• Geomechanics and Engineering
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• 제9권2호
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• pp.207-218
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• 2015

In this paper, forming of fully clamped circular plate by using low velocity impact system has been investigated. This system consists of liquid shock tube and gravity drop hammer. A series of test on mild steel and aluminum alloy plates has been done. The effect of varying both impact load and the plate material on the deflection are described. This paper also presents a simple model to prediction of mid-point deflection of circular plate by using input-output experimental data. In this way, singular value decomposition (SVD) method is used in conjunction with dimensionless number incorporated in such complex process. The results of obtained model have very good agreement with experimental data and it provides a way of studying and understanding the plastic deformation of impact loads.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제70권2호
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• pp.153-168
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• 2019

In this paper, energy absorption characteristics of circular windowed tubes with different section shapes (circular, ellipse, square, hexagon, polygon and pentagon) are investigated numerically and experimentally. The tube possesses the same material, thickness, height, volume and average cross sectional area which are subjected under axial and oblique quasi-static loading conditions. Numerical model was constructed with FE code ABAQUS/Explicit, the obtained outcome of simulation is in good matching with the experimental data. The energy absorbed, specific energy absorption, crash force efficiency, peak and mean loads along with the collapse modes with their initiation point of simple and windowed tubes were evaluated. The technique for order of preference by similarity ideal solution (TOPSIS) approach was employed for assessing their overall crushing performances. The obtained results confirm that efficacy of crash force indicators have improved by introducing windows and tubes with pentagonal and circular windows achieves the maximum ranking about 0.528 and 0.517, it clearly reveals the above are best window shapes.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제23권6호
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• pp.737-745
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• 2011

콘크리트충전강관(Concrete Filled Tube 이하 CFT)구조는 강관 속에 콘크리트를 충전시킨 구조물로서 강관은 콘크리트를 구속시켜 압축내력을 증가시키며 콘크리트는 강관의 국부좌굴을 감소시키는 역할을 한다. CFT구조의 기둥-보 접합부는 강관의 국부좌굴을 방지하기위해 다이아프램이 필요하다. 외측다이아프램 형식은 관통다이아프램 형식보다 콘크리트의 충전성이 좋으나 시공성과 건축설비와 공조하는 측면에서 불편함이 있다. 이 연구는 원형CFT구조의 접합부의 상, 하부에 각각 다른 형식의 다이아프램을 적용시켜 콘크리트 충전성을 개선시킨 구조의 구조성능을 실험과 유한요소해석 프로그램을 통하여 알아보았다. CFT구조 접합부의 상부 다이아프램은 외측다이아프램 형식으로 하고 하부 다이아프램은 관통다이아프램 형식으로 하였다. 이것은 건축물에서 바닥슬래브가 있으므로 상부 다이아프램은 바닥슬래브와 일체가 되고 하부 다이아프램으로 관통다이아프램을 적용하여 건축설비와의 마찰을 피하고자 한 것이다. 결과적으로 충전성을 개선시킨 CFT구조의 구조성능은 상, 하부 모두 관통다이아프램을 적용한 구조와 비교하면 동일 하다는 것을 알 수 있다.

• Steel and Composite Structures
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• 제31권1호
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• pp.13-25
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• 2019

Reactive powder concrete (RPC) is a type of ultra-high strength concrete that has a relatively high brittleness. However, its ductility can be improved by confinement, and the use of RPC in composite RPC filled steel tube columns has become an important subject of research in recent years. This paper aims to present an experimental study of axial capacity calculation of RPC filled circular steel tube columns. Twenty short columns under axial compression were tested and information on their failure patterns, deformation performance, confinement mechanism and load capacity were presented. The effects of load conditions, diameter-thickness ratio and compressive strength of RPC on the axial behavior were further discussed. The experimental results show that: (1) specimens display drum-shaped failure or shear failure respectively with different confinement coefficients, and the load capacity of most specimens increases after the peak load; (2) the steel tube only provides lateral confinement in the elastic-plastic stage for fully loaded specimens, while the confinement effect from steel tube initials at the set of loading for partially loaded specimens; (3) confinement increases the load capacity of specimens by 3% to 38%, and this increase is more pronounced as the confinement coefficient becomes larger; (4) the residual capacity-to-ultimate capacity ratio is larger than 0.75 for test specimens, thus identifying the composite columns have good ductility. The working mechanism and force model of the composite columns were analyzed, and based on the twin-shear unified strength theory, calculation methods of axial capacity for columns with two load conditions were established.

• 한국지진공학회논문집
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• 제10권4호
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• pp.85-94
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• 2006

지진지역의 교량교각에 대한 설계에서 요구연성도는 가장 중요한 요소이다. 철근콘크리트 교각의 내진성능 향상을 위해서 강관으로 교각을 감싸거나 후프철근과 같은 횡방향 철근을 이용하여 교각을 구속함으로써 교각의 연성도를 증가시키는 방안이 필요하다. 강재 매입형 교각을 이용하는 것은 RC 교각 내진성능을 향상시키는 유용한 방법중의 하나이다. 이 논문에서는 강재 매입형 합성교각의 내진성능을 평가하기 위하여 단일강재와 복수강재가 매입된 합성교각에 대하여 준정적 실험을 수행하였다. H형강이 매입된 실험체와 부분 충진된 원형강관이 매입된 단면으로 구성되어 총 8기의 실험체를 제작하였다. 실험변수는 심부구속 철근비, 매입 강재의 종류와 양으로서 이에 대한 변위연성도를 분석하였다. 실험결과 강재매입으로 인하여 교각의 변형능력이 증가하였으며 특히 원형강관이 매입된 교각의 변위연성도와 횡방향 강도가 가장 크게 나타났다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제27권6호
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• pp.525-536
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• 2015

