• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.29 no.2C
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• pp.71-79
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• 2009

This study is to develope the resilient modulus prediction model, which is the function of mean effective principal stress and axial strain, for three types of railroad trackbed materials such as crushed stone, weathered granite soil, and crushed-rock soil mixture. The model consists of the maximum Young's modulus and nonlinear values for higher strain, analogous to dynamic shear modulus. The maximum value is modeled by model parameters, $A_E$ and the power of mean effective principal stress, $n_E$. The nonlinear portion is represented by modified hyperbolic model, with the model parameters of reference strain, ${\varepsilon}_r$ and curvature coefficient, a. To assess the performance of the prediction models proposed herein, the elastic response of a test trackbed near PyeongTaek, Korea, was evaluated using a 3-D elastic multilayer computer program (GEOTRACK). The results were compared with measured elastic vertical displacement during the passages of freight and passenger trains at two locations, whose sub-ballasts were crushed stone and weathered granite soil, respectively. The calculated vertical displacements of the sub-ballasts are within the order of 0.6mm, and agree well with measured values. The prediction models are thus concluded to work properly in the preliminary investigation.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.41 no.6
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• pp.448-457
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• 2013

This paper presents the design of an active flutter suppression system for flexible wing using sliding mode control method. The aerodynamic force generated by the motion of a flexible wing control surface is utilized as control force. For this purpose, aeroservoelastic model is formulated by blending aeroelastic model, control surface actuator model, and gust model. A sliding mode controller is designed for active flutter suppression on the aeroservoelastic model in conjunction with Kalman filter that estimates the system states based on the measured output. The performance of the designed controller is demonstrated via numerical simulation for the representative flexible wing model.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2011.04a
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• pp.127-130
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• 2011

본 연구에서는 나노입자와 고분자 기지 간에 공유결합을 형성시킨 나노복합재의 계면특성과 탄성계수에서 나타나는 크기효과를 고려하기 위해 분자동역학과 미시역학모델을 순차적으로 연계하는 멀티스케일 해석모델을 제안하였다. 나노입자의 체적분율이 동일한 5개의 나노복합재 셀에 대해, 입자의 표면 원자와 고분자 기지 간에 탄소로 구성된 공유결합을 생성시킨 후 분자동 역학 전산모사를 통해 탄성계수를 예측하였고, 공유결합이 존재하지 않는 나노복합재의 탄성계수와 이를 비교하여 계면의 물성증가와 탄성계수에서 나타나는 입자의 크기효과를 규명하였다. 향상된 계면의 특성을 연속체 해석 모델에서 고려하기 위해 분자동역학 해석결과와 미시역학 모델을 연계하는 순차적 브리징 기법을 적용하였고, 이로부터 계산된 계면의 물성의 타당성을 유한요소 해석을 통해 검증하였다. 그 결과 입자와 기지 간 공유결합을 통해 나노복합재가 보다 넓은 범위에 걸친 크기효과를 나타냈으며, 제안된 브리징 모델을 통해서 물리적으로 타당한 계면의 탄성계수 값을 계산할 수 있었다.

• International Journal of Highway Engineering
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• v.9 no.1 s.31
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• pp.47-56
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• 2007

Resilient characteristics on unbound pavement materials have been adopted for design and nonlinear analysis of pavement structure under traffic loadings. However, relatively few studies have been done on the nonlinear resilient behavior of unbound materials in Korea. In addition to that, only the limited information is available for estimating the resilient modulus values on subgrade soils. In this study, a laboratory resilient-deformation test under repeated loadings is performed in order to establish the nonlinear characteristics of unbound subgrade soils in test roads. Then, a constitutive model that correlates the resilient modulus with moisture and stress state from field condition is proposed respectively. The results from all procedures are presented in this paper. Finally, a comparative analysis is conducted to identify the proper models in the stress dependent modulus and seasonal moisture condition of subgrade soils in test roads respectively.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2011.04a
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• pp.123-126
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• 2011

