• 기술사
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• 제20권3호
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• pp.5-14
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• 1987

연속체의 해석에 있어서, 특별한 경우를 제외하고는, 구조물의 개략적인 거동을 파악해야 될 경우가 종종 있다. 이러한 요구에 부응하기 위해서 강체요소법(Rigid Element Method)이라 불리우는 새로운 해석법이 개발되었다. 강체요소법은 원래 평정연구실에서 벽식프리캐스트 철근콘크리트 구조물의 탄소성해석을 하기 위해서 개발된 해석법에 착안하여, 내수벽과 같은 연속체에 적용함으로서 시작된 수치해석법이다. 그 후 저자들은 도통쉘, 구형쉘 혹은 이들이 조합된 쉘구조물에 적용할 수 있도록 개발 확장하였다. 강체요소법의 기본개념은 연속체의 분해된 각 요소를 강체(rigid body)라고 가정하고, 각 요소들은 요소의 강성으로 치환된 가상스프링으로 서로 연결되어 있다고 가정하여, 이 가상스프링의 거동을 평가함으로서 전체구조물의 거동을 파악하는 해석법이다. 이때 요소의 주변에 취해진 스프링은 해석을 단순화하기 위해서 축력, 면내전단력 및 면외전단력만을 전달한다고 가정하고, 요소의 강체변위(자유도)는 요소내의 임의의 한 점에서 취하며, 이 점에서의 강체변위(rigid displacements)는 요소의 주변에 취해진 스프링을 통하여 다른 요소로 전달된다. 상기와 같은 강체요소법의 개념을 연속체의 탄성 및 탄소성해석에 적용하면, 해석적 개념이 단순할 뿐만 아니라 구조물 전체의 자유도수를 대폭 줄여 컴퓨터 계산시간을 절약할 수 있는 잇점이 있고, 거시적인 모델(macroscopic modeling)과 미시적인 모델 (microscopic modeling)의 중간적인 성격을 가지기 때문에 구조물의 파괴상황에 대해서도 그 개략을 파악할 수 있다. 본 논문에서는 강체요소법을 보다 일반화된 해석법으로 개발, 확장하기 위해서 종전에 단층스프링시스템(single-layer spring system)으로 해석이 어려웠던 문제점들을 보완한 복층프링시스템(double-layer spring system)을 사용함으로서 휨, 비틀림의 효과를 파악할 수 있는 이론적 개념을 적용한 새로운 구요소, 원통요소 및 평면요소를 개발하고, 이러한 강체요소들의 적합매트릭스의 유도 및 해석저긴 방법을 정식화하였다. 또 휨, 비틀림 및 전단력의 효과를 고려한 사각형원통요소 및 능형원 통요소를 이용하여 원통쉘의 탄성 및 탄소성해석할 수 있는 프로그램을 개발하고, 이 프로그램으로 캔틸레버로된 연속형철근콘크리트 원통쉘의 탄성 및 탄소성해석에 적용하여 구조물의 거동에 관한 수치해석의 결과, 즉 내력의 분포, 균열의 진전, 파괴의 상황 및 변형의 상태 등을 파악해 보았다.

• 한국소성가공학회:학술대회논문집
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• 한국소성가공학회 1992년도 춘계학술대회 논문집 92
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• pp.47-58
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• 1992

탄소성 재료의 파괴에서 최대하중을 계산할 수 있는 방법이 제시되었다. 사용된 재 료상수는 파괴개시인성, 항복강도, 진행된 균열선단에서 열림 변위 증분에 대한 균열성장의 비이고, 계산을 실험결과에 맞추어 재료상수를 결정한다. 이들 상수로 다른 시편의 최대하 중을 계산하는 간단한 방법을 평면변형하의 A572 강(상온)과 4533(B)강(-10C)에 적용하여 기존의 실험결과와 비교하였다. 또한 균열 선단 열림 변위와 J-적분값에 기초한 다른 방법 과 비교·논의되었다.

• 콘크리트학회지
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• 제10권1호
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• pp.133-141
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• 1998

FRP는 비부식성 및 고강도의 뛰어난 성질에도 불구하고 콘크리트 구조에 사용하는 데 있어서 소성의 결핍 및 낮은 전단강도와 같은 몇가지의 기술적인 단점을 가지고 있다. 특히 이 두가지 성질은 프리스트레스트 콘크리트보에 있어서 다우얼 작용이 일어나는 전단균열 단면에서와 같이 인장과 전단의 복합효과가 일어날 때 텐던의 조기 파괴를 일으키기 쉽다. 본 논문에서는 탄소 FRP연선을 사용한 프리스트레스트 콘크리트보에서의 텐던파열에 의한 전단파괴를 연구하였다. 전단시험 결과에 의하면 전단 텐던 파괴는 FRP를사용한 프리스트레스트 보에서만 일어나는 유일한 파괴형식으로 보의 전단강도를 저감시키는 것으로 확인되었다. 이러한 전단 텐던 파괴 과정을 규명하기 위하여 다우얼 시험을 실시하고 최초로 실용적인 시험장치 및 과정을 소개하였다. 다우얼 시험 결과에 의하면 FRP 연선은 인장과 전단의 상호작용에 의해 Tsai-Hill 파괴 기준에 따라 파괴되었다.

