• Geomechanics and Engineering
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• 제19권2호
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• pp.179-191
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• 2019

Based on the effective stress principle, a new formula for shear strength of unsaturated soil is derived under the general nonlinear Mohr-Coulomb (M-C) strength criterion to improve the classical strength criterion of unsaturated soil. Meanwhile, the simple irrigation model under steady seepage is adopted to obtain the distribution of the matrix suction or the degree of saturation (DOS) above the groundwater table in the slope. Then, combined with the improved strength criterion of unsaturated soil and the simple irrigation model under steady seepage, the limit equilibrium (LE) solutions for the unsaturated slope stability are established according to the global LE conditions of the entire sliding body with assumption of the stresses on the slip surface. Compared to the classical strength criterion of unsaturated soil, not only the cohesion soil but also the internal friction angle is affected by the matric suction or the DOS in the improved strength criterion. Moreover, the internal friction angle related to the matric suction has the nonlinear characteristics, particularly for a small of the matric suction. Thereafter, the feasibility of the present method is verified by comparison and analysis on some slope examples. Furthermore, stability charts are also drawn to quickly analyze the unsaturated slope stability.

• 한국전산유체공학회지
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• 제20권2호
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• pp.46-51
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• 2015

In this paper, we have developed numerical model for particulated flow through narrow slit using Eulerian-Granular method. Commercial software (FLUENT) was utilized as simulation tool and main focus was to identify the effect from various numerical options for modeling of solid particles as continuos phase in granular flow. Gidaspow model was chosen as basic model for solid viscosity and drag model. And lun-et-al model was used as solid pressure and radial distribution model, respectively. Several other model options in FLUENT were tested considering the cross related effect. Mass flow rate of the particulate through the slit was measured to compare. Due to the high volume density of the stacked particulates above the slit, effect from various numerical options were not significant. The numerical results from basic model were also compared with experimental results and showed very good agreement. The effects from the characteristics of particles such as diameter, angle of internal friction, and collision coefficient were also analyzed for future design of velocity resistance layer in solar thermal absorber. Angle of internal friction was found to be the dominat variable for the particle mass flow rate considerably. More defined 3D model along with energy equation for complete solar thermal absorber design is currently underway.

• Steel and Composite Structures
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• 제51권4호
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• pp.417-440
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• 2024

Artificial neural networks (ANN) have been the focus of several studies when it comes to evaluating the pile's bearing capacity. Nonetheless, the principal drawbacks of employing this method are the sluggish rate of convergence and the constraints of ANN in locating global minima. The current work aimed to build four ANN-based prediction models enhanced with methods from the black hole algorithm (BHA), league championship algorithm (LCA), shuffled complex evolution (SCE), and symbiotic organisms search (SOS) to estimate the carrying capacity of piles in cold climates. To provide the crucial dataset required to build the model, fifty-eight concrete pile experiments were conducted. The pile geometrical properties, internal friction angle 𝛗 shaft, internal friction angle 𝛗 tip, pile length, pile area, and vertical effective stress were established as the network inputs, and the BHA, LCA, SCE, and SOS-based ANN models were set up to provide the pile bearing capacity as the output. Following a sensitivity analysis to determine the optimal BHA, LCA, SCE, and SOS parameters and a train and test procedure to determine the optimal network architecture or the number of hidden nodes, the best prediction approach was selected. The outcomes show a good agreement between the measured bearing capabilities and the pile bearing capacities forecasted by SCE-MLP. The testing dataset's respective mean square error and coefficient of determination, which are 0.91846 and 391.1539, indicate that using the SCE-MLP approach as a practical, efficient, and highly reliable technique to forecast the pile's bearing capacity is advantageous.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2009년도 춘계 학술발표회
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• pp.136-145
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• 2009

Factors influencing shear behavior of granular material include particle size, shape, distribution, relative density, particle crushing, etc. In this study, these factors are characterized by viewpoint of shear behavior using numerical analysis based on DEM. Geometrical particle shape is represented by a combination of small circular particles and influence of particle shape on crushing is studied through relative comparisons between clump (uncrushable) and cluster (crushable) models which are modeled using DEM. Also, particle shape is quantified by the dimensionless parameters such as circularity and convexity. The results indicate that particle shape indexes have a negative association with internal friction angle. Also, internal friction angle becomes reduced and failure envelop curve becomes nonlinear due to the particle crushing. It is also found that numerical results are quite good agreement with the experimental test conducted in this study.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제5권2호
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• pp.5-18
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• 1989