콘크리트피복 충전강관의 휨-압축 성능을 평가하기 위한 편심압축실험을 수행하였다. 기둥 주철근의 국부좌굴을 구속하고 콘크리트피복의 조기파괴를 방지하기 위하여 U형 띠철근 상세를 제안하였다. 주요 실험변수는 축하중 편심거리, 띠철근 간격, 그리고 콘크리트피복 여부이다. 실험결과 얇은 콘크리트피복에 수직균열이 조기에 발생하였지만 실험체의 최대강도는 콘크리트 피복의 기여도를 고려한 예측강도를 만족하였다. 또한, 내부 원형강관으로 인하여 제안된 콘크리트피복 충전강관은 우수한 변형능력을 나타냈다. 실험체의 휨-압축 강도 및 휨강성을 현행 설계기준과 비교하여 분석하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제16권4호통권71호
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• pp.471-478
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• 2004

이 연구의 목적은 노출형 원형강관 주각이 중심축압축력을 받을 때 그 역학적 거동을 실험적으로 조사하고 탄성수치해석을 통하여 실험결과를 검토하고자 함에 있다. 실험에 앞서 AISC의 제안식 및 기존 연구에 관한 문헌조사를 실시하였다. 실험으로 중심축압축가력을 실시하였으며 베이스 플레이트 두께를 변수로 하여 두께 9mm부터 35mm까지의 9개의 시험체를 제작하였다. 실험결과는 하중 - 베이스 플레이트 수직변위관계, 하중 - 베이스 플레이트 변형도관계 등으로 정리하였다. 실험결과를 검토하기 위하여 탄성수치해석을 실시하였으며 탄성수치해석 프로그램으로는 Ansys version 6.1을 사용하였다. 실험 및 해석결과는 향후 실시할 비탄성해석결과와 함께 설계식 제안에 사용될 것이다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제21권5호
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• pp.615-627
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• 1997

An experiment was performed to local heat transfer coefficient and Nusselt number in the circular duct of 180.deg. bend for Re=6*10$^{4}$, 8*10$^{4}$ and 1*10$^{5}$ at swirling flow and non-swirling flow conditions. The test tube with circular section was made by stainless which has curvature ratio 9.4. The wall of test tube was heated directly by electrical power to 3.51 kw and swirling motion of air was produced by a tangential inlet to the pipe axis at the 180 degree. Measurements of local wall temperatures and bulk mean temperature of air are made at four circumferential positions in the 16 stations. The wall temperatures show particularly reduced distribution curve at bend for non-swirling flow but this effect does not appear for swirling flow. Nusselt number distributions for swirling flow which was calculated from the measured wall and bulk temperatures were higher than that of non-swirling flow. Average Nusselt number of swirling flow increased about 90 ~ 100% than that of non-swirling flow whole through the test tube. The Nu/N $u_{DB}$ values at the station of 90.deg. for non-swirling flow and swirling flow are respectively about 2.5 and 4.8 at Re=6*10$^{4}$. Also that is good agreement with Said's result for non-swirling flow. flow.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2012년도 제38회 춘계학술대회논문집
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• pp.278-281
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• 2012

펄스 데토네이션 엔진과 같이 원형 관내를 전파하는 데토네이션 파의 삼차원 파면 구조 및 동적 특성을 파악하기 위한 수치 해석을 수행하였다. 비가역 Arrhenius 반응 모델을 이용하여 일련의 pre-exponential 값에 대한 해석을 수행하여 2-셀,3-셀, 4-셀 및 6-셀 데토네이션 모드의 삼차원 파면구조에 대한 생성 매커니즘들을 살펴보았다. 2차원 결과와 비교하여 반경 방향에서 slapping 횡단 파의 효과를 확인하였으며, 모든 다중-셀 모드에서 벽면에서의 데토네이션 파면 구조와 그을음 막 기록들은 반경 방향으로 slapping 파가 움직이는 동안 시계 및 반 시계 방향으로 움직이는 횡단파에 의하여 형성되며, 굽어진 벽면에서 반사되는 횡단파는 다차원 confinement 효과에 의하여 강도가 변화한다.

• Computers and Concrete
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• 제31권6호
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• pp.537-543
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• 2023

To study the seismic behavior of recycled aggregate concrete filled circular steel tube (RACFCST) frames, the seismic behavior experiment of RACFCST frame was carried out to measure the hysteresis curve, skeleton curve and other seismic behavior indexes. Moreover, based on the experimental study, a feasible numerical analysis model was established to analyze the finite element parameters of 8 RACFCST frame specimens, and the influence of different variation parameters on the seismic behavior index for RACFCST frame was revealed. The results showed that the skeleton curve of specimens under different axial compression ratios were divided into three stages: elastic stage, elastic-plastic stage and descending stage, and the descending stage was relatively stable, indicating that the specimen had stronger deformation capacity in the descending stage. With the increase of axial compression ratio, the peak bearing capacity of all specimens reduced gradually, and the reduction was less than 5%. With the decrease of beam-column linear stiffness ratio, the peak bearing capacity decreased gradually. With the decrease of yield bending moment ratio of beam-column, the peak bearing capacity decreased gradually, and the decreasing rate of peak bearing capacity gradually accelerated. In addition, compared with the axial compression ratio, the beam-column linear stiffness ratio and the yield bending moment ratio of beam-column had a more significant influence on the peak bearing capacity of RACFCST frame.