• 한국지반공학회논문집
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• 제19권5호
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• pp.145-154
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• 2003

본 연구에서는 정규압밀점토에서의 피에조 콘 소산시험시 측정된 초기 과잉간극수압을 팔면체 수직응력($\Delta{\sigma}_{oct}$)의 변화에 의해 발생하는 과잉간극수압($\Delta{u}_{oct}$)과 팔면체 전단응력($\Delta{\tau}_{oct},$)의 변화에 의해 발생하는 과잉간극수압($\Delta{u}_{shear}$)으로 구분할 수 있는 방법을 이용하여 초기 과잉간극수압 분포를 가정하고, 연속적인 구형 공동확장 이론과 축대칭 비혼합 선형 압밀이론에 근거한 유한차분법을 사용하여 과잉간극수압의 소산거동을 모사하였다. 이와 같은 방법에 의해 압밀계수를 가정하여 계산된 소산곡선이 실측된 소산곡선과 특정 소산도에서 일치하도록 반복 계산하는 시행착오법을 사용하여 압밀계수를 산정하는 방법을 제안하였다. 제안된 방법과 기존의 이론해를 루이지애나 주립대학교 모형 토조에서 수행된 소형 피에조 콘의 시험결과에 적용한 결과에 의하면 제안된 방법에 의해 산정된 압밀계수가 다른 이론해보다도 실내시험치와 유사한 것으로 나타났으며, 계측된 소산곡선과도 잘 일치하는 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2006년도 추계 학술발표회
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• pp.291-311
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• 2006

The acceleration of consolidation by stone columns was mostly analysed within the framework of a basic unit cell model (i.e. a cylindrical soil body around a column). A method of converting the axisymmetric unit cell into the equivalent plane-strain model would be required for two-dimensional numerical modelling of multi-column field applications. This paper proposes two practical simplified conversion methods to obtain the equivalent plane-strain model of the unit cell, and investigates their applicability to multi-column reinforced ground. In the first conversion method, the soil permeability is matched according to an analytical equation, whereas in the second method, the column width is matched based on the equivalence of column area. The validity of these methods is tested by comparison with the numerical results of unit-cell simulations and with the field data from an embankment case history. The results show that for the case of linear-elastic material modelling, both methods produce reasonably accurate long-term consolidation settlements, whereas for the case of elasto-plastic material modelling, the second method is preferable as the first one gives erroneously lower long-term settlements, where plastic yielding of stone column are ignored.

• Geomechanics and Engineering
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• 제8권5호
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• pp.707-726
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• 2015

This paper investigates the time dependent behaviour of Haarajoki test embankment on soft structured clay deposit. Half of the embankment is constructed on an area improved with prefabricated vertical drains, while the other half is constructed on the natural deposit without any ground improvement. To analyse the PVD-improved subsoil, axisymmetric vertical drains were converted into equivalent plane strain conditions using three different approaches. The construction and consolidation of the embankment are analysed with the finite element method using a recently developed anisotropic model for time-dependent behaviour of soft clays. The constitutive model, namely ACM-S accounts for combined effects of plastic anisotropy, interparticle bonding and degradation of bonds and creep. For comparison, the problem is also analysed with isotropic Soft Soil Creep and Modified Cam Clay models. The results of the numerical analyses are compared with the field measurements. The results show that neglecting effects of anisotropy, destructuration and creep may lead to inaccurate predictions of soft clay response. Additionally, the numerical results show that the matching methods accurately predict the consolidation behaviour of the embankment on PVD improved soft clays and provide a useful tool for engineering practice.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권7호
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• pp.745-751
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• 2011

입자강화 알루미늄 복합재의 강도를 계산하기 위하여 압밀 후 냉각할 때 일어나는 전위 펀칭을 유한요소로 모델링 하였다. 다양한 입자의 체적비에서 입자의 크기가 강도에 미치는 영향을 고려하기 위하여 강화 입자 주위에 변형률 구배 소성과 테일러 전위 모델을 적용하였다. 변형률 구배는, 구형 단위 셀이 냉각하는 동안 입자와 기지재의 열팽창계수 차이에 의한 전위 펀칭이 일어날 때 형성되는 등가소성변형률로부터 구하였다. 펀칭된 영역에 걸쳐 평균적으로 변형률 구배를 고려함으로써 항복 응력이 증가하는 것을 관찰하였다. 유한요소 해석을 활용하여 다양한 입자 크기와 체적비에 대하여 SiC 강화 알루미늄 356-T6 복합재의 축대칭 단위 셀의 인장시 강도의 변화를 예측하였다. 예측된 강도는 실험 데이터와 잘 일치하며, 입자 크기 의존 효과를 분명히 보인다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권2호
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• pp.187-194
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• 2012

일반적으로 복합재의 강도에 대한 크기 효과는 입자강화 알루미늄 복합재 제조시, 입자와 기지재를 압밀한 후 냉각할 때 입자와 기지재 사이의 열팽창계수 차에 의하여 기지재에 펀칭되는 기하적 필수 전위와, 변형 중 입자와 기지재사이의 탄소성 강성도 차로 인해 발생하는 변형률 구배 소성으로 인한 기하적 필수 전위가 주로 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 본 논문에서는 이러한 두 종류의 기하적 필수 전위를 전위 소성 이론에 입각하여 강도로 환산한 후 계층적으로 입자 주위 유한요소 영역에 할당하여 동일한 체적비에서 입자의 크기에 따라 변화하는 복합재의 파손 거동을 효과적으로 예측하였다. 이 방법을 적용함으로써 구형입자의 경우 간단한 축대칭 유한요소 모델링과 실험데이터를 연계하여 입자강화 복합재의 입자 크기 의존 강도 및 파손 효과를 수월하게 예측할 수 있음을 보였다. 또한 서로 다른 입자의 체적비 및 크기에 대하여SiC강화 알루미늄 2124-T4 복합재의 강도와 파손 거동이 분명한 차이가 있음을 보인다.