• 한국해양공학회지
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• 제7권2호
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• pp.91-102
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• 1993

The elastic-plastic fracture thoughness J sub(IC) of Nuclear Reactor Vessel Steel(SA 508-3) which has high toughness was discussed at temperatures RT, $-20^{\circ}C$, $200^{\circ}C$ and 1/2/CT specimen was used for this study. Especially the two methods recommended in ASTM and JSME were compared. It was difficult to find J sub(IC) by ASTM R-curve method with the specimen used for this research, while JSME R-curve method yielded good result. The stretched zone width menthod gave slightly larger J sub(IC) values than those by the R-curve method for SA 508-3 steel.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제12권4호
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• pp.537-549
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• 1999

선형탄성 파괴해석은 균열을 갖는 변형률 경화재료의 파괴거동을 예측하는데 불충분하기 때문에 최근에는 균열 선단 부에서 대규모 소성 역을 갖는 균열 체에 적용할 수 있는 많은 파괴역학개념이 제안되고 있다. 따라서, 본 연구에서는 대규모항복 조건하의 연성파괴를 보이는 평판을 정확하게 해석할 수 있는 새로운 유한요소모델을 제시하고자 한다. 균열 선단 부의 응력 장을 정의하는데 가장 지배적인 파괴매개변수인 J-적분 값과 소성 역의 크기 및 형상을 J-적분법과 등가영역적분법을 통해 파괴거동을 설명할 수 있도록 증분소성이론에 기초를 둔 p-version 유한요소해석이 채택되었다. 제안된 유한요소모델에 의한 수치해석결과는 이론 해와 h-version 유한요소해석과 비교되었다.

• 터널과지하공간
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• 제28권1호
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• pp.59-71
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• 2018

일반화된 Hoek-Brown(GHB) 파괴조건식은 GSI 지수를 통해 현장 암반의 절리상태를 체계적으로 고려하여 암반의 강도를 예측하는 파괴함수로서 암반공학적 설계에 널리 활용되고 있다. 이 연구에서는 절리성 암반에 굴착된 원형터널의 내공변위 특성을 분석하기 위하여 GHB 파괴조건식을 항복함수로 활용한 2차원 탄소성 유한요소해석을 수행하였다. 이 과정에서 소성포텐셜 함수의 가정이 탄소성 변위 해석결과에 미치는 영향도 고찰하였다. 탄소성 해석에서는 넓은 범위의 측압비(K) 변화와 암반의 양호성을 나타내는 GSI 값의 변화가 동시에 고려되었다. 각 측압비에 대해 GSI 값의 변화에 따른 측벽변위/천정변위 비를 계산하여 내공변위 발생특성을 분석하였다. 해석결과 측벽변위/천정변위 비는 측압비의 크기뿐만 아니라 GSI 값의 범위에 큰 영향을 받는 것으로 나타났다. 특히 GSI 값이 매우 작은 불량한 암반의 경우 탄소성해석으로 계산한 측벽변위/천정변위 비는 탄성이론으로 계산한 결과와 반대의 경향을 보였다. 또한 소성포텐셜 함수의 형태에 따른 측벽변위/천정변위 비 변화는 대체로 유사한 경향성을 보이는 것으로 나타났다.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 1998년도 특별강연 및 추계학술발표 개요집
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• pp.317-320
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• 1998

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제36회 동계학술대회 초록집
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• pp.92.2-92.2
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• 2009

• Composites Research
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• 제12권4호
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• pp.55-61
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• 1999

Poly(arylene ether phosphine oxide)(PEPO)로 코팅된 탄소섬유의 계면접착력을 microdroplet 시험으로 측정하였으며, 이 결과를 poly(arylene ether sulfone) (PES), Udel$^{\circledR}$ P-1700 and Ultem$^{\circledR}$ 1000으로 코팅된 탄소섬유의 결과와 비교하였다. 또한 코팅에 사용된 고분자와 탄소섬유와의 계면접착력을 탄소섬유와 고분자의 접착 메카니즘을 규명하기 위하여 측정하였다. PEPO로 코팅된 탄소섬유가 가장 높은 계면접착력을 보였으며, Udel, PES 그리고 Ultem 고분자 코팅 순으로 감소하였다. 고분자와 탄소섬유의 계면접착력 또한 비슷한 경향을 보였다. SEM 분석결과 PEPO로 코팅된 탄소섬유에서는 비닐에스터 수지 내에서 파괴가 일어난 것으로 보여지나, 다른 고분자로 코팅된 탄소섬유에서는 계면 또는 계면에서 가까운 곳에서 파괴가 일어난 것으로 판단된다. PEPO 코팅에 의한 계면접착력 향상은 PEPO내에 존재하는 P=O 때문으로 사료된다.

• 대한기계학회논문집
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• 제17권9호
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• pp.2223-2233
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• 1993

An engineering method is suggested to calculate the applied load versus crack extension in the elastic-plastic fracture. The condition for an increment of crack extension is set by a critical increment of crack-up opening displacement(CTOD). The ratio of the CTOD increment to the incremental crack extention is a critical crack-tip opening angle(CTOA), assumed to be constant for a material of a given thickness. The Dugdale model of crack-tip deformation in an infinite plate is applied to the method, and a complete solution for crack extension and crack instability is obtained. For finite-size specimens of arbitrary geometry in general yielding, an approximate generalization of the Dugdale model is suggested so that the approximation approaches the small-scale yielding solution in a low applied load and the finite-element solution in a large applied load. Maximum load is calculated so that an applied load attains either a limit load on an unbroken ligament or a peak load during crack extension. The proposed method was applied to three-point bend specimens of a carbon steel SM45C in various sizes. Reasonable agreements are found between calculated maximum loads and experimental failure loads. Therefore, the method can be a viable alternative to the J-R curve approach in the elastic-plastic fracture analysis.