• 한국지반공학회논문집
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• 제18권5호
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• pp.133-141
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• 2002

암반파괴의 가장 큰 영향을 미치는 인장강도는 등방의 암석과 횡등방의 암석의 경우는 분명히 다를 것이다. 본 논문에서는 일축압축강도시험에서 횡등방 암석의 탄성정수를 구하고, 간접인장강도시험을 통하여 횡등방 암석의 인장강도와 인장파괴 거동을 분석하였다. 일축압축시험에서 구한 이방성 탄성정수와 간접인장강도시험에서 얻어진 변형률로 시료중앙의 응력집중계수를 구하여, 등방으로 가정하여 구한 인장강도 값과 이방성일때의 인장강도 값을 비교 분석하였다. 실험 결과 횡등방성 암석의 응력집중계수는 층리면의 각도에 따라서 등방재료의 응력집중계수와는 크거나 작은 값을 나타내었다. 횡등방 암석의 인장강도 산정시 등방의 응력집중계수를 사용하는 것은 층리면이 이루는 각도에 따라 인장강도의 과대 혹은 과소 평가됨을 알 수 있었다.

• 비파괴검사학회지
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• 제21권3호
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• pp.269-276
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• 2001

복합재료의 초음파검사는 매직의 탄성이방성으로 인해 빔스큐(beam skew)현상 등이 발생하기 때문에 등방성 재료의 검사에 비해 훨씬 어렵다. 그 동안의 많은 연구의 결과로서 이방성 재료 네 탄성파의 전파 현상에 대한 해석해법이 정립되어 있으나, 그 해석해가 매우 복잡하여 실제 문제의 해를 구하기 위해서는 수치적인 방법에 의존하여야 하는 경우가 많다. 본 연구에서는 횡등방 이방성(transversely isotropic)으로 가정할 수 있는 단일방향 섬유 복합재료 내 점원에 의한 초음파 전파의 해석해를 먼저 구하고, 이러한 복합재료를 질량-스프링 모델로 모델링하여 해석해에 상응하는 수치해를 구하였다. 그 결과, 초음파의 전파에 대한 수치해와 해석해가 매우 잘 일치하는 것을 확인하였다. 동일한 수치해석법을 사용하여 초음파가 복합재료의 자유표면에서 반사되는 현상과 균일에 의해 산란되는 현상에 대한 수치해도 구하였으며 그 결과를 파동역학의 관점에서 고찰하였다. 본 연구에서 그 유효성이 확인된 수치 모델은 복합재료의 초음파검사를 시뮬레이션 함에 있어 매우 유용하게 사용될 수 있을 것이다.

• 터널과지하공간
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• 제9권1호
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• pp.56-63
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• 1999

암석은 불연속면들에 의해 다양한 방식의 거동을 보인다. 이러한 암석의 복잡한 파괴와 변형거동을 해석하기 위한이전의 많은 연구들은 균열모델의 개발에 중점을 두었다. 본 연구에서는 석탄과 같은 파쇄 암석에 대해 활주균열모형과 전단균열모형의 타당성을 검토하였고 모델을 수치해석에 적용하였다. 수치해석을 수행하기 위해 여러 방식으로 유한 요소 프로그램을 수정하였다. 2차원 해석에서 횡등방성을 설명하기 위하여 대칭축의 방향에 대해 응력-변형률 관계를 수정하였고, 균열성장에 따른 유효탄성계수의 변화를 계산하였다. 2차원 실내 단축압축시험의 가단한 예를 해석하였으며 해석결과는 실내시험에서 구한 결과와 일치하였다.

• Composites Research
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• 제20권1호
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• pp.15-22
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• 2007

이 논문에서는 섬유강화 복합재료에서의 초음파의 거동에 대해 파동의 모드, 방향, 자유표면에서의 반사파의 반사계수 등을 예측하는 해석적인 방법을 소개한다. 이 논문은 또한 복합재료의 자유표면에서 반사가 일어날 때의 특이한 현상을 새로이 고찰하였는데, 이는 완도면(slowness surface)만을 고려하면 존재할 것으로 예상되지만 실제로는 존재하지 않는 반사파에 대한 것이다. 이는 입사파가 유사횡파일 경우, 입사각이 이 논문에서 새로 정의된 제3임계각을 넘어설 경우 나타나는 현상이다. 본 논문의 내용은 초음파검사와 같은 해당 분야에 종사하는 연구자들에게 유용한 가이드라인을 제시할 것으로 기대된다.

• 터널과지하공간
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• 제27권4호
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• pp.243-252
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• 2017

횡등방성 암석의 파괴거동은 등방성 암석의 경우와 큰 차이가 있으므로 횡등방성 암반에 건설되는 암반구조물의 정밀한 안정성 평가를 위해서는 횡등방 파괴함수의 개발이 필요하다. 이 연구에서는 17세기 천문학자 Cassini가 지구둘레를 도는 태양의 궤도를 모델링하기 위해 제안한 Cassini 난형(卵形)곡선을 기반으로 횡등방성 암석의 강도정수 분포함수를 제안하였다. 제안된 강도정수 분포함수는 횡등방성 암석시료에 대한 삼축압축시험을 통해 실험적으로 결정이 가능한 2개의 모델 파라미터로 정의된다. 제안된 강도정수 분포함수를 마찰각과 점착력의 공간분포함수로 채용하여 기존의 Mohr-Coulomb(M-C) 파괴함수를 3차원 횡등방성 M-C 파괴함수로 확장시켰다. 제안된 횡등방성 M-C 파괴함수의 적합성을 검증하기 위해 횡등방성 암석시료의 삼축압축시험 및 진삼축압축시험을 수치모사하였다. 수치실험을 통해 예측된 결과는 실제 실험실 시험에서 관찰되는 횡등방성 암석의 파괴거동과 부합하였다. 또한 진삼축압축시험 수치모사 결과는 암석강도의 중간주응력 의존성이 암석시료에 포함된 미시적 연약면의 공간분포 특성과 밀접한 관련이 있을 수 있음을 보여주었다.