• 대한기계학회논문집A
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• 제20권11호
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• pp.3516-3524
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• 1996

Service conditions for structures at elevated temperatures in nuclear power plant involve transient thermal and mechanical load levels that are severe enough to caeuse inelastic deformations due to creep and plasticity. Therefore, a systematic mehtod of inelastic analysis is needed for the design of structural components in nuclear poser plants subjected to such loading conditions. In the present investigation, the Chabodhe model, one of the unified viscoplastic constitutive equations, was selected for systematic inelastic analysis. The material response was integrated based on GMR ( generallized mid-point rule) time integral scheme and provided to ABAQUS as a material subroutine, UMAT program. By comparing results obtaned from uniaxial analysis using the developed UMAT program with those from Runge-Kutta solutions and experimentaiton, the validity of the adopted Chaboche model and the numerical stability and accuracy of the developed UMAT program were verified. In addition, the developed material subroutine was applied for uniaxial creep and tension analyses for the plate with a hole in the center. The application further demonstrates usefulness of the developed program.

• 한국결정성장학회지
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• 제29권6호
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• pp.298-307
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• 2019

본 연구에서는 Al₂O₃ 소결체 표면에 두 종류의 CaO-Al₂O₃-SiO₂(CAS) 계 유리 분말을 스프레이 코팅(spray coating) 후 소성 거동에 대하여 연구하였다; (1) Si-rich, SiO₂ 함량이 높은 유리, (2) Ca-rich, CaO 함량이 높은 유리. Ca-rich 유리는 점도가 약 10⁷~10⁹ poise일 때 유리 내부에 잔존하는 기포들의 심한 발포 현상이 일어났고 이에 따라 소결 방해에 따른 수축율이 감소하였으며 조도는 증가하였다. 반면, Si-rich 유리의 경우, 1000℃ 이하에서는 Ca-rich와 같은 심각한 발포현상은 없었으나, 1200℃에서 밀도가 낮은 크리스토발라이트(cristobalite) 결정 발생과 함께 기포의 재발포 현상이 일어나 수축율이 감소하였으며 조도가 증가하는 이상 소성 거동을 보였다. 이는 저밀도 크리스토발라이트 결정 생성으로 인한 유리질의 칼슘 함량 증가에 의한 점도 감소로 생각된다. 따라서 CAS계 유리의 경우 저온 소성에서는 발포 현상에 의한 표면조도 상승과 소결 방해를 고려해야 하며, 특히 SiO₂ 함량이 높을 경우, 고온에서 결정화에 의한 이상 발포 현상도 생각해야 한다.

• 대한토목학회논문집
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• 제34권4호
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• pp.1227-1240
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• 2014

휴 폐광산지역은 복합지질재해지역으로 집중호우에 의해 토사재해와 산성광산배수를 발생시킨다. 본 연구는 폐석적치장 전반에 걸쳐 토사재해가 관측된 임기광산에 대해 지반공학적 유변학적 시험을 수행하고 얻어진 시험결과를 토대로 1-D 토석류 수치해석을 수행함으로써 토석류의 확산성을 조사하였다. 모래와 자갈로 구성된 광산폐석 시료의 유변학적 특성을 조사하기 위해 베인관입형 레오미터(Vane-penetrated rheometer)를 사용하였으며, 전단응력 제어를 통한 전단응력(${\tau}$)-전단속도(${\dot{\gamma}}$)와 점도(${\eta}$)-전단속도(${\dot{\gamma}}$) 간의 상관관계를 얻었다. 또한 광산폐석 시료에 대해 잘 알려진 유변학적 모델들(Bingham, Herschel-Bulkley, Power-law, bilinear 및 Papanastasiou 모델)을 적용함으로써 수치해석에 필요한 유변학적 매개변수(항복응력과 소성점도)를 결정하였다. 실험결과에 따르면, 체적농도에 무관하게 전형적인 전단담화(shear thinning) 거동이 관측되었으며, 함수비가 증가할수록 Bingham 유체처럼 거동하는 것으로 나타났다. 또한 사용된 모든 유변학적 모델들은 파괴 후 거동에 적합한 모델들로 밝혀졌다. 토석류 흐름특성을 조사하기 위해 실험결과를 토대로 토석류 크기(5 m, 10 m 및 15 m)와 항복응력(100 Pa, 200 Pa, 300 Pa 및 500 Pa)을 선정하여 1-D BING을 통해 수치해석을 수행하였다. 그 결과, 토석류 이동거리와 이동속도는 항복응력의 크기에 반비례한 것으로 나타났으며, 토석류 항복응력이 500 Pa 이하인 경우 대부분의 토사는 계곡부까지 흘러갈 수 있는 것으로 나타났다. 따라서 집중호우 기간에 산악지역에 방치된 광산폐석은 토사재해에 취약하고 2차적으로 인근 수계로 유입되어 환경적 문제를 야기시킬 수 있는 것으로 나타났다.

