• Proceedings of the KSME Conference
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• 2003.04a
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• pp.310-315
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• 2003

This paper presents the effect of boundary condition of failure pressure model for buried pipelines on failure prediction by using a failure probability model. The first order Taylor series expansion of the limit state function is used in order to estimate the probability of failure associated with various corrosion defects for long exposure periods in years. A failure pressure model based on a failure function composed of failure pressure and operation pressure is adopted for the assessment of pipeline failure. The effects of random variables such as defect depth, pipe diameter, defect length, fluid pressure, corrosion rate, material yield stress, material ultimate tensile strength and pipe thickness on the failure probability of the buried pipelines are systematically studied by using a failure probability model for the corrosion pipeline.

• Composites Research
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• v.16 no.6
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• pp.1-9
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• 2003

In this paper, probabilistic failure analysis based on Weibull distribution function is proposed to predict the fiber strength of composite pressure vessel. And, experimental tests were performed using fiber strand specimens, unidirectional laminate specimens and composite pressure vessels to confirm the volumetric size effect on the fiber strength. As an analytical method, the Weibull weakest link model and the sequential multi-step failure model are considered and mutually compared. The volumetric size effect shows the clearly observed tendency towards fiber strength degradation with increasing stressed volume. Good agreement of fiber strength distribution was shown between test data and predicted results for unidirectional laminate and hoop ply in pressure vessel. The site effect on fiber strength depends on material and processing factors, the reduction of fiber strength due to the stressed volume shows different values according to the variation of material and processing conditions.

• Composites Research
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• v.19 no.3
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• pp.7-14
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• 2006

In this paper, an integrated probabilistic strength analysis was conducted to predict the reliability of a composite pressure vessel under inner pressure loading condition. As a probabilistic strength analysis, the probabilistic progressive failure model consisting of progressive failure model and Monte Carlo simulation was incorporated with a commercial FEA code, ABAQUS Standard, to perform the probabilistic failure analysis of composite structure which has a complex shape and boundary conditions. As design random variables, the laminar strengths of each direction were considered. Finally, from probabilistic strength analysis, the scattering of burst pressure could be explained and the reliability of composite pressure vessel could be obtained for each component. In case of composite structures in mass production, the effects of uncertainties in material and manufacturing on the performance of composite structures would apparently become larger. So, the probabilistic strength analysis is essential for the structural design of composite structures in mass production.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.521-521
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• 2023

지방상수도의 관 파손사고 감지 및 누수관리 방법에는 블록시스템 구축을 통한 소블록별 야간최소유량 감시방법이 가장 대표적이다. 야간최소유량은 새벽 2시와 4시 사이의 인구 활동 비율이 가장 낮은 새벽 시간대에 소블록에 공급된 유량을 의미하며, 대부분 유량 성분은 누수량일 것이라는 가정에서 출발한다. 그러나 아파트 중심의 주거 형태를 보이는 도심지의 경우, 새벽 시간대에도 다량의 물수요가 비정기적으로 발생하고 있어 관망의 이상 여부를 감시하기 위한 관리기준으로서 야간최소유량을 이용하기에는 높은 일간 변동성에 따른 한계가 있다고 할 수 있다. 즉, 야간최소유량은 관 파손사고 발생의 감시보다는 관로 연결 또는 급수전 분기 부위에서 발생하는 미량의 누수가 수개월에 걸쳐 누적되는 장기추세를 분석하여 누수탐사반의 투입 시점을 결정하기 위한 근거를 제시하기 위한 목적으로 사용되며, 아직까지 관 파손사고의 발생은 자체적인 감지보다는 민원에 의해 인지되는 경우가 많다. 최근, 스마트관망 구축사업(SWM) 등을 통해 관 파손 및 누수 감지를 위한 청음식 누수감지센서가 소블록 내 도입되고 있으나, 초기 시설투자에 큰 비용이 수반되며 주변 소음과 배터리 전원방식의 한계로 인하여 새벽 시간대에만 분석이 제한적으로 적용되는 경우가 많아 이 역시도 상시적인 관 파손사고의 감시기술이라 보기는 어렵다. 본 연구에서는 소블록 유입점에서의 유량·압력과 소블록 내에 설치된 대수용가 스마트미터, 그리고 사고감지를 위한 수압계 사이의 평상시 수리적 균형을 학습한 DNN(Deep Neural Network) 모델을 이용하여 관 파손사고를 실시간 감지하는 모델 개발연구를 수행하였다. 모델은 관 파손사고 감지를 위한 수압계의 최적 위치와 대수를 결정하기 위한 모듈과 관 파손사고 감지모듈로 구성되며, 1개 소블록 Test-Bed를 구축하여 모델을 생성하고 PDD 관망해석 모델을 통해 생성된 가상의 사고에 대한 감지 여부로서 개발 모델의 감지성능을 평가하였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.38 no.11
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• pp.1265-1272
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• 2014

This study performed the progressive failure analysis of adhesive joints of a composite pressure vessel with a separated dome by using a cohesive zone model. In order to determine the input parameters of a cohesive element for numerical analysis, the interlaminar fracture toughness values in modes I and II and in the mixed mode for the adhesive joints of the composite pressure vessel were obtained by a material test. All specimens were manufactured by the filament winding method. A mechanical test was performed on adhesively bonded double-lap joints to determine the shear strength of the adhesive joints and verify the reliability of the cohesive zone model for progressive failure analysis. The test results showed that the shear strength of the adhesive joints was 32MPa; the experiment and analysis results had an error of about 4.4%, indicating their relatively good agreement. The progressive failure analysis of a composite pressure vessel with an adhesively bonded dome performed using the cohesive zone model showed that only 5.8% of the total adhesive length was debonded and this debonded length did not affect the structural integrity of the vessel.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.42 no.9
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• pp.745-751
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• 2014

For the multi-nozzle propulsion, the rupture pressure of nozzle closure has an effect on the initial strain rate of ignition. Moreover, the deviation of rupture pressure for each nozzle closure leads to side forces which can disturb the attitude control of rocket. When designed, it should be considered whether nozzle closures are ruptured equally and exactly in the intented pressure. In this paper, the rupture behavior is analyzed by analytical and experimental methods for plate and "+" notched nozzle closures. The rupture pressure and deviation for operating temperature, whether notched or not and notched directions are analyzed. This paper provides a comparison between rupture pressure prediction of finite elements method which tool is Abaqus/Explicit and results of the rupture test. Jonson-Cook shear failure model which corresponds to the damage initiation criterion were used in this simulation.

