콘크리트를 포함한 일반적인 재료는 외부 하중의 작용 시 양의 포아송비 거동을 가진다. 한편, 격자시스템에 있어서는 음의 포아송비 거동을 가지도록 제작할 수 있다. 이에 본 연구에서는 이중화살촉 형식의 2차원 음의 포아송비 격자체를 제작하여 역학적인 거동을 검토하였다. 또한 이러한 음의 포아송비 격자체로 보강한 시멘트 모르타르 복합체의 직접인장시험을 수행하였으며, 실험결과는 일반 격자체를 적용한 경우와 비교하였다. 연구 결과, 음의 포아송비 거동 격자체를 적용한 경우 복합체의 하중 직교방향의 변형을 구속하는 효과가 일반 격자체보다 더 효과적임을 보여주었다.
본 연구는 음의 포아송비 거동을 가지는 격자체의 구조부재 보강재로의 적용이 가능한지에 대한 검토를 수행하였다. 콘크리트를 포함한 일반적인 재료는 외부 하중의 작용 시 양의 포아송비 거동을 가진다. 이러한 콘크리트의 역학적 거동을 음의 포아송비 특성을 가지는 금속 격자체가 구속함으로써 콘크리트의 강성을 증대시킬 수 있음을 이론적으로 확인하였다. 또한 실제 건설산업에 적용이 가능한 수준의 음의 포아송비 거동을 가지는 격자체의 형식을 제시, 역학적 거동 특성을 수치 해석적으로 검토하였다.
본 연구는 의성 소분지에 분포하는 백악기 사암과 셰일을 대상으로 압력에 따른 포아송비의 변화를 구명(究明)한 것이다. 역학적 시험을 실시하기 위하여, 직경 30.0Cm, 길이 6.2Cm인 시료를 사용하여 응력/변형률 시험을 하였다. 시험에 사용된 기기는 분해 능이 $10^{-7}$인 증폭기 및 16비트 A/D변환기,컴퓨터,하중 계측기,시험 운영 프로그램으로 구성되어 있으며, 유효자료 획득 속도는 매 초당 6~100개이다. 일반적으로 포아송비는 지금까지 하나의 물성으로 취급되어 왔으나, 본 시험 결과 금속류와는 달리 포아송비는 압력에 따라 변하는, 압력과 함수 관계에 있음이 확인되었다. 포아송비를 도출함에 있어서 4가지 방법을 사용한 결과, 계산에서는 포아송비가 급격하게 증가하여, 계산방법에 따라 파괴 영역이 확연히 구분되어 진다. 사암과 셰일은 낮은 하중과 높은 하중에서는 서로 다른 거동을 보였으나, 중간 하중 영역즉 탄성 한계 내에서는 ${\nu}_t={\nu}_0+P_{\sigma}$로(${\nu}_0$ : 탄성 영역 내에서의 초기 포아송비. ${\nu}_t$ : 탄성 영역 내에서의 포아송비, P : 포아송 계수, $\sigma$:응력)일차함수적으로 증가하였다. 2가지 암석 시료 모두 탄성 한계 내에서 포아송비는 0.1~0.21의 연속적인 변화 양상을 나타내며,파괴강도 65% 이사에서 급격히 증가하여 0.22~0.45로 나타나므로 이는 탄성 범위밖에 해당된다.
본고는 암석 코아에 함수비가 증가함에 따라 포아송비 거동형태를 구명하기 위하여 일축압축강도시험을 시행하였다. 현장에서 출토빈도가 높은 퇴적암, 화성암 및 변성암 시료 307개를 대상으로 포아송비의 함수거동을 관찰하였다. 포아송비는 암석의 역학적, 물리적 parameter와는 상관성이 전혀 표출되지 않는 독립적인 거동을 하고 있다. 포아송비의 함수거동은 감소, 증가 및 자유거동을 표출하고 있다. 감소거동을 나타내는 시료는 전체의 약 70%이상이며 이것은 포아송비의 함수거동 중 절대적으로 우세한 것이다. 포아송비는 독립거동을 하기 때문에 간접적인 방법으로는 추정이 불가능하다. 따라서 설계, 시공 및 감리과정에서 현장암에 대한 실험 결과를 적용하여야 할 것이다.
