해 여러 설계인자를 설정하여 각 인자가 탱크벽면에 미치는 응력분포 영향을 구하고, 또한 최적의 인자 값을 구하기 위해 각 인자의 변화에 따라서 구조해석을 수행하였다. 탱크 지지부 위치와 탱크 벽면 두께 변화에 따른 탱크 벽면에 미치는 응력분포 영향을 고찰하기 위해 1/4 모델을 설정하였고, 연료배출구의 위치변화(경사각돈)에 따른 응력분포는 1/2 모델을 설정하여 해석을 하였다. 탱크에 작용하는 하중은 연료압력에 의해 발생하는 정하중(350 psi)을 가하며 또한, 발사 시 발사체로부터 전달되는 최대동하중(llg)을 고려하였다. 그리고, 탱크가 인공위성에 장착될 때에 발생하는 다양한 장착조건에 대해서 구조해석을 수행하였고, 추진제 배출구 각도가 $0^{\circ}$ 에서 $25^{\circ}C$까지 변화할 때 탱크 벽면에 미치는 응력분포 영향을 구했다. 그래서 각 조건에서 구한 상당응력분포와 인자의 최적 값은 추진제 탱크를 설계하기 위한 기초적인 자료로 활용하고자 한다.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.12 no.3
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• pp.293-308
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• 1999

이 논문에서는 패널, 깊은 보 그리고 전단벽과 같이 평면응력상태하에 있는 철근콘크리트 구조물의 비선형 유한요소해석에 있어서의 직교이방성 콘크리트 구성 모델의 적용성을 보여준다. 등가의 일축 변형을 개념을 토대로 콘크리트의 구성 관계가 주변형률 축과 일치하고 하중이력에 따라 회전하는 직교하는 축에 대해 제시된다. 제안된 모델은 이축 압축응력상태와 인장-압축 응력상태에서 각각 압축강도의 증가와 인장 저항력의 감소효과를 보여주는 이축 파괴영역의 정의를 포함한다. 인장균열이 발생한 후, 콘크리트의 압축강도의 감소효과가 제시되고, 인장강화효과로 알려진 철근에 의해 지지되는 콘크리트의 인장응력이 고려된다. 평균응력과 평균변형률 개념을 사용하여 힘의 평형, 적합조건 그리고 철근과 철근을 둘러싼 콘크리트 사이의 부착응력-슬림 관계를 토대로 인장강화효과를 모사하기 위한 모델이 제안된다. 유한요소 모델에 의한 예측은 유용한 실험자료와의 비교에 의해 입증된다. 이 논문에서는 해석결과와 이상화한 전단 패널실험으로부터 얻어진 실험값의 비교연구가 수행되고, 제안된 모델의 타당성을 보여주기 위해 서로 다른 응력상태하의 전단 패널 보와 벽체의 힘-변위 관계를 평가하였다.