• Tunnel and Underground Space
• /
• v.17 no.2 s.67
• /
• pp.128-138
• /
• 2007

At low in-situ stress, the continuity and distribution of natural fractures in rock mass predominantly control the failure processes. However at high in-situ stress, the failure process are affected and eventually dominated by stress-induced fractures preferentially growing parallel to the excavation boundary. This fracturing is often observed in brittle type of failure such as slabbing or spatting. Recent studies on the stress- or excavation-induced damage of rock revealed its importance especially in a highly stressed regime. In order to evaluate the brittle failure around a deep underground opening, physical model experiments were carried out. For the experiments a new tue triaxial testing system was made. According to visual observation and acoustic emission detection, brittle failure grades were classified under three categories. The test results indicate that where higher horizontal stress, acting perpendicular $(S_{H2})$ and parallel $(S_{H1})$ to the axis of the tunnel respectively, were applied, the failure grade at a constant vertical stress level (Sy) was lowered. The failure initiation stress was also increased with the increasing $S_{H1}\;and\;S_{H2}$. From the multi-variable regression on failure initiation stress and true triaxial stress conditions, $f(S_v,\;S_{H1},\;S_{H2})$ was proposed.

• The Korean Journal of Rheology
• /
• v.9 no.1
• /
• pp.16-26
• /
• 1997

사출 성형된 제품에서 발생하는 잔류응력은 최종 제춤의 기하학적 정밀도와 기계적 성질 및 열적 성질에 영향을 미친다. 사출성형된 제품의 잔류응력을 예측하기 위해서는 먼 저 열 및 유동장의 해석을 수행하여야 하고이를 위해서는 사출 성형의 세단계. 즉 충전, 보 압, 냉각을 모두고려해야한다. 검사체적 방법에 기초한 혼합 유한요소/유한차분방법을 사용 하는 수치 해석적 기법에 의하여 충전과정가 후충전 과정의 유동장 해서을 수행하였다. 일 반화된 헬레쇼 유동을 가정하였고 보압과 냉각과정시의 고본자의 압축성을 고려하였다. 점 도의 전단 변형률의 크기와 온도에 대한 의존성은 개선된 크로스 모델을 사용하여 나타내었 다. Tait에 의해 제안된 상태방정식은 고분자의 온도, 압력, 부피의 상호관계를 묘사하는 좋 은 방법을 제공하였다. 유동해석을 통하여 전 공정에 걸쳐서 온도와 압\ulcorner장의 변화에 대한 데이터를 얻었고 제품의 고체 응력해석의 입력 데이터로 사용하였다. 유한요소응력해석에는 평면 응력요소를 사용하였다. 다양한 형태의 금형에 대해서 공정 변수들을 달리하여 유동장 의 해석과 잔류응력의 계산을 수행하였다. 이로부터 공정조건과 유동장의 관계를 밝히고 최 종 제춤의 잔류 응력에의 영향을 고찰하였다.

• Journal of the KSME
• /
• v.35 no.6
• /
• pp.504-516
• /
• 1995

작년에 발생한 성수대교의 파손사고는 인적손실은 물론 경제적 그리고 사회적으로 심각한 영향을 미쳤다. 현재 수많은 공장에서 가동되고 있는 크레인 관련 시설들은 변동응력의 작용과 용접구 조물이라는 점에서 성수대교와 유사한 조건을 가지고 있다. 또한 그중에서 많은 부분은 설계시 에는 고려치 못했던 부하조건의 가혹화와 노후화 때문에 손상 가능성이 항상 존재하고 있다. 이러한 점을 고려하여 필자들은 설비의 예방정비 차원에서 크레인 거더 및 런웨이 거더의 안정성 평가에 주목하게 되었고 나름대로 얻은 경험을 지면에 정리하여 보았다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
• /
• v.37 no.3
• /
• pp.345-352
• /
• 2013