• 한국건축시공학회지
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• 제1권1호
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• pp.151-159
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• 2001

This study was performed to investigate the effect of time-dependent creep on the deformation. In the analysis, modified Cam-Clay model was adopted to describe the elastic-plastic behavior of clayey soil. In order to consider effect of creep, the secondary coefficient of consolidation $\alpha$ was supplemented to modified Cam-Clay model. To examine the reliability of the program which is developed in this study, the estimated values by this program were compared with the experimental results. The results of the analysis were in good agreement with the observed values in the field.

• 한국해양공학회지
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• 제7권2호
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• pp.162-172
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• 1993

In the present paper, the overall state of the arts of ice mechanics which is the most typical research topic of the artic engineering field was studied. And also, ice loads genrated by ice-structure interaction were estimated using numerical approach. The effects of viscous property of ice sheets to the ice load were investigated. The time dependent deformation behaviors of ice was modeled by visco-plastic problem using the finite element formalism. Constitutive model representing the material properties of ice was idealized by comblned rheological model with Maxwell and Voigt models. Numerical calculations for the bending and crushing behavior of ice sheet which are the most typical interaction modes between ice sheets and structures were carried out. The time dependent viscous behaviors of ice sheets interaction forces acting on structures were analyzed and the results were studied in detail.

• 대한기계학회논문집
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• 제15권5호
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• pp.1563-1571
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• 1991

본 연구에서는 가상일 원리로 부터 유한 요소 수식화를 updated-Lagrangian 형태로 유도하였으며, 유도된 수식화를 연속체 유한 요소로 유한 근사화 하였다. 이 때 초소성 재료의 거동은 비압축성, 비선형 점성 유ㄷ옹으로 묘사하였다. 유한 요소 프로그램은 성형 기구 해석과 하중 압력을 제어하는 기법으로 구성되어 있으며 하중 압력의 제어는 성형 시간이 최소가 되게 하기 위하여 변형률 속도 민감 계수가 최대가 되고, 국부 변형에 의한 두께 감소를 방지하며 변형률 속도는 일정하게 유지되면서 성 형이 될 수 있도록 하였다. 즉 하중 압력 제어는 상당 변형률 속도가 최대가 되게하 여 성형 시간을 최소화하게 구성하였다.개발된 유한 요소 프로그램은 정수압 벌징 가공에 적용하였으며 최적 압력 시간 선도, 성형 형상, 두께 및 두께 변형률 분포, 상 당 변형률 분포 등을 구하였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1997년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.777-781
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• 1997

In this study, the effect of strain-rate and inital solid fraction on the deformation behaviour of semi-solid material is investigated, when semi-solid forging is performed by the process of closed-die compression using A356 alloy of which the above results can be practically applied for industrical purpose. In order to simulate densification in the deformation of semi-solid material, the semi-solid material is assumed to be composed of solid region following rigid visco-plastic material, the liquid region following Darcy's law for the liquid flow saturated in the interstitial space. Simulation results of closed-die compression and simple upsetting under different strain-rate and initial solid fraction are compared.

• 한국생산제조학회지
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• 제19권2호
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• pp.157-162
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• 2010

This paper describes the thermal fatigue life prediction models for 95.5Sn-4.0Ag-0.5Cu solder joints of Flip chip package considering Under Bump Metallurgy(UBM). A 3D Finite element slice model was used to simulate the viscoplastic behavior of the solder. For two types of solder bump pitches, simulations were analyzed and the effects of underfill packages were studied. Consequently, it was found out that solder joints with underfill had much better fatigue life than solder joints without underfill, and solder joints with $300{\mu}m$ bump pitch had a longer thermal fatigue life than solder joints with $150{\mu}m$ bump pitch. Through the simulations, flip chip with lead-free solder joints should be designed with underfill and a longer bump pitch.

• 터널과지하공간
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• 제5권2호
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• pp.123-133
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• 1995

A two dimensional visco-plastic finite element model capable of handling the multistep excavaton was developed for investigating the effect of excavation-support sequences on the behaviour of underground openings in the jointed rock mass. Ubiquitous joint pattern was considered in the model and joint properties in each set were assumed to be identical. Passive, fully-grouted rockbolts were considered in the model. Visco-plastic deformations of joints and rockbolts were assumed to be governed by Mohr-Coulomb and von Mises yield criteria, respectively. With the ability of removing elements, the model can von Mises yield criteria, respectively. With the ability of removing elements, the model can simulate the multi-step excavation-support sequences. The reliability of the model to the stability analysis for the underground excavation in practice was checked by simulating the behavior of underground crude oil storage caverns under construction.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제3권4호
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• pp.7-20
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• 1987

연약지반의 다차원 압밀해석을 유한요소법으로 해석하기 위하여 점토의 구성방정식으로서 신생퇴적 점토층에서 압밀시에 예상되는 creep와 같은 변형의 시간의존성거동을 표친하는 탄 점소성 구성방정식을 새로히 제안하기 위하여 한계상태 개념으로부터 개발된 수정 cam clay 모델을 보완하여 음력변형해석을 통하여 실측치와 비교한 것이다. 그 결과 대체적으로 실측치와 접근하고 있음을 알 수 있었다.