• 한국정밀공학회지
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• 제12권2호
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• pp.154-161
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• 1995

In order to analysis of the stress distribution around flaws and the interaction effects between fatigue cracks, stress around micro hole was analyzed by Finite Element Method(F.E.M.) and micro hole specimens were tested using rotary bending fatigue machine and twisting fatigue machine to identify stress effects for fatigue cracks initiating from micro holes and interaction effects between micro holes. The results are as follows : Interaction effects of .sigma. $_{y}$for the micro hole side is larger than the large micro hole side when the interval between micro holes is near. Stress concentration factor increase as the diameter of micro hole becomes smaller. But, stress field of micro hole is smaller than that of large micro hole at h .leq. r (h:depth of micro hole, r:radius of micro hole) and that of large hole is larger than that of small micro hole at h >r expect the small range from micro hole.e.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2009년도 학술발표회 초록집
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• pp.796-800
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• 2009

토목구조물 및 사면의 붕괴는 집중호우가 내리는 경우 많이 발생하고 있으며, 특히 사면에서는 붕괴까지의 변형이 급속히 진행되어 이를 사전에 예방하기는 매우 어려운 현실이다. 침투 및 배수과정에서의 사면 붕괴는 강우침투로 인한 지반의 물리적 특성변화가 직접적으로 사면의 안전계수 변화에 영향을 주는 것으로 판단되며, 이때 발생하는 물리적 특성변화로는 침투시 사면 내 지반의 단위 중량은 증가하여 전단응력의 증가 및 전단강도 감소현상이 발생하며, 이와 반대로 사면 내 배수로 인하여 전단응력의 감소 및 전단강도의 증가현상이 발생한다. 따라서 본 연구에서는 강우침투로 발생하는 지반의 포화도 변화를 지반 내 투수계수의 함수로 설명하여 강우로 인한 지반의 침투 및 배수과정을 규명하고자 한다. 일반적으로 지반 내 지하수의 침투과정은 라플라스 공식을 적용한다. 그러나 라플라스 공식은 정상 상태(Steady State)일 경우에만 사용할 수 있고, 강우 등으로 인한 지하수의 수두 변화가 발생한 비정상 상태(Unsteady State)의 경우에는 부적합하므로 사면과 옹벽 등의 토질구조물에서는 안전성 변화를 계산할 수 없다. 이를 위해 사면 내 지반의 침투 및 배수과정을 투수계수의 함수로 나타내어, 강우의 침투과정을 Fourier Series, 변수분리법 및 섭동함수를 사용하여 식으로 유도함으로서 강우에 의한 지반의 침투 및 배수과정에 따른 사면 내 지하수의 분포를 예측한다. 침투과정 해석을 위하여 지표에서 포화대까지의 깊이 10m의 모델사면 및 지표부터 포화대까지의 포화도는 직선으로 비례한다는 가정을 적용한다. 먼저 푸리에 급수를 이용, 시간에 따른 온도를 열전달에 관하여 편미분하여 발생하는 열확산계수를 투수계수로 변환함에 따라 지하수의 시간과 수직방향거리에 대한 지반의 포화도를 산정한다. 변수분리법은 산정된 포화도에 지반의 초기조건과 경계조건를 고려하기 위해 적용하며, 변수분리법에 의해 산정된 지하수 분포를 섭동함수법으로 과도 및 정상상태로 분류한다. 본 연구의 수행으로 인해 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째, Fourier Series와 변수분리법, 섭동함수를 이용하여 강우에 의한 지반의 포화도 변화를 수식적으로 나타낼 수 있으며 둘째, 지반에서의 강우침투과정을 식으로 표현함으로서, 깊이별 시간에 따른 포화도의 영역이 상부로부터 하부로 전이되는 과정을 알 수 있다. 셋째, 푸리에 급수를 이용한 지반의 침투계산으로 강우로 인한 지반의 포화영역 및 불포화영역을 명확히 구분할 수 있으며, 각 깊이별 포화도를 계산하여 각 구간에서 불포화구간의 전단강도에 대한 보다 정확한 계산이 가능하리라 판단된다.

• 산업기술연구
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• 제20권A호
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• pp.169-178
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• 2000

The 4-point bending tests have been performed In order to estimate the effect of TIG-dressing on fatigue strength and fatigue characteristics quantitatively for non load-carrying fillet welded joints subjected to pure bending. As a result of fatigue tests, fatigue strengths of as-welded specimens have satisfied the grade of fatigue strength prescribed in specifications of korea, AASHTO and JSSC. Fatigue strength at 2 million cycles of TIG-dressing specimens have increased compared with as-welded specimens. As the result of beachmark tests, fatigue cracks occurred at several points, where the radius of curvature and flank angle in the weld bead toes were low, and grew as semi-elliptical cracks, then approached to fracture. As a result of finite element analysis, stress concentration factor in weld bead toes has closely related to the flank angle and radius of curvature, and between these, the radius of curvature has more largely affected in stress concentration factor than flank angle. As a result of fracture mechanics approaches, the crack correction factor of test specimens has largely affected on stress gradient correction factor in case a/t is below 0.4. From the relations between stress intensity factor range estimated from FEM analysis and fatigue crack growth rate, fatigue life has been correctly calculated.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집A
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• pp.217-222
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• 2001

