• 대한기계학회논문집A
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• 제37권11호
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• pp.1339-1347
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• 2013

기존 단축 크리프시험에서는 천이 크리프의 영향을 무시하고 정상상태 크리프만을 고려하기 때문에 실제 크리프 특성을 나타내지 못한다. 이에 본 연구에서는 천이크리프를 고려한 압입 크리프 물성평가법을 제시한다. 다양한 재료에 대해 구형압입시험 전산모사를 이용해 크리프 물성변화에 따른 거동을 살펴보고, 크리프 특성을 무차원 변수들의 회귀식으로 표현한다. 이를 토대로 천이크리프를 고려한 압입 크리프 물성평가 프로그램을 생성했다. 제시한 물성평가 프로그램을 통해 압입 하중-변위 곡선으로부터 크리프지수, 계수값들을 각각 1.1%, 2.3% 오차범위에서 예측할 수 있다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제27권1호
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• pp.65-76
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• 2011

본 논문에서는 보강토 구조물의 장기거동에 관한 수치해석 내용을 다루었다. 본 연구는 사용연한동안 지속하중을 받는 보강토 구조물의 장기 변형 관련 메카니즘을 고찰하는데 주 목적을 두었다. 연구를 위해 먼저 Singh-Mitchell 크리프 모델과 멱함수(Power law) 크리프 모델을 이용하여 각각 뒤채움흙과 보강재의 크리프 변형을 모델링하는 방안을 구축하였으며 이를 토대로 뒤채움흙과 토목섬유 보강재의 크리프 특성에 대한 매개변수 연구를 수행하였다. 해석결과 외부하중을 받는 보강토 구조물이 세립분이 많이 포함되어 있는 흙으로 뒤채움이 될 경우 뒤채움흙과 토목섬유 보강재로부터 발생하는 크리프 효과로 인해 상당한 크기의 장기 변형이 발생할 수 있는 것으로 나타났다. 본 논문에서는 외부하중을 받는 보강토 구조물에 있어서 크리프 효과가 구조물의 사용성에 미치는 영향을 집중적으로 고찰하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제23권7호
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• pp.1120-1128
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• 1999

An elastic-viscoplastic finite element analysis is performed to investigate detailed growth behavior of creep cracks and the numerical results are compared with experimental results. In Cr-Mo steel stress fields obtained from the crack growth method by mesh translation were compared with both cases that the secondary creep rate is only used as creep material property and the primary creep rate is included. Analytical stress fields, Riedel-Rice(RR) field, Hart-Hui-Riedel(HR) field and Prime(named in here) field, and the results obtained by numerical method were evaluated in details. Time vs. stress at crack tip was showed and crack tip stress fields were plotted. These results were compared with analytical stress fields. There is no difference of stress distribution at remote region between the case of 1st creep rate+2nd creep rate and the case of 2nd creep rate only. In case of slow velocity of crack growth, the effect of 1st creep rate is larger than the one of fast crack growth rate. Stress fields at crack tip region we, in order, Prime field, HR field and RR field from crack tip.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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• pp.245-248
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• 2008

콘크리트 구조물은 콘크리트의 크리프와 건조수축 등의 영향으로 시간의존거동을 한다. 그리고 크리프와 건조수축의 불확실성은 매우 크다. 크리프의 불확실성을 줄이기 위해서 실험을 통하여 크리프 특성을 얻는 것이 필요하다. 연구실에서의 실험을 통한 결과를 얻더라도 환경 요인과 모델 자체의 불확실성 등에 의해서 실제 구조물에서는 크리프 특성이 다를 수 있다. 코드식이나 실험에 의해서 얻은 크리프 계수와 실제 구조물에서의 크리프 계수의 실제 물성 차이가 있다면, 구조물의 장기 거동을 적절히 예측하지 못하게 된다. 본 논문에서는 장기거동을 잘 예측하기 위해 시간에 따라 측정된 처짐으로부터 크리프 계수를 추정하였다. RC 빔 부재의 시간에 따른 처짐을 측정한 자료로부터 크리프 계수 민감도 해석을 이용하여 크리프 계수를 추정하고 ACI Committee 209와 CEB-FIP MC90에서 제시하는 크리프 모델에 따른 크리프 계수의 차이를 살펴보았다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권2A호
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• pp.243-247
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• 2008

