• Computers and Concrete
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• 제29권1호
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• pp.15-29
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• 2022

Concrete-filled steel tubes (CFSTs) are increasingly used as composite sections in structures owing to their excellent load bearing capacity. Therefore, predicting the mechanical behavior of CFST sections under axial compression loading is vital for design purposes. This paper presents the first study on the nonlinear analysis of heated CFSTs with high-strength concrete core containing steel fiber and waste tire rubber under axial compression loading. CFSTs had steel fibers with 0, 1, and 1.5% volume fractions and 0, 5, and 10% rubber particles as sand alternative material. They were subjected to 20, 250, 500, and 750℃ temperatures. Using flow rule and analytical analysis, a model is developed to predict the load bearing capacity of steel tube, and hoop strain-axial strain relationship, and axial stress-volumetric strain relationship of CFSTs. An elastic-plastic analysis method is applied to determine the axial and hoop stresses of the steel tube, considering elastic, yield, and strain hardening stages of steel in its stress-strain curve. The axial stress in the concrete core is determined as the difference between the total experimental axial stress and the axial stress of steel tube obtained from modeling. The results show that steel tube in CFSTs under 750℃ exhibits a higher load bearing contribution compared to those under 20, 250, and 500℃. It is also found that the ratio of load bearing capacity of steel tube at peak point to the load bearing capacity of CFST at peak load is noticeable such that this ratio is in the ranges of 0.21-0.33 and 0.31-0.38 for the CFST specimens with a steel tube thickness of 2 and 3.5 mm, respectively. In addition, after the steel tube yielding, the load bearing capacity of the tube decreases due to the reduction of its axial stiffness and the increase of hoop strain rate, which is in the range of about 20 to 40%.

• Composites Research
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• 제22권3호
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• pp.1-8
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• 2009

이 논문에서는 강수도관에 사용되는 GFRP관의 구조적 거동에 대한 실험적, 이론적 연구의 결과를 제시하였으며, 관의 단면은 두개의 CFRP층과 그 층 사이의 폴리머 모르타르 층으로 구성되어 있다. GFRP는 경량성, 부식저항성, 관의 내부 표면조도 향상, 유연성 등이 뛰어나기 때문에 강수 계통의 관으로써 시용이 계속적으로 증가되고 있는 추세이다. 그러므로 더욱 최적화된 구조설계법이 개발되어야 한다. 이 연구에서 CFRF관의 하중-원주방향변위에 대한 특성을 이론적, 해석적으로 조사 하였으며 추가적으로 원강성시험을 하였다. 시험결과를 이론적, 해석적 연구결과와 비교하였으며, 원주방향의 변위가 5% 이내에서는 결과들이 서로 잘 일치하였다. 결과적으로 상수도 계통에 사용되는 CFRP관은 업계의 요구조건을 충분히 만족함을 알 수 있었다.

• Steel and Composite Structures
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• 제42권1호
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• pp.91-106
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• 2022

Concrete-filled square stainless steel tubes (CFSSST), which possess relatively large flexural stiffness, high corrosion resistance and require simple joint configurations and low maintenance cost, have a great potential in constructional applications. Despite that the use of stainless steel may result in high initial cost compared to their conventional carbon steel counterparts, the whole-life cost of CFSSST is however considered to be lower, which offers a competitive choice in engineering practice. In this paper, a comprehensive experimental and numerical program on 24 CFSSST stub column specimens, including 3 austenitic and 3 duplex stainless steel square hollow section (SHS) stub columns and 9 austenitic and 9 duplex CFSSST stub columns, has been carried out. Finite element (FE) models were developed to be used in parametric analysis to investigate the influence of the tube thickness and concrete strength on the ultimate capacities more accurately. Comparisons of the experimental and numerical results with the predictions made by design guides ACI 318, ANSI/AISC 360, Eurocode 4 and GB 50936 have been performed. It was found that these design methods generally give conservative predictions to the ultimate capacities of CFSSST stub columns. Improved calculation methods, developed based on the Continuous Strength Method, have been proposed to provide more accurate estimations of the ultimate resistances of CFSSST stub columns. The suitability of these proposals has been validated by comparison with the test results, where a good agreement between the predictions and the test results have been achieved.

• Restorative Dentistry and Endodontics
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• 제24권2호
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• pp.381-391
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• 1999

A new 5th generation adhesive system(ONE-STEP) has been supplied which operators can apply to conditioned tooth surfaces by one simplified step. The purpose of this study was to determine whether different methods of adhesive application and various air drying duration after applying adhesive affect the shear bond strength of composite resin to dentin, and to evaluate the adhesive pattern of composite resin and dentin under SEM. Seventy-seven extracted human molar teeth were cleaned and mounted in palstic test tubes. The occlusal dentin surfaces were exposed with Diamond Wheel Saw and smoothed with Lapping and Polishing Machine (South Bay Technology Co., U.S.A.). Teeth were randomly divided into 7 groups (n=11), In experimental A group, adhesive was applied to dentin with agitation for 20 sec. In experimental N-A group, adhesive were continuously applied to dentin for 20 sec. Also control and experimental 1, 2, 3, 4 groups were dried for 10, 0, 5, 20, 30 seconds after applying adhesive, respectively, Adhesives were light cured for 10 sec. A gelatin capsule 5mm in diameter