For the life evaluating of notched members, it is the best way that performing the real fatigue test of structure containing notch. But this method required generally much times and costs to evaluate fatigue life. So, generally we use the modified S-N curve or several methods to predict fatigue life. In this study, crack initiation life was evaluated by fatigue testing the SAE keyhole specimen and smooth specimen made of Al 7075-T6 alloys using the constant load then obtained S-N curve of smooth specimen and P-N curve of SAE keyhole specimen. And, fatigue lives of keyhole specimen are predicted using some life prediction methods (Nominal range I method, Nominal range II method, FEM analysis) for investigating experimented results, and that were compared with experimental data. Predicted fatigue lives by FEM analysis were corresponded with experimental data between 1/3times and 3times on the whole, and predicted fatigue lives using modified S-N curve (Nominal range I method, Nominal range II method) were nonconservative compared with that of FEM analysis.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2004년도 춘계학술대회
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• pp.7-12
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• 2004

Large-sized pins are usually used to lift and handle large low speed diesel engine crankshaft. There has then been a need to reduce and optimize the weight of the traditionally used pins. Making an hole by cutting the inside of the pin out was investigated in view of static and fracture strength. To compensate the stress increase caused by the introduction of the inner hole, the groove in the circumferential direction pre-existing on the pin is to be removed. Finite element analysis was carried out for both the original model and weight reduced model. Stress intensity factors for semi-elliptical defects assumed on the pin for the original model and weight reduced model was calculated using the ASME method and compared with the fracture toughness test result of the pin material. The diameter of the cutting hole for the revised model was determined based on the analysis results.

• 한국해양공학회지
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• 제30권4호
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• pp.260-267
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• 2016

Considering the effect of dynamic response amplification, a reliability analysis of an offshore wind turbine support structure under an earthquake is presented. A reliability analysis based on the dynamic response requires a large amount of time when using not only a level 3 approach but also level 2 such as a first order reliability method (FORM). Moreover, if a limit state is defined by using the maximum stress at a structural joint where stress concentration occurs, a three-dimensional element should be used in the finite element analysis. This makes the computational load much heavier. To deal with this kind of problem, two techniques are suggested in this paper. One is the application of a quasi-static structural analysis that takes the dynamic amplification effect into account. The other is the use of a stress concentration factor to estimate the maximum local stress. The proposed reliability analysis is performed using a level 2 FORM and verified using a level 3 simulation approach.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제10권3호통권36호
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• pp.497-508
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• 1998

본 연구에서는 평면결함의 일종인 용입부족의 크기가 맞대기 용접부의 피로 특성에 미치는 영향을 정량적으로 규명하였다. 정적실험 결과 비드를 삭제하지 않은 맞대기 용접부의 인장강도와 항복강도는 용입부족 크기에 관계없이 일정하였다. 또한 피로실험 결과 완전용입된 맞대기 용접부의 피로강도는 국내 외의 시방서에서 규정하고 있는 피로 등급을 모두 만족하며, 용입부족 크기에 따른 피로강도의 저하는 용입부족 크기가 증가함에 따라 피로강도가 급격하게 감소하였다. 파단형태에서 완전용입 시험체와 용입부족 시험체의 파단형태가 서로 다른 형식을 취하고 있음을 알 수 있었는데 이는 용접지단부와 용접루트부의 기하학적 형상에 따른 응력집중계수의 변화에 기인하는 것을 유한요소해석에서 확인하였다. 따라서 강구조물에 대한 용접제작시 발생할 수 있는 용접결함 중 평면결함의 일종인 용입부족은 반드시 피해야만 강구조물의 공용수명을 충분히 확보할 수 있을 것이다.

• 터널과지하공간
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• 제20권1호
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• pp.65-72
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• 2010

암반발파에서 평활한 파단면을 확보하고 굴착손상영역을 제어하기 위하여 노치장약공을 이용한 균열제어공법이 제안되었다. 본 연구에서는 노치형상과 장약조건이 균열발생 및 성장에 미치는 영향을 살펴보기 위하여 날개형 노치장약공을 갖는 발파모델을 구축하고 동적 파괴과정 해석법을 이용한 암반 파괴과정 해석을 수행하였다. 그 결과, 노치 길이가 증가함에 균열의 성장 길이가 증가하며 파단면의 거칠기가 감소하고 장약공 상하부에 손상균열의 발생이 억제되는 경향을 보였다. 해석결과로부터 노치 길이 및 개구 폭에 따른 응력집중계수의 변화 및 균열발생 양상을 비교 분석하여 균열제어에 미치는 영향인자에 대하여 고찰하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제39권6호
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• pp.589-596
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• 2015

횡등방성 압전재료에 대한 모서리경사균열 문제를 해석하였다. 두 기계적 집중 면외하중과 전기적 집중 면내하중이 표면과 균열면에 각각 작용하고, 균열면은 절연균열면이다. 일반화된 변위벡터를 도입하고 Mellin 변환을 사용하여 문제를 수식화하고, 이로부터 Wiener-Hopf 식을 유도하였다. 이식을 풀므로써 폐형으로 주어지는 해를 얻었다. 임의의 균열길이나 경사각에 대해서도 적용이 되는 응력 및 전기변위 강도계수와 에너지 방출율을 구하였다. 이 해는 중첩에 의하여 임의로 분포하는 전기기계하중 문제에 대한 해를 제공하는 기본해로 사용될 수 있다.

• 대한조선학회논문집
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• 제28권2호
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• pp.285-292
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• 1991

본 논문에서는 전형적인 해양 구조물의 튜불러 죠인트 피로강도에 대해서, 유한 요소법을 이용한 음력집중 계수 산출과 피로수명에 대한 영향에 관점을 맞추어 고찰하였다. 이를 위하여 죠인트를 박판 쉘 요소로 모델링 하였으며 총체적인 해석을 수행하였고 수치해석을 위한 기법에 대해 연구하였다. 수치해석 결과에 대한 비교와 검증을 위해 실험적 연구를 수행하였으며 특히 응력집중계수 산정 및 피로수명을 산정하기 위하여 K죠인트에 대한 실 모델 테스트를 특별히 고안된 실험 시설을 이용하여 수행하였다.