본 연구에서는 수정유효탄성계수법에 근거하여 2축 휨과 축력을 동시에 받는 경우에 콘크리트의 크리프와 건조수축을 고려한 철근콘크리트 보의 효율적이고 합리적인 단면해석 방법을 제안하였다. 제안된 방법은 재령보정계수와 선형 크리프 이론을 이용하였으며, 응력의 분포를 평형조건으로부터 유도하였다. 제안된 방법을 사용하여 직사각형 단면에 대한 예제해석을 수행하였으며 직사각형 단면에서 변형도의 변화와 응력의 변화를 검토하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제13권4호
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• pp.461-473
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• 2000

이 논문은 콘크리트의 크리프와 건조수축 현상을 고려한 강재와 콘크리트의 부분 합성보의 거동의 해석을 위한 모델을 제안하고 있다. 부분합성 거동은 선형 부분전단 연결이론을 토대로 합성보를 일정한 수의 요소로 분할한 후 각 절점에서 평형조건과 적합조건을 기초로하여 구성 방정식을 구성하고 경계조건과 각 요소에 대한 구성 방정식을 순차적으로 적용하는 방법으로 해석모델이 구성되었다. 또한 콘크리트의 시간에 따른 현상인 크리프와 건조수축의 영향도 고려되었다. 제안된 해석모델은 다경간 연속 합성보의 슬립거동을 효과적으로 나타낼 수 있다. 제안된 해석 모델의 검증을 위해 기존 연구의 결과와 비교되었으며, 여러 조건에 대한 합성보의 해석을 통해 제안된 모델의 적용성을 입증하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제23권1호
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• pp.77-86
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• 2011

복합구조의 합성단면에서 콘크리트 크리프변형은 합성단면에 추가 변형을 발생시키며, 장기변형의 일부 구속에 의한 응력이완은 콘크리트단면에 도입된 선압축응력의 심각한 손실을 초래할 수 있다. 이 논문에서는 복잡한 합성단면의 콘크리트 크리프변형에 대해 공학적인 목적에서 단순 해석이 가능한 이완계수법을 유도하고, 이완계수법에 요구되는 응력이완계수 식을 제안하였다. 이완계수법은 크리프계수와 합성단면의 환산단면특성 및 하중특성을 매개변수로 사용하는 균등 크리프계수 단계별계산법(CC-SSM)과 같은 방법으로 유도되었다. 제안된 이완계수 식에 의한 응력이완계법의 오차는 CC-SSM으로부터 평가된 이완계수법의 평균 응력이완계수에 의한 오차보다 향상되었으며, 자유상태에서 크리프변형에 대한 제안식에 의한 이완계수법 반응의 평균오차율은 3보다 크지 않은 크리프계수에 대해 1.2%보다 작으며, 99% 신뢰도에서 최대 3.3%이었다. 제안된 응력이완계수 식은 크리프변형에 대한 합성단면의 내부구속 정도를 반영하며, 외부구속 효과를 분석하기 위한 전산구조해석에서 응력이완계수가 적용된 유효탄성계수는 합성단면의 요소에 대한 강성 계산에 효율적으로 적용될 수 있다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권7호
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• pp.759-768
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• 2012