본 연구는 압축하중 하의 콘크리트에 음의 포아송비 거동 격자체를 보강함으로서 역학적 특성에 효과가 있는지를 검토하였다. 이중화살촉 형상의 2차원 음의 포아송비 격자체를 종류별로 제작하여 콘크리트 시험체에 매립하였다. 압축시험을 수행한 결과, 음의 포아송비 격자체를 콘크리트에 매립함으로써 콘크리트의 변형을 구속함에 의해 복합체의 강성을 향상시킬 수 있음을 확인하였다.
경상분지 퇴적암, 사암, 셰일, 이암, 역암 및 응회암 시료 404개를 대상으로 재하-재재하 가압조건으로 포아송비와 체적 변형률 거동을 분석하였다. 하중증가에 따라 포아송비는 증가, 수렴 및 감소거동을 나타내며 증가거동이 월등히 우세하였다. 체적 변형률 거동은 하중 증가에 따라 정상거동, 양의거동 및 음의거동을 나타내고 있으며 정상거동 양상이 매우 우세하였다. 실무에서 사용하중은 매우 낮은데 이 범위에서 포아송비는 매우 높거나 혹은 낮은 값을 표출하는 바, 이의 적용은 현장시료의 실험을 통한 결과값 선택에서 설계조건을 고려하여 선택해야 할 것이다.
포아송 분포에서 일반적으로 공액 사전 분포를 이용하여 사후확률의 수학적 계산이 간편하도록 한다. 그러나 모수 집합의 제한적 조건 때문에 비공액 사전 분포를 이용할 수 도 있다. 비공액 사전분포의 사용은 사후분포의 형태가 일상적인 분포집합의 형태를 갖지 않으므로 모형의 가정에 따라서 복잡한 구조를 갖을 수 도 있다. 특히 포아송-로그정규분포 모형에서의 모수 추정문제를 몬테 칼로방법을 이용하여 추정하고자 할 때 필요한 완전한 조건부 분포의 형태는 잘 알려진 분포의 형태를 갖지 않는다. 본 논문에서는 계층적 구조를 갖는 포아송-로그정규분포 모형에 대하여 고찰하고 추정에 있어서 잠재적 변수를 활용하여 필요한 난수발생이 쉽도록 하는 방법에 대하여 알아보았다.
Journal of the Korean Data and Information Science Society
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제9권1호
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pp.1-9
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1998
영과잉-포아송모형에서 변화시점이 있는 경우, 우도비 검정통계량을 이용하여 변화 시점의 유 무에 대한 가설을 검정하였다. 또한 적률 및 최우추정법을 이용하여 변화 시점과 몇가지 흥미있는 모수들을 추정하여 보았다. 이들 추정량을 비교하기 위하여 경험적인 평균제곱오차를 이용하였다. 변화시점이 있는 영과잉-포아송 모형과 변화시점이 없는 포아송 모형의 실례를 자료를 중심으로 설명하였다.
Communications for Statistical Applications and Methods
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제4권3호
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pp.753-763
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1997
컴퓨터의 발전에 따른 MCMC를 비동질적 포아송 과정에 이용하였다. 베이지안 추론에서 조건부 분포를 가지고 사후분포를 결정하는데 있어서의 계산 문제를 고려하였다. 특히 분포가 이중지수, 곰페르츠, 랄리, 감마, 그리고 검벨인 일반 순서통계량 모형에 대하여 깁스 샘플링과 메트로폴리스 알고리즘을 활용한 베이지안 계산과 모형선택을 제시하였다.
탄성계수와 함께 포아송비는 구조의 거동을 결정하는 중요 구조인수중의 하나이다. 따라서 구조응답의 불확실성에 미치는 포아송비의 독립적 영향에 대한 평가가 필요하다. 본 연구에서는 포아송비의 불확실성이 복합적층판의 거동에 미치는 영향을 산정하기 위한 정식화를 제안한다. 포아송비의 영향은 동일 차수인 임의인수의 영향을 포함하는 부행렬을 통하여 얻을 수 있으며, 이는 대상 인수의 평균을 중심으로 한 Taylor전개를 통하여 구할 수 있다. 제안방법의 검증을 위하여 예제 평판을 해석하였고, 그 결과를 몬테카를로 해석에 의한 결과와 비교하였다. 두 방법을 통하여 얻은 결과는 상화 잘 일치하는 결과를 나타내어, 제안한 방법이 적절함을 제시하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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