In this research, a study on stress shape functions was conducted to analyze the contact stress problem by using a hybrid photoelasticity. Because the contact stress problem is generally solved as a half-plane problem, the relationship between two analytical stress functions, which are compositions of the Airy stress function, was similar to one of the crack problem. However, this relationship in itself could not be used to solve the contact stress problem (especially one with singular points). Therefore, to analyze the contact stress problem more correctly, stress shape functions based on the condition of two contact end points had to be considered in the form of these two analytical stress functions. The four types of stress shape functions were related to the stress singularities at the two contact end points. Among them, the primary two types used for the analysis of an O-ring were selected, and their validities were verified in this work.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
• /
• v.12 no.5
• /
• pp.2410-2415
• /
• 2011

The needs for enlargement of width of existing embankment have been increasing due to heavy traffic and large amount of transporting goods. In this study, it was intended to derive formula for estimating vertical stress induced by additional embankment. Theoretical background for handling plain strain problem was investigated. It can be seen that stress function considered in the analysis was justifiable for compatibility and boundary condition. Notes for using derived formula were also considered.

• Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
• /
• v.18 no.5
• /
• pp.469-485
• /
• 2016

The failure of rock mass around deep tunnel, different from shallow tunnel largely affected by discontinuities, is dominated by magnitudes and directions of stresses, and the failures dominated by stresses can be divided into ductile and brittle features according to the conditions of stresses and the characteristics of rock mass. It is important to know the range and the depth of the V-shaped notch type failure resulted from the brittle failure, such as spalling, slabbing and rock burst, because they are the main factors for the design of excavation and support of deep tunnels. The main features of brittle failure are that it consists of cohesion loss and friction mobilization according to the stress condition, and is progressive. In this paper, a three-dimensional numerical model has been developed in order to simulate the brittle behavior of rock mass around deep tunnel by introducing the bi-linear failure envelope cut off, elastic-elastoplastic coupling and gradual spread of elastoplastic regions. By performing a series of numerical analyses, it is shown that the depths of failure estimated by this model coincide with an empirical relation from a case study.

• Journal of the Korean Geotechnical Society
• /
• v.30 no.7
• /
• pp.5-15
• /
• 2014

Abandoned mine deposits are exposed to various physico-chemical geo-environmental hazards and disasters, such as acid mine drainage, water contamination, erosion, and landslides. This paper presents the ring shear characteristics of waste materials. The ring shear box with a rotatable O-ring was used in this study. Three tests were performed: (i) Shear stress-time relationship for given normal stress and shear speed, (ii) shear stress as a function of shear speed, and (iii) shear stress as a function of normal stress. For a given normal stress (50 kPa) and speed (0.1 mm/sec), the materials tested exhibit a strain softening behavior, regardless of drainage condition. The peak and residual shear stresses were determined for each normal stress and shear speed. The shear stress was measured when shear speed is equal to 0.01, 0.1, 1, 10, 50, 100 mm/sec or when normal stress is equal to 20, 40, 60, 80, 100, 150 kPa. From the test results, we found that the shear stress increases with increasing shear speed. The shear stress also increases with increasing normal stress. However, different types of shearing mode were observed in drained and undrained conditions. Under drained condition, particle crushing was observed from the shearing zone to the bottom of lower ring. Under undrained condition, particle crushing was observed only at the shearing zone, which has approximately 1 cm thick. It means that a significant high shear speed under undrained condition can result in increased landslide hazard.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2010.02a
• /
• pp.165-165
• /
• 2010

