• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 1993년도 봄 학술발표회논문집
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• pp.207-212
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• 1993

In the construction of underground structures, it is critical to accurately predict the ground deformations during excavation. In this paper, a finite element procedure for the computation of solid displacement and fluid pore pressure during incremental excavation is presented based on Biot's theory. The numerical formulation is done using the virtual work principle. The proposed procedure is applied to some example problems with different excavation rates and permeabilities.

• 전산구조공학
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• 제8권4호
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• pp.129-136
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• 1995

본 연구에서는 Biot의 선형압밀이론에 근거한 2차원 압밀문제의 근사해를 구하기 위한 경계요소법을 제시한다. 먼저 선형 압밀문제의 기초미분방정식의 시간의존성을 제거하기 위하여 시간에 대한 Laplace변환을 적용시키고, 변환공간에서의 미분방정식을 대상으로 정식화를 한다. 변환공간에서의 변위와 간극수압에 대한 경계적분방정식계를 유도하고, 변환공간에서의 연성문제에 대한 기본해를 구체적으로 보인다. 변환공간에서의 해를 실공간의 해로 변환하기 위하여 Hosono의 수직 Laplace역변환법을 적용하였으며, 해석예로서 2차원 반무한 지반의 국소재하에 의한 압밀문제를 해석예로 선택하였고, 암밀해와 비교하여 제안해법의 적용성 및 타당성을 보였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제20권6호
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• pp.61-73
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• 2004

일반 자연 점토지반의 투수계수는 다양한 응력수준에 따라 비선형적인 특성을 보이며, 이러한 지반 투수계수의 비선형성은 상재하중 재하시 지반의 압밀시간 및 지반 변형 특성에 영향을 주게 된다. 따라서, 본 연구에서는 지반의 비선형 투수계수의 영향성을 고찰하기 위해 수정 Cam-clay 모델과 Biot의 압밀이론을 접목한 연립이론(Coupled theory)을 이용하여 FEM 수치해석을 실시하였다. 검토 결과 비선형 투수성은 비선형 특성을 나타내는 투수계수 변화비와 전체 간극비에 대한 평균 투수계수의 크기에 따라 지반 변형과 지중 과잉간극수압에 미치는 영향성이 상이하게 나타났다. 따라서, 보다 현장에 근접한 해석을 실시하기 위해서는 지반 투수계수의 변화비와 평균 투수계수의 크기에 따라 투수계수의 비선형 특성을 고려해야할 것인지를 판단해야 할 것이다.

• 한국음향학회지
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• 제6권2호
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• pp.19-29
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• 1987

체적기공도가 큰 다공성 빨대 묶음에 대한 흡음특성을 이론 및 실험적으로 연구 고찰하였다. Zwikker와 Kosten의 이론과 Poiseuille 흐름을 고려한 Biot의 이론을 적용시켜 수직입사파에 따른 시료의 흡음률을 이론적으로 예측하였다. 실험적 측정은 "임피던스 튜브 방법"을 이용하였으며, 거리에 따른 감쇠효과를 고려하였다. 다공성 빨대에 대한 흡음률의 이론예측값은 시료의 길이가 120mm 이하이고 진동수가 700Hz 이하인 경우, 실험측정값과 잘 일치했다. 시료뒤의 공기층에 의한 흡음에 미치는 효과의 연구 고찰에 있어, 동일한 길이의 시료에 대해 시료됫면에 공기층을 크게 함으로써 저진동수영역에서 흡음률을 높일 수 있었다. 시료와 공기충의 총 길이가 150mm인 경우, 공기층보다 시료길이의 효과가 흡음률을 높이는데 크게 기여함을 밝혔다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제11권5호
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• pp.547-564
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• 2001

The numerical formulation of a two-phase interface element appropriate for porous lining system is presented. The formulation is isoparametric and can be applied both for 2-D and 3-D analysis. Biot's theory is utilized as the basis for the development of the element constitutive theory. In order to be capable of simulating the reinforcing characteristics of some geotextiles utilized as lining system, a reinforcement component has also been implemented into the formulation. By employing this specially developed interface finite element, the influence of soil consolidation on the stress distribution along the lining system of a reservoir and a landfill has been investigated.

• Coupled systems mechanics
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• 제7권1호
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• pp.43-59
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• 2018

The presence of the pore fluid strongly influences the reponse of the soil subjected to external loading and in many cases increases the risk of final failure. In this paper, we propose the use of a discrete beam lattice model with the aim to investigate the coupling effects of the solid and fluid phase on the response and failure mechanisms in the saturated soil. The discrete cohesive link lattice model used in this paper, is based on inelastic Timoshenko beam finite elements with enhanced kinematics in axial and transverse direction. The coupling equations for the soil-pore fluid interaction are derived from Terzaghi's principle of effective stresses, Biot's porous media theory and Darcy's law for fluid flow through porous media. The application of the model in soil mechanics is illustrated through several numerical simulations.