본 논문에서는 점탄성 매트릭스와 탄성 강화입자로 구성된 복합재료의 크리프 거동예측을 미세역학 기반의 시뮬레이션을 통하여 수행하였다. 에폭시 고분자로 이루어진 복합재료의 경우 재료 특성상 탄성적 거동뿐 아니라 점성적 거동도 함께 발생하게 된다. 이렇듯 점탄성 거동을 보이는 재료의 경우 탄성만을 고려한 해석방법으로는 한계가 있으며 점성적인 특성 또한 고려되어야 한다. 점탄성 복합재료의 해석을 위해서 손상을 고려한 미세역학 기반의 해석 (Ju and Chen, 1994) 과 Mesquita and Coda (2002)의 근사식을 사용하였다. 이를 통해 구한 재료 물성은 복합재료의 크리프 거동예측을 위한 Kelvin-Voight (KV) 모델과 Standard Linear Solid (SLS) 모델에 적용되었다. 최종적으로 본 연구에서 제안한 손상을 고려한 점탄성 모델의 예측과 시험결과를 비교 수행하여 결과의 타당성을 검증하였다.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2002.10a
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• pp.17-24
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• 2002

인발성형 적층 FRP 복합소재의 재료상수는 일반적으로 시편실험을 통해 구해지고 있으나, 본 논문에서는, 실험에서 구한 탄성계수가 부재일 경우를 위해, Micromechanics와 Classical Laminate Theory (CLT)를 이용한 적층 FRP 복합재료의 탄성계수(E/sub L/과 E/sup b//sub L/) 예측모델을 제시하였다 또한 예측모델로부터 구한 값과 실험으로부터 얻은 실측값을 비교하여 그 적정성을 검증하였고, 예측모델의 민감도 및 확률적인 특성을 구성소재 (Constituents)의 재료특성에 근거해 평가하였다.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2010.04a
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• pp.192-195
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• 2010

본 논문에서는 해상 크레인과 중량물의 동적 거동을 시뮬레이션하기 위해, 유한 요소 정식화(finite element formulation)를 이용하여 해상 크레인의 붐(boom)을 탄성체로 모델링 하였다. 붐은 3차원 탄성 빔(beam) 요소로 가정하고, 각 요소의 변형에 의한 변위는 형상 함수(shape function)과 절점 좌표(nodal coordinate)를 이용하여 정의하였다. 변형 변위를 이용하여 탄성 붐의 강성 행렬(stiffnes matrix)을 유도하고, 탄성 변위를 포함하는 위치 벡터를 이용하여 질량 행렬을 유도한다. 해상 크레인과 중량물로 이루어진 운동 방정식에 탄성 붐을 포함하여 유연 다물체계(flexible multibody system) 운동 방정식을 구성한다. 외력으로는 선박 유체정역학적 힘, 유체동역학적 힘, wire rope의 장력, 중력 그리고 계류력(mooring force)이 고려되었다. 먼저 요소의 개수를 변경하며 탄성 붐의 동적 거동을 시뮬레이션 하여, 유한 요소 정식화를 이용한 모델링의 타당성을 검증하였다. 그리고 해상 크레인과 중량물의 동적 거동 시뮬레이션에 탄성 붐 모델을 적용하였다.

• International Journal of Highway Engineering
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• v.6 no.3 s.21
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• pp.65-77
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• 2004

Deformational characteristics of subbase materials are important parameters in the mechanistic design of pavement. The subbase materials are mostly unbound granular materials in Korea, and seven representative subbase materials were collected for testing from the pavement construction sites. To evaluate the deformational characteristics of subbase materials, RC/TS, TX and FF-RC tests were performed. The effects of various variables on modulus were studied. The variation in the modulus with number of loading cycles and loading frequency are very small and can be ignored in a practical sense. The modulus of subbase materials were significantly affected by confining pressure and strain level. The representative modulus reduction curve and constitutive models for Korean subbase materials were suggested.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.32 no.8
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• pp.109-117
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• 2004

A study on gust load alleviation using aircraft control surface was performed. Aeroservoelastic model including control surface controller was formulated and validated by comparing the results of continuous gust response analysis with those of MSC/NASTRAN. Optimal control with output feedback was adopted for designing the control surface controller, and the effects of gust load alleviation was validated by performing the numerical simulation for the controller designed.

• Tunnel and Underground Space
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• v.20 no.2
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• pp.73-81
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• 2010

The paper presents the application of FE simulations of NATM tunnel using different constitutive models. The results from a series of two dimensional plane strain finite element analyses of medium-liner interaction for NATM are presented. Four types of constitutive models are considered, namely, linear elastic, elasto-plastic Mohr-Coulomb, Hardening-Soil, Soft-Soil model. The design for tunnels requires a proper estimate of surface settlement and lining forces. It is shown that the advanced constitutive model gives better predictions for both ground movement and structural forces.