• 제목/요약/키워드: 파괴유형

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가중치 분석을 통한 농업용 저수지 평가항목 산정에 관한 연구 (Determination of Agricultural Reservoirs Checklist by Analysis of the Weights)

  • 신은철;신창건;유종모;이종근
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제12권3호
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    • pp.81-86
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    • 2013
  • 본 연구의 목적은 가중치 분석을 통하여 지자체에서 수행하는 정기점검 리스트를 결정하는 것이다. 국내 외 저수지 파괴의 유형을 사례점검과 함께 분석하고 저수지의 파괴 및 손상요인을 종합하여 점검항목을 결정하였다. 따라서 가중치를 고려한 분석을 통하여 농업용 저수지에 최적화된 평가항목을 제안하였다.

CNT 함량에 따른 CNT/Epoxy 복합재료 제작 및 모드 1 파괴 인성 평가 (Mode 1 Fracture Toughness Test of CNT/Epoxy Composites with Different CNT Content)

  • 권동준;유형민
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제32권1호
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    • pp.86-91
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    • 2021
  • In order to save the energy in vehicles using renewable energy, it is necessary to reduce the weight of parts with polymer matrix composites. Carbon nanotube (CNT) is the nano-scale reinforcement used to increase the interlaminar strength of fiber reinforced composites or enhance the fracture toughness of polymer. However, since the degree of improvement in mechanical properties varies according to the various experimental conditions such as shape of reinforcement, types of matrix and dispersion of reinforcement, research to find the optimal conditions is essentially needed. In this study, CNT/epoxy composites with different CNT concentration were fabricated under the same conditions, and the optimal CNT content (2 wt%) was found through Mode 1 fracture toughness test. Furthermore, through optical microscopy, it was confirmed that the fracture toughness was rather decreased due to the CNT aggregation when the CNT content exceeded 2 wt%.

유한요소해석 기반 휨 및 전단 파괴형 철근콘크리트 기둥의 폭발 성능평가 (Blast Performance Evaluation based on Finite Element Analysis for Reinforced Concrete Columns with Shear and Flexure Failure Modes)

  • 김예은;;이기학;신지욱
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제36권5호
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    • pp.307-314
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    • 2023
  • 본 논문에서는 유한요소해석 프로그램을 통해 파괴 거동 유형별 철근콘크리트 기둥 및 폭발 하중을 모델링하였으며, 실제 실험과의 동적 응답을 비교하여 모델의 적합성을 입증하였다. 개발한 모델을 이용하여 폭발 하중에 대한 부재의 동적 응답을 확인하기 위해 폭발 하중 시나리오를 설정하였으며 해당 시나리오별 폭발 하중에 대한 시간에 따른 변위 및 응력 결과를 도출하였다. 동적 응답을 통해 폭발 하중에 대한 기둥의 성능평가(Ductility, Residual)를 수행하였으며 이를 비교 및 분석하였다.

기계학습 기반 철근콘크리트 기둥에 대한 신속 파괴유형 예측 모델 개발 연구 (Machine Learning-Based Rapid Prediction Method of Failure Mode for Reinforced Concrete Column)

  • 김수빈;오근영;신지욱
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제28권2호
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    • pp.113-119
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    • 2024
  • Existing reinforced concrete buildings with seismically deficient column details affect the overall behavior depending on the failure type of column. This study aims to develop and validate a machine learning-based prediction model for the column failure modes (shear, flexure-shear, and flexure failure modes). For this purpose, artificial neural network (ANN), K-nearest neighbor (KNN), decision tree (DT), and random forest (RF) models were used, considering previously collected experimental data. Using four machine learning methodologies, we developed a classification learning model that can predict the column failure modes in terms of the input variables using concrete compressive strength, steel yield strength, axial load ratio, height-to-dept aspect ratio, longitudinal reinforcement ratio, and transverse reinforcement ratio. The performance of each machine learning model was compared and verified by calculating accuracy, precision, recall, F1-Score, and ROC. Based on the performance measurements of the classification model, the RF model represents the highest average value of the classification model performance measurements among the considered learning methods, and it can conservatively predict the shear failure mode. Thus, the RF model can rapidly predict the column failure modes with simple column details.

기계학습기반 기둥 파괴유형 분류모델을 활용한 학교건축물의 내진보강전략 구축 (Machine Learning-Based Retrofit Scheme Development for Seismically Vulnerable Reinforced Concrete School Buildings)

  • 김수빈;최인섭;신지욱
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제28권5호
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    • pp.275-283
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    • 2024
  • Many school buildings are vulnerable to earthquakes because they were built before mandatory seismic design was applied. This study uses machine learning to develop an algorithm that rapidly constructs an optimal reinforcement scheme with simple information for non-ductile reinforced concrete school buildings built according to standard design drawings in the 1980s. We utilize a decision tree (DT) model that can conservatively predict the failure type of reinforced concrete columns through machine learning that rapidly determines the failure type of reinforced concrete columns with simple information, and through this, a methodology is developed to construct an optimal reinforcement scheme for the confinement ratio (CR) for ductility enhancement and the stiffness ratio (SR) for stiffness enhancement. By examining the failure types of columns according to changes in confinement ratio and stiffness ratio, we propose a retrofit scheme for school buildings with masonry walls and present the maximum applicable stiffness ratio and the allowable range of stiffness ratio increase for the minimum and maximum values of confinement ratio. This retrofit scheme construction methodology allows for faster construction than existing analysis methods.

