• Journal of Welding and Joining
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• 제6권2호
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• pp.19-29
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• 1988

This paper reports on the elatic-plastic analysis and fracture behavior of cylinder with outer surface crack which is under external or internal pressure. For the studuty of crack length effects in cylinder, ratios of crack lengths to finite thickness (a/t) are dertermined 0.3, 0.4, 0.5. For the study of curvature effects in cylinders, ratios of mean diameter to finite thicknees (Rm/t) are determined 10.0, 15.0, 20.0. Analysis is conduceted using the theory of fracture mechanics and two dimensional finite element solution assuming the axi-symmetrical plane strain conditon. Main results of this study are as follows. 1) It is known from this paper that elastic-plastic strain is initiated near crack tip and enlarged between crack tip and inner side of cylinder. 2) $K_{1}$ of cylinder under external or internal pressure is evaluated memebrane stress .root..pi.* crack length. The results of this study are inclined to Lomacky's results and Kobayshi's result. 3) Distribution of stress near crack tip is looked higher than of other zone, as crack length of equal model is longer, and as diameter of cylinder is longer. 4) When other conditions are equal, displacemenet near crack tip is looked duller, as length is longer.

• 터널과지하공간
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• 제19권4호
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• pp.355-365
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• 2009

정수압 지압조건의 심부 암반에 굴착되는 원형터널의 지보재로 설치되는 콘크리트 라이닝의 유한차분 탄소성해석법을 제안하였다. 암반과 라이닝의 항복은 Mohr-Coulomb 조건식을 따르는 것으로 가정하였다. 일반적으로 콘크리트 라이닝의 설치 전 선행내공변위가 발생된다는 점을 고려하기 위하여 라이닝 바깥 경계면에 작용하는 지압의 크기를 계산하는 과정에서 굴착 후 라이닝 설치지연 효과를 반영시킬 수 있도록 하였다. 암반과 라이닝의 소성영역에서 발생하는 응력 및 변위분포 계산을 위해 Lee & Pietruszczak(2008)의 해석법을 적용하였다. 제안된 방법의 활용성을 보여주기 위해 가상의 압축공기 저장용 터널에 시공된 콘크리트 라이닝에 대해 탄소성해석을 실시하였다. 해석결과 라이닝의 안쪽 및 바깥쪽 경계부에 작용하는 압력의 크기를 정확하게 산정하는 것이 라이닝의 안정성 해석에서 매우 중요함을 알 수 있었다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제12권3호통권46호
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• pp.269-279
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• 2000

차량하중의 증가 및 부식 등에 의해 손상된 강교량 구조물들은 보수 보강이 요구되어진다. 손상부채를 보수 보강하는 방법은 단면결손이 없다는 장점을 가진 용접에 의한 보수방법이 유리하다. 3차원 탄소성해석 결과를 토대로 공용중 보수용접에 의해 생기는 응력과 변형의 거동에 대해 연구하였다. 균열이 있는 부재에 하중만 작용할 경우 과도 응력의 크기는 보수용접균열길이 및 균열깊이가 큰 순으로 크다. $80MPa({\sigma}_y/3)$ 및 $140MPa({\sigma}_a)$의 응력 작용시 보수용접에 의해 발생되는 응력의 크기는 무응력 상태에서 보수용접시 발생되는 응력의 크기와 하중재하에 의해 생긴 응력의 크기의 합과 비슷하다. 응력 작용시 보수용접에 의해 발생되는 용접선방향 인장과도응력 성분은 부재폭에 대한 균열 길이비(1/b)가 커지면 커짐을 알 수 있다. 또한, 응력 작용시 보수용접에 의해 발생되는 용접선 직각방향의 면내수축변위의 크기는 보수용접길이가 긴순으로 크다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제6권4호
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• pp.35-43
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• 1988

Welding residual stresses were calculated by two dimensional thermal elasto-plastic analysis using element method. Complicated plastic behavior during heat transfer was simulated with time. Fist, temperature distributions. To consider time varying behavior of material properties and loading and unloading processes, iterative calculation based on initial stiffness method was carried out. The method proposed by Yamata was used in time increment control which determined the accuracy of claculation. comparison with other caculated and experimental results shows fairly good agreement.

• 한국지반공학회논문집
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• 제16권5호
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• pp.193-201
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• 2000

교란상태개념(Disturbed State Concept;DSA)모델릉 이용하여 포화사질토의 동역학적 거동을 모사하는 예측기법을 개발하였다. 실내진동전단시험 자료로부터 DSC모델 매개변수를 찾고, DSC 모델을 이용하여 전개한 응력중분과 변형률중분의 관계를 표현하는 탄소성구성방정식으로부터 진동하중을 받는 지반재료의 간극수압 및 유효응력 변화, 그리고 축자응력-축방향변형률 거동을 예측하였다. 압축 및 인장 재하시에는 DSC모델을 사용하여 변형률 경화(strain-hardening)및 진동하중에 의한 변형률 연화(cyclic-softening)현상을 모사하고, 제하(unloading)시에는 선형탄성모델을 사용하여 근사화하였다. 예측 결과를 실내전단시럼 결과와 비교하여 예측기법을 검증하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제9권3호통권32호
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• pp.401-419
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• 1997