• 한국지반공학회논문집
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• 제16권3호
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• pp.5-13
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• 2000

본 연구에서 흙(사질토)-구조물의 경계면에 대한 거동특성을 분석하기 위하여 교란상태개념(DSC)을 수정 및 보완하였다. 제안한 DSC모델에서는 변형중인 재료는 상대적으로 손상되지 않은 상태(RI)와 완전 파괴된 상태(FA)가 혼합되어있다는 가정에 기초를 두고 있다. RI 상태는 HiSS모델을 이용하였고, FA 상태는 한계상태모델을 이용하였다. 이런 DSC 모델을 Biot이론에 기초한 기존 유한요소 프로그램에 접목하였다. 본 연구에서 수저한 유한요소 프로그램을 이용하여 실제 경계면 실험(두 가지 하중조건: 정하중, 동하중)에 대하여 모의실험을 수행하였다. 또한 그 결과와 실내시험결과를 비교 검토하였다. DSC모델을 이용한 유한요소해석은 실제 실내시험 결과와 유사한 경향을 보였다. 본 연구의 결과를 통하여, DSC모델을 흙-구조물 경계면 해석에 비교적 합리적인 결과를 제공한다고 판단된다.

• 소음진동
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• 제6권5호
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• pp.635-644
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• 1996

In this paper, Allard's modelling method which employs the method of acoustic transfer matrix(ATM) is applied to yield more precise results in the analysis of porous sound absorbing material. The method of ATM, based on Biot's theory, is known to play an important role in the estimation of the sound absorption when a sound projects onto the material. In the case of a single layered porous sound absorbing material, the surface impedance and the absorption coefficient by using the method of ATM are estimated. With the variation of the material properties, sound absorption characteristics and analyzed. Transmission Loss in a combination of the porous sound absorbing material with a thin plate is predicted.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제1권2호
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• pp.27-40
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• 1985

본고는 기약지반변형해석에 이용될 범용 program을 개발하고 이를 이용하여 성토부끝에 sheet pile을 타설하거나 혹은 성토부아래의 연약정토지반을 개취하였을 때의 변형억제효과를 연구한 것이다. 본고에 적용된 압밀리론으로서 Biot의 압밀방정식과 구성방정식으로서 탄소성리론에 근거한 modified Cam-clay 이론을 적용하였고 유한요소해석으로서는 Christian-Boehmer계를 도입하여 program화한 것이다. 그 주요한 결론은 다음과 같다. 1. 속변지반의 침하효과에 관해서는 sheet pile이나 심우혼합처새깊이를 자지층까지 관입하여 시공하고 그 자신의 침하가 없을 경우에만 유효하다. 2. 흔히 사용되는 sheet pile대책공법은 통상의 steel sheet pile의 각성으로서는 성토직후의 봉기, 측방변위의 억제효과는 기대할 수 없다. 3. Sheet pile에 대한 예상론인 사용방법은 성토하부에 세밀을 촉진하기 위해 vertical drain을 설치하고 점증재하 방법만이 확실한 효과가 있다. 4. 체층혼합처리공법은 예상한 바와 같이 그 자종가 강성이 클수록 침하억제핵과가 있다. 특히 grouting을 통한 지반강화가 곧장 주변지반의 변형억제효과가 있다고 단정하는 것은 그 강성 까 관련하여 신중히 고려하여 결정해야 한다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제15권6호
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• pp.45-55
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• 1999

파랑에 의한 불포화된 해저지반의 거동, 액상화와 전단파괴에 대한 연구이다. 불포화된 지반은 유체가 채워진 다공성 탄성체로 모델화 하였다. 유체의 흐름과 토립자의 변형은 Biot의 이론에 따른 지배방정식으로 나타내었다. 이 방정식은 준해석적 방법으로 풀어 불포화된 다층의 지반에 대하여 응력과 간극수압을 평가하였다 준해석적 방법은 기존의 해석방법과 달리 다층의 이방성 지반을 연속적으로 해석할 수 있다. 해석결과에 의하면, 지반의 포화도는 불포화된 다층의 지반에서 응력과 간극수압의 크기에 가장 큰 영향을 미치고 있는 것으로 나타났다. 또한, 해석결과를 토대로 지반의 액상화 발생과 전단파괴에 대한 검토를 실시하였으며, 그 결과 최대 전단파괴가 발생된 깊이가 최대 액상화 발생지역 보다 깊은 것으로 나타났다.