마애불 암반의 단열특성과 지질맵핑을 이용한 안정성 해석 (Rock Mass Stability of the Buddha Statue on a Rock Cliff using Fracture Characteristics and Geological Face-Mapping)

  • 임명혁
    • 문화기술의 융합
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    • 제9권1호
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    • pp.539-544
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    • 2023
  • 연구 대상은 경상북도 ◯◯시 ◯◯동에 위치한 마애여래입상 암반으로서 안정성이 우려되는 중생대 백악기 화강섬록암 마애불상이다. 안정성 해석을 위해 마애불 암반의 3차원 face mapping과 절리의 지질공학적 특성, 3차원 스캐닝, 초음파속도, 편광현미경 분석, 전자현미경 분석 및 XRD 분석을 수행하였다. 더불어 손상상태 조사, 평사투영해석, 암반분류 및 한계평형해석으로 마애불 암반의 안전율을 산정하였다. 구간별로 손상 및 가능한 붕괴의 유형과 규모는 암석의 풍화도와 절리면의 배향과 특성에 따라 다르나 쐐기파괴와 전도파괴가 소규모로 예상된다. face-mapping 자료, RMR, 암석의 물성·역학시험, 평사투영해석 및 한계평형해석으로 종합·검토한 결과, 마애불 암반의 건기 시와 우기 시의 허용안전율 1.2에 미달하여 안정성이 우려된다. 손상유형은 박리, 균열, 입상분해 및 초목생장, 균열 방향별 점유율은 전면이 가장 우세한 것으로 나타난다. 마애불 암석은 화강섬록암이며, 표면 변색의 물질은 K, Fe, Mg로 판명되었고, 4조의 절리 중 J1은 인장절리이고 나머지는 전단절리이다. 초음파탐사로 추정한 일축압축강도는 514kgf/cm2로서 대부분 연암과 일부 풍화암에 해당한다. 암반분류 결과 5등급으로 추산되며, 마애여래입상 전면부 불안정성이 예상된다. 기존의 문화재 안전진단의 방법과 더불어 이들 기법은 석조문화재의 객관적인 해석 및 안정성 검토의 합리적인 도구가 될 것으로 예상한다.

PHC-W 흙막이를 활용한 건축영구벽체에서 PHC-W말뚝과 증설벽체를 합벽시키는 전단연결재의 인발거동에 관한 연구 (A Study on the Pullout Behavior of Shear Connectors which Fix the Additional Wall to the PHC-W Piles in the PHC-W Type Permanent Building Retaining Wall)

  • 진홍민;김성수;최정표;최용규
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제33권12호
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    • pp.107-113
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    • 2017
  • PHC-W 흙막이를 건축영구벽체로 활용하기 위해서 전단연결재를 이용하여 PHC-W말뚝과 증설벽체를 일체화 시켜야 한다. 전단연결재의 인발 거동은 2가지 인발 거동 유형으로 나타났다. 첫 번째 인발 거동 유형은 최대 인발저항력에 도달한 이후 정착부가 파괴되어 전단연결재가 정착부위에서 뽑혀 나오는 인발변위 거동을 나타내었다. 두 번째 인발거동 유형은 최대인발저항력에 도달한 이후에도 정착부가 파괴되지 않고 인발변위가 점진적으로 증가하는 거동을 나타내었다. 최대 인발저항력은 강재 앵커 전단연결재가 이형 철근 전단연결재보다 크게 나타났다. 동일 재료의 전단 연결재에서는 직경이 클수록 그리고 정착 길이가 길수록 최대 인발저항력은 큰 값을 나타내었다. 최대인발력에 상응하는 인발변위는 재료, 직경 및 정착길이에 상관없이 다양한 범위를 나타내었다. 즉 A-D20 전단연결재의 경우 8~10mm이었으며 A-D16, D-D19 그리고 D-D16 전단연결재의 경우 14~20mm이었는데 정착길이가 50, 80mm에서는 6~10mm로 나타났다.