석축은 장구한 경험의 축적에서 얻어진 표준단면을 사용하여 설계되고 또한 액공되어 왔다. 그리 고 이 표준단면은 각 기관에 따라 약간 상리한 형태로 되어 있다. 석축 단면의 안정성을 검토하는 해석적 방법을 제시하기 위한 실험연구는 별로 없는 상태이다. Hen-dron은 석축과 대 단히 유사한 Rockery설계를 위 한 도표와 계산식을 실험결과를 분석하여 제시하였다. 본 연구는 우리나라 각 기관의 석축 표준단면의 안정성을 Hendron의 방법으로 검토하고 그 결과 를 제시하였다. 내부마찰각이 30$^{\circ}$이상인 경우 석축은 안전하다고 판단되나, 그렇지 못한 경우에는 표준도의 사용에 주의를 요할 때도 있다. 단, Rockery는 메쌓기에 가까우므로 찰쌓기의 경우 이 분 석결과에는 여유가 있다고 생각된다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제9권4호
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• pp.83-92
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• 1993

세 주응력을 서로 독립적으로 조절할 수 있는 입방체형삼축시험기를 이용하여 모래에 대한 일련의 배수삼축시험이 실시되었다. 실험결과 모래의 응력 -변형률거동과 강도는 중간주응력의 크기에 따라 각기 다른 특성을 보이는 것으로 나타났다. 우선 최소주응력이 일정한 상태에서 중간 주응력이 증가함에 따라 파괴시의 축변형률 e1은 감소하는 경향이 있으며 체적팽창현상은 증가 하는 것으로 나타나고 있다. 그리고 내부마찰각은 축차응력비 b가 증가함에 따라 증가하다 b가 1 부근에 접근하면서 약간 감소하는 경향을 보이고 있다. 한편 Mohrfoulomb규준은 모래의 파괴 강도를 과소산정하는 경향을 보이고 있으나 Lade의 파괴규준은 시험치와 좋은 일치를 보이고 있다.

• 지질공학
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• 제19권2호
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• pp.153-163
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• 2009

본 연구에서는 제주도 현무암에 대한 삼축압축시험을 실시하고 암석의 Mohr-Coulomb파괴규준과 Hoek-Brown파괴규준을 적용하여 강도정수를 산정하였다. 그리고 각각의 파괴규준에 의해 산정된 강도정수를 비교검토하여 각각의 파괴규준에 대한 특성을 고찰하였다. 암석의 Mohr-Coulomb파괴규준을 적용한 결과 표선리 현무암의 경우 점착력은 5.35 MPa, 내부마찰각은 $50.25^{\circ}$이고, 조면암질 현무암의 경우 점착력은 16.99 MPa, 내부마찰각은 $60.66^{\circ}$이며, 스코리아의 경우 점착력은 2.33 MPa, 내부마찰각은 $37.05^{\circ}$이다. 암석의 Hoek-Brown의 파괴규준에 대한 회귀분석결과를 토대로 암석의 점착력과 내부마찰각을 선정할 수 있다. 표선리 현무암의 경우 점착력은 4.77 MPa, 내부마찰각은 $52.47^{\circ}$이고, 조면암질 현무암의 경우 점착력은 14.69 MPa, 내부마찰각은 $60.70^{\circ}$이며, 스코리아의 경우 점착력은 2.22 MPa, 내부마찰각은 $47.60^{\circ}$이다. 이상의 결과를 토대로 Mohr-Coulomb의 파괴포락선과 Hoek-Brown의 파괴규준으로부터 추정된 파괴포락선을 비교한 결과 Hoek-Brown의 파괴규준은 Mohr-Coulomb의 파괴규준보다 점착력은 대체로 낮게 평가되는 반면, 내부마찰각은 크게 평가되고 있다.