• Composites Research
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• v.24 no.5
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• pp.1-8
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• 2011

This paper presents the results of theoretical analysis and experimental test to show the size effect on the fiber strength of filament would pressure vessel. First, a series of fully scaled hoop ring tests with filament would carbon-epoxy were conducted, which exhibited a remarkable size effect on the fiber strength. Next, the failure analyses using WWLM(Weibull Weakest Link Model) and the SMFM(Sequential Multi-step Failure Model) were performed and compared to the hoop ring test data, as well as to unidirectional specimens test data from the literature. It was found that the analysis results significantly underestimated the fiber strengths compared to the test data. In this study, a modified SMFM was proposed through the modification of the length size effect. The fiber strengths from modified SMFM analysis showed good agreement with the test data.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2018.06a
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• pp.120-120
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• 2018

반도체 소자나 디스플레이 패널 제조 공정에 가장 많이 사용되는 진공 펌프인 터보 분자 펌프는 오일을 사용하지 않고, 설치 방향이 자유로우며 넓은 작동 압력 영역을 가지고 있어서 고가임에도 불구하고 점점 더 사용 영역을 넓혀 가고 있다. 상하의 두 곳에 회전축을 지지하는 베어링이 필요한데, 기계식 금속 베어링을 채용하는 경우에는 반드시 윤활유를 공급해 주어야 하고, 고온, 부식성 또는 산화성 가스의 배기 시에는 퍼지 가스로 비활성인 질소나 알곤등을 이용하여 보호를 해주어야 한다. 반면, 자기 베어링을 채택한 모델은 윤활의 걱정에서 자유로울 수 있기 때문에 채용이 늘어나고 있다. 동일극의 반발력이나 반대극의 인상력을 이용한 구조를 갖게 되는데 갑작스러운 입구 쪽 압력의 증가 시에는 자석 끼리 부딪치는 일이 발생하고 이로 인해서 로터 모듈 전체에 큰 손상을 갖게 되므로 한 곳 정도에 비상용 터치 다운 베어링을 기계식으로 윤활제 없이 설치하기도 한다. 기본적으로 자기 베어링 방식은 로터 모듈의 부상과 제어를 위해서 3축 또는 5축 제어를 하게 되는데 여기에는 전자석의 전류를 미세하게 조정하여 피드백 하는 시스템을 활용하기 때문에 외부에서의 자기장이 일정값 이상 침투하게 되면 제어 회로의 기능에 문제를 일으키게 된다. 또한 축 방향에 수직인 자기장의 강도가 높아지면 고속으로 회전하는 금속 블레이드가 자속을 자르게 되므로 표면에 와전류가 발생하여 문제가 된다. 터보 분자 펌프는 회전자와 고정자 간격이 1 mm 이내로 작아서 약간의 진동이라도 발생하면 회전자와 고정자 간에 충돌이 일어나고 이는 곧 파손으로 이어진다. 그림 1에는 파손 원인 분석을 위한 회전자 모듈의 수치 해석용 모델의 일부를 나타내었고, 그림 2에는 실제로 외부 자기장에 의한 파손이 발생한 사례의 자기 베어링 모듈의 사진을 나타내었다. 본 발표에서는 외부 자기장의 형태에 따라 제어 자기장에 미치는 영향을 CFD-ACE+(ESI corp)를 활용하여 해석하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2011.11a
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• pp.472-476
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• 2011

This paper presents the results of theoretical analysis and experimental test to verify the size effect on the fiber strength of filament wound pressure vessel. As a test method, a series of fully scaled hoop ring tests with filament wound carbon fiber-epoxy has been conducted. Test results showed remarkable size effect on fiber strength. And, as an analytical method, the WWLM(Weibull weakest link model) and SMFM(sequential multi-step failure model) were considered and compared to hoop ring test data. The analysis results showed significantly lower fiber strength value than that of test data. Through the modification of length size effect, modified SMFM is suggested. The fiber strengths from modified SMFM showed good agreement with test data.

• Korean Journal of Food Science and Technology
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• v.27 no.3
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• pp.324-328
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• 1995

The changes in the rheological properties of soybean curd upon the processing conditions were measured by the failure test, and analyzed by the stress-relaxation data. Soybean curd coagulated with $CaCl_2$ showed a higher failure stress value than other coagulants such as $MgCl_2,\;CaSO_4\;and\;Glucono-{\delta}-lactone$ (GDL), whereas addition of 0.3% $CaCl_2$ produced higher failure stress value than other concentrations $0.2{\sim}0.6%)$. Also, maximum failure stress of soybean curd was shown at the higher heating temperatures$(95^{\circ}C)$ and greater molding pressures, respectively. Initial and equilibrium stress at the stress relaxation curves showed the same tendency as those of failure test, and magnitude of elastic elements$(E_0,\;E_e)$ and viscous element$({\eta})$ were numerically expressed through simple Maxwell model analysis.