탄소성 대변형에서의 손상의 운동학을 연속체 역학적 구도 안에서 유효 응력의 개념을 통하여 4차 유효 손상 텐사를 이용하여 소개하였다. 손상 변형의 운동학적인 기술의 부재로 인하여 소변형 문제에서는 고체의 손상의 특성을 기술하기 위해서는 다음의 두 가지 가정 (변형률 등가의 가정 또는 에너지 등가의 가정)중의 하나가 일반적으로 채택되어진다. 본 연구에서 제안된 방법은 대변형에 적용될 수 있는 손상 거동의 운동학적인 일반화된 방법을 제공한다. 이 방법은 소 변형률에 국한되는 변형률 등가의 가정이나 에너지 등가의 가정 방식이 아닌 변형장의 운동학을 직접 고려하여 손상 거동의 운동학을 2차 손상 텐사의 함수인 4차 유효 손상 텐사를 이용하여 탄성 및 소성 영역에서 표현하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권7호
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• pp.717-722
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• 2011

본 연구의 목적은 Al6061 의 T6 열처리 시 발생되는 잔류응력의 변화를 예측하는 것이다. Al6061-T6 의 일반적인 열처리 조건인 용체화처리($530^{\circ}C$, 2hr)와 인공시효($175^{\circ}C$, 9hr)에서 인공시효 시간에 따라 잔류응력 변화를 고려하였다. 잔류응력 예측은 열처리 실험을 수행하여 대류 열전달계수를 확보하고, 탄소성 모델로 가정한 유한요소해석을 적용하였다. 또한 인공시효와 같이 재료가 고온에서 장시간 유지되는 경우의 Zener-Wert-Avrami 함수를 적용하여 잔류응력 변화를 확인하였다. 잔류응력의 측정은 X 선 회절법으로 측정하고 측정결과는 예측된 유한요소해석 결과와 비교하여 해석의 신뢰성을 확보하고 해석기법을 확립하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제8권1호
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• pp.159-164
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• 1988

연직하중(鉛直荷重), 구속압(拘束壓) 및 torque를 각각 독립적으로 작용시킬 수 있는 비틀림전단시험(剪斷試驗)을 실시하여 주응력축(主應力軸)을 회전(回轉)시켰을 경우, 변형율증분방향(變形率增分方向)과 응력방향(應力方向) 혹은 응력증분방향(應力增分方向) 사이의 관계가 조사되었다. 이 비틀림전단시험(剪斷試驗)은 $K_0$-압밀점토시료(壓密粘土試料)에 대하여 비배수(非排水) 및 배수(排水) 상태하에서 주응력축회전(主應力軸回轉)이 가능한 전 응력경로(應力徑路)로 실시되었다. 본(本) 연구(硏究)결과 파괴시의 변형율증분(變形率增分)벡터의 방향은 응력(應力)벡터방향과 일치함을 알 수 있었다. 즉 변형율증분(變形率增分)벡터방향은 초기의 낮은 응력단계(應力段階)에서는 응력증분(應力增分)벡터 방향과 일치하지만 높은 응력단계(應力段階)에서는 응력(應力)벡터방향과 일치하게 된다. 이는 점토(粘土)의 거동(擧動)이 응력의 증가에 따라 탄성(彈性)에서 소성(塑性)으로 변천되어 감을 의미한다. 따라서 주응력축회전(主應力軸回轉)시의 점토거동(粘土擧動)의 구성식화(構成式化)에는 탄소성이론(彈塑性理論)의 적용이 가능함이 입증되었다.

• 대한조선학회논문집
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• 제41권6호
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• pp.84-90
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• 2004

For the precise assessment of the effect of welding residual stresses on structural strength and fatigue crack growth behavior, new FE analysis algorithms for the estimation of residual stress relaxation due to external load and redistribution due to fatigue crack propagation were proposed in this paper. Initial welding residual stress field was obtained by thermal elasto-plastic analysis considering temperature dependent material properties, and the amount of residual stress relaxation and redistribution were assessed by subsequent elasto-plastic analysis In the analysis of fatigue crack propagation, the applied SIF(Stress Intensity Factor) range was evaluated by $\frac{1}{4}$-point displacement extrapolation method, and the effect of welding residual stresses on crack propagation was considered by introducing the effective SIF concept. The test results of crack propagations were compared with the predicted data obtained by the analysis.

• 터널과지하공간
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• 제16권6호
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• pp.495-505
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• 2006

정수압 상태의 등방 무한 매질에 원형 터널이 굴착될 때 터널 주변부에서 발생되는 응력 및 변위 분포를 해석하는 것은 암반공학의 가장 기본적인 문제들 중의 하나이다. 암반을 탄성, 완전소성, 취성-소성 거동체로 가정한 경우 응력 및 변위 분포에 대한 정해가 알려져 있다. 그러나 변형률연화를 가정한 경우는 정해가 존재하지 않으며 여러 가지 가정에 기초한 수치해석적 근사해들이 보고되고 있을 뿐이다. 이 연구에서는 Mohr-Coulomb 암반을 대상으로 이러한 원형 터널의 변형률연화 거동을 간단하게 해석할 수 있는 수치해석 방법을 소개하였다. 이 방법은 변형률연화 거동 뿐만아니라 취성-소성 및 완전소성 거동의 해석에도 적용이 가능하다 정해가 알려진 취성-소성 거동의 검증을 통하여 제안된 모델의 정확성을 입증하였다. 변형률연화 거동해석 예로서 연화지수에 대한 매개변수 해석을 실시하였고 지반반응곡선을 작성하였다. 탄소성 해석시 터널 주변의 변위 분포 특성은 소성영역의 체적팽창성에 크게 영향을 받음을 알 수 있었다.