• Corrosion Science and Technology
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• 제7권5호
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• pp.283-287
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• 2008

The drag reduction agency (DRA) for gas pipeline, a novel method used for reducing friction or drag on a gas flowing to increase the transmission efficiency of gas pipeline, is a more flexible and economical technology than internal flow efficient coatings. In this paper, an effective DRA has been developed in Authors' Institute by analyzing the hydrodynamic friction resistance on internal gas pipeline and then studying the work mechanism and molecular structure of DRA. In the meantime, a group of property test for selecting DRA material has been determined, including viscosity, contact angle, volatility, corrosion, slab extending, and flow behavior in horizontal tube. The inhibition efficiency and drag reduction efficiency of the developed DRA have been investigated finally based on the relevant test methods. Results of corrosion test show that the developed DRA has very good inhibition effect on mild steel by brushing a thin layer of DRA on steel specimens, giving inhibition efficiency of 91.2% and 73.1% in 3%NaCl solution and standard salt fog environment respectively. Results of drag-reducing test also show that the Colebrook formula could be used to calculate friction factors on internal pipes with DRA as the Reynolds number is in the range of $0.75\times10^5\sim2.0\times10^5$. By comparing with normal industrial pipes, the friction resistance coefficient of the steel pipe with DRA on internal wall decreases by 13% and the gas flux increases by 7.3% in testing condition with Reynolds number of $2.0\times10^5$.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.425-433
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• 2019

본 연구에서는 한계평형법에 근거한 수동토압계수 산정에 있어서의 간단한 방법을 제시하고 그로부터 계산된 수동토압계수를 기존의 연구자들에 의한 값들과 비교해 보았다. 옹벽 배면에서의 파괴면을 구성하는 대수나선과 직선 중에서 직선파괴면의 경사각을 유도하여 수동토압계수 산정방법에 반영하였다. 그리고 수동토압계수 산정시 Rankine 수동영역에 작용하는 토압력의 분력을 고려하기 보다는 전체를 고려하였다. 본 연구를 통해 제안된 방법을 통해 구한 수동토압계수는 Coulomb 수동토압계수와 같이 뒤채움 흙의 지표면의 경사각이 증가할수록 커지고 벽체의 경사각이 감소할수록 작아지는 경향을 보였다. 또한 본 연구를 통해 얻은 수동토압계수는 비교를 위해 고려한 거의 모든 경우에 있어 Coulomb 수동토압계수 보다 작게 계산되었다. 벽마찰각의 변화에 따른 수동토압계수를 비교해 보면 제안된 방법을 통해 계산된 수동토압계수가 Coulomb 수동토압계수 보다 작게 계산되었는데 흙의 내부마찰각이 클수록, 벽마찰각이 증가할수록 그 차이는 컸다. 본 연구에서 고려한 5개의 내부마찰각 중에서 일반적인 사질토의 내부마찰각의 범주에 해당되는 $25^{\circ}$, $30^{\circ}$, $35^{\circ}$ 그리고 $40^{\circ}$와 3개의 벽마찰각에 대하여, 본 연구를 통해 얻은 수동토압계수와 기존의 연구자들에 의한 수동토압계수를 비교해보면 Kerisel and Absi 방법, Soubra 방법, Lancellotta 방법, $Ant\tilde{a}o$ 등에 의한 방법, Kame 방법 그리고 Reddy 등에 의한 방법에 대한 최대 차이율은 각각 4.8%, 3.8%, 31.1%, 4.0%, 20.6% 그리고 12.8% 였는데 전체적으로 볼 때 기존의 연구자들에 의한 값들과 큰 차이를 보이지는 않았다.

• 대한기계학회논문집
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• 제11권1호
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• pp.105-109
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• 1987

본 연구는 열교환기의 설치 및 사용목적에 따라 전열관내유동이 경사류가 될 때 특히 자연순환(2*$10^{6}$＜Gr＜15*$10^{6}$)의 경우와 강제순환(3,000＜Re＜ 40,000)의 경우에 대해서 열전달특성과 유동마찰에 의한 손질을 규명하는데 있다. 사용되는 관은 평골관과 ribbed관이며 관경사각을 수평면에 대하여 0˚,22.5˚,45˚, 90˚로 변화시켰다.