본 논문은 이차하중을 받는 고온 구조물의 $C(t)$-적분 예측을 위한 탄성추종 계수를 결정하는 기법을 제시한다. 이차하중을 받는 구조물의 과도 크리프 상태의 크리프 균열 진전률은 $C(t)$를 이용하여 정량화할 수 있다. 이차하중을 받는 구조물에서 발생할 수 있는 탄성추종 현상은 응력 완화를 방해하므로, 탄성추종 현상이 증가하면 $C(t)$와 크리프 균열 진전률이 증가한다. Ainsworth 와 Dean 은 참조응력법에 기반하여 $C(t)$ 예측식을 제시하였는데, 이 식을 계산하기 위해서는 탄성추종 계수가 필요하다. 본 연구에서 고온 균열 구조물의 크리프에 의한 탄성추종 계수를 결정하는 방법을 제시하였다. 소성-크리프 유사성을 이용하여 탄소성 유한요소해석으로 크리프 탄성추종 계수를 결정할 수 있다. 유한요소해석을 이용하여 이 탄성추종 계수 결정법을 검증하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제14권3호
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• pp.382-391
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• 2002

본 연구에서 초기재령 콘크리트의 크리프 특성을 고려한 단면 내 온도 및 수축응력을 구하는 3차원 유한요소 해석 프로그램을 개발하기 위한 수치해석 절차에 관하여 정립하였다. 최근 들어 구조물의 노후화에 따른 콘크리트의 내구성에 대한 관심이 고조되고 있고, 초기재령에서 발생하는 균열은 구조물의 내구성 및 사용성과 같은 장기적인 성능에 큰 영향을 미친다. 많은 토목 기술자들이 초기재령 콘크리트의 체적변화에 의한 응력 및 균열 문제를 심도 깊게 다루지 않는 데는 장기적인 내구성과 사용성에 대한 인식이 부족하고, 경화가 진행되는 콘크리트의 체적변화는 매우 복잡한 영향인자를 고려해야 되기 때문이다. 또한 초기재령 콘크리트의 체적변화로 인한 응력을 예측하는 기존 프로그램들은 주로 수화열에 의한 온도 및 열응력 해석에 국한되거나, 수화과정과 연계되지 않은 습도분포에 의한 수축 응력해석을 대상으로 한다. 따라서 본 연구에서는 초기재령 콘크리트의 체적 변화에 의한 모든 응력 요소를 하나의 통합적인 해석 시스템으로 구성하여, 초기재령 콘크리트의 균열 제어 수단으로 활용하고자 한다. 본 연구는 초기재령 콘크리트의 온도 및 수분에 관련된 재료 물성 뿐 만 아니라 역학적 특성 등 모든 재료 물성을 수화도에 기초하여 모델링하였다. 또한 콘크리트가 강성을 가지는 시점부터의 초기재령 크리프 실험을 수행하고, 그 결과로부터 수화도에 따른 크리프 거동을 모델링하여 해석 프로그램에 반영하였다. 개발된 해석프로그램을 이용하여 수치해석 결과와 실험결과를 비교하여 그 타당성을 검증하고, 해석 예제를 통하여 각 변형률 성분에 의한 잔류 응력의 변화 양상을 비교, 분석하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2009년도 제33회 추계학술대회논문집
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• pp.382-386
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• 2009

극심한 작동환경에 노출되는 부품은 일반적으로 수명이 줄어들게 된다. 액체로켓의 터보펌프는 높은 회전속도로 인한 높은 원심력과 높은 온도와 같은 환경에서 작동한다. 이와 같은 환경에서 작동하는 터보펌프는 극심한 피로와 크리프의 영향으로 재료의 내구성이 떨어지게 된다. 75톤급 터보펌프 터빈의 내구성을 확보하기 위하여 피로와 크리프의 영향을 고려한 손상률을 계산하였다. 터보펌프 피로해석에는 ABAQUS/CAE와 MSC.Fatigue를 사용하여 해석을 수행하였으며, 크리프 해석을 수행하기 위해서 Larson-Miller parameter 곡선과 로빈슨 법칙을 사용하였다. 본 연구에서는 터보펌프의 터빈에 대한 내구성을 확보하기 위하여 피로의 영향과 크리프의 영향을 비교, 분석하였다.