정면적법을 이용한 불연속면의 특성화 및 사면안정해석: 충북 보은군 내북면 창리 지역 (Analysis of Slope Stability and Property of Discontinuities Using Square-Inventory Method: The Changri area, Boeun-Gun, Chungbuk)

  • 최병렬;정상원
    • 터널과지하공간
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    • 제18권1호
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    • pp.20-32
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    • 2008
  • 정면적법을 이용하여 연구지역의 사면 안정성 분석을 하였으며, 이 방법은 선조사 방법이나 면적조사법을 이용하는 것보다 빠르게 유추할 수 있는 방법이다. 연구지역은 충북 보은군 창리 일대에 속해 있는 옥천누층군의 지층으로 구성되어 있으며 연구지역을 포함하여 천매암으로 구성된 지층에서 여러 종류의 사면 파괴 유형이 발생했음을 관찰하였다. 이러한 변성퇴적암의 물리적 특성은 광물입자가 극세립질의 석영과 견운모로 구성되었으며 층리(또는 편리) 구조와 파랑벽개구조를 따라 층리에 평행하게 배열되어 암석의 공학적 특성에 영향을 끼치는 것으로 분석되었다. 연구지역 내 3개 지점을 선정하여 각각 사면의 특성을 대표할 수 있는 $1m{\times}1m$ 사면을 2 또는 3 개소를 선택하여 사면 안정성분석을 시도하였다. 분석결과 정면적법을 이용한 사면의 안정성분석에서 3개 연구지점 모두에서 전도파괴와 쐐기파괴의 가능성이 매우 높은 것으로 분석되었으며 또한 연구지점 2의 경우 평면파괴의 가능성은 미약한 것으로 분석되었으나 실제 현장의 노두에서는 평면파괴가 발생한 곳이 다수 관찰되었다. 변성퇴적암에서는 화성암과는 다른 불연속면 구조인 층리(또는 편리)와 벽개구조가 함께 존재하기 때문에 사면 안정성 분석에서 절리구조와 더불어 반드시 고려해야 할 중요한 요소이다.

지질단면을 이용한 교량 접속도로 퇴적암 비탈면의 안정성 검토 연구 (Slope Stability for Bridge Access Road on Sedimentary Rocks using Geological Cross Sections)

  • 임명혁
    • 문화기술의 융합
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    • 제8권1호
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    • pp.507-512
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    • 2022
  • 연구 대상은 교량 접속도로 절취비탈면으로서 파괴 위험 가능성이 큰 중생대 경상누층군 퇴적암 비탈면이다. 비탈면의 구성 암석은 사암, 미사암 및 암맥이며, 불연속면은 층리와 전단절리, 인장절리 및 암맥 접촉면이 발달한다. 구간별로 파괴의 유형과 규모는 암석의 종류와 불연속면의 배향에 따라 다양하나 평면파괴가 우세하고, 파괴암체의 크기는 대부분 1m3 이하이다. face-mapping 자료, SMR, 암석의 물성·역학시험, 구간별 지질횡단면도 분석 및 한계평형해석으로 종합·검토한 결과, 대표적 단면 모두 건기 시와 우기 시의 허용안전율에 크게 미달하여 대책공법이 필요 하였다. 따라서 경제성, 효율성, 현장 특성, 등을 고려하여 비탈면 내 구간과 위치에 따라 대책공법 안을 제안하였고 대책공법을 적용한 후 비탈면의 건기 및 우기 시의 안전율은 모두 허용안전율을 상회 하였다. 특히, 법면 face-mapping 자료와 법면에 수직인 여러 대표 구간의 지질횡단면도, 그를 기본도면으로 사용한 한계평형해석 및 대책공법 제시는 비탈면의 객관적인 해석 및 안정성 검토의 합리적인 도구가 될 것으로 예상한다.

PISA 검사 결과에서 드러난 만15세 한국 학생들의 온실효과에 대한 대안적 개념 (Korean Fifteen-Year-Olds' Alternative Conceptions on the Greenhouse Effect Revealed in PISA Test Results)

  • 곽영순
    • 한국과학교육학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.668-674
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    • 2004
  • 본 연구에서는 PISA 검사결과를 토대로 온실효과에 대하여 우리나라의 만 15세 학생들이 지니고 있는 전형적인 학생개념의 유형을 분석하였다. 온실효과에 대한 기존 선행연구에서 밝혀진 학생들의 대안적인 개념에 비추어 볼 때, 현재 우리나라의 만15세 학생들의 온실효과에 대한 이해 수준을 온실효과의 자연적 요인과 인위적 요인으로 나누어 분석하고, 온실 효과를 초래한 원인에 대한 학생들의 오개념 유형을 살펴보았다. 이산화탄소 이외에 지구의 온도 상승에 기여하는 요인들 우리나라 학생들은 프레온 가스, 매연, 수증기, 메탄 등을 지적하였다. 또한 많은 학생들이 온실효과와 오존층 파괴가 인과관계를 지니고 있는 것으로 파악하고 있음을 알 수 있었다. 과학과 교수 학습에 얻을 수 있는 시사점을 도출하였다.