$1.55\;{\mu}m$ 대역의 레이저 다이오드를 제작하기 위해, InP(001) 기판에 InAlGaAs 물질을 장벽층으로 하는 InAs 양자점 구조를 분자선증착기 (MBE)를 이용하여 성장하고 구조 및 광학적 특성을 Double Crystal X-ray Diffraction (DCXRD), Atomic Force Microscopy (AFM), Photoluminescence (PL)을 이용하여 평가하였다. 일반적으로 InAlGaAs 물질은 고유한 상분리 현상 (Phase Separation)이 나타나는 특성이 있으며, 이는 양자점 성장에 중요한 요인으로 작용할 수 있다. 이러한 InAlGaAs 물질의 상분리 현상을 기판온도 ($540^{\circ}C$, $555^{\circ}C$, $570^{\circ}C$)를 비롯한 성장변수를 변화시켜 제어하고 InAs 양자점 형성에 어떠한 영향을 미치는지를 분석하였다. 540의 성장온도에서 InP(001) 기판에 격자정합한 InAlGaAs 장벽층이 성장온도를 $570^{\circ}C$로 증가시킬 경우 기판에 대하여 인장 응력 (Tensile Strain)을 받는 구조로 변화되었다. 인장응력을 받는 InAlGaAs 장벽층을 Ga Flux 양을 조절하여 격자정합한 InAlGaAs 층을 형성할 수 있었다. AFM을 통한 표면 형상 분석 결과, 서로 다른 기판온도에서 성장한 InAlGaAs 물질이 InP(001) 기판에 격자정합 조건일지라도 표면의 거칠기 (Surface Roughness)는 매우 다른 양상을 보였고 InAs 양자점 형성에 직접적으로 영향을 주었다. $570^{\circ}C$에서 성장한 InAlGaAs 위에 형성한 InAs 양자점의 가로방향 크기를 세로방향 크기로 나눈 비율이 1.03으로서, 555와 $540^{\circ}C$의 1.375 와 1.636와 비교할 때 모양 대칭성이 현저히 개선된 것을 알 수 있다. 상분리 현상이 줄어 표면 거칠기가 좋은 InAlGaAs 위에 양자점을 형성할 때 원자들의 이동도가 상대적으로 높아 InAs 양자점의 크기가 증가하고, 밀도가 감소하는 현상이 나타났다. 또한 InAlGaAs 장벽층이 InP(001) 기판을 기준으로 응력 (Compressive 또는 Tensile)이 존재하는 경우, InAs 양자점 모양이 격자정합 조건 보다 비대칭적으로 변하는 특성을 보여 주었다. 이로부터, 대칭성이 개선된 InAs 양자점 형성에 InAlGaAs 장벽층의 표면 거칠기와 응력이 중요한 변수로 작용함을 확인 할 수 있었다. PL 측정 결과, 발광파장은 $1.61\;{\mu}m$로 InAs 양자구조 형상에 따라 광강도 (Intensity), 반치폭 (Line-width broadening) 등이 변화 되었다.

• Journal of Welding and Joining
• /
• v.15 no.1
• /
• pp.55-65
• /
• 1997

The stress intensity factor has been calculated for the cracked plate subjected to remote normal stress and reinforced with a plate by symmetric spot welding. The solution was based on displacement compatibility condition between the cracked sheet and the reinforcement plate. It is shown that the results from the derived equation for stress intensity factor were agreed with previous solutions. The reinforcement effect gets better as a joining spot is closer to the crack tip and the other joining spots become nearer to the crack surface.

• Journal of the KSME
• /
• v.22 no.1
• /
• pp.9-14
• /
• 1982

복합재료를 이용하여 부품제작을 한 후 어떠한 결합방법을 채택할 것인가를 결정할 때 고려해 야할 점을 기계적 결합법과 접착결합법을 비교하여 검토하였다. 기계적 결합은 하중을 많이 받고 분해 및 결합이 자주 예상되는 부품에 채택해야 할 것이며 복합재료의 특성을 고려하여 보강 시에 부착하는 평판의 섬유방향은 가급적 드릴구멍주위를 부드럽게 하여 응력집중을 낮출 수 있으며 하중의 종류에 따라 적층의 섬유방향을 조절함으로서 응력집중을 조절할 수 있다. 드릴 구멍 주위인 파손은 평판의 폭과 구멍의 직경등이 크게 작용함으로 강도해석을 할 경우에 응력 해석을 한 후 허용응력등을 결정해야할 것이다. 접착졀합법은 작업이 간단하나 신뢰도가 떨어지 므로 하중을 많이 받는 구조물에의 사용에 주의를 요하며 설계방법도 매우 다양하게 제안되어 있어 선택함에 있어 하중 환경조건등을 점검해야할 것이다. 접착결합법은 드릴구멍같은 불연속 성을 갖지 않기 때문에 응력집중이 생기지 않으나 접착층의 길이등 기하학적 형상에 따라 다르게 나타남으로 잡착층의 분리가 일어나지 않도록 설계되어야 한다. 특히 복합재료의 이방성인 성 질을 감안하여 접착층에 이웃하는 피접착층의 섬유방향에 주의해야 하며 층간응력이 파손에 미 치는 영향을 고려하여 설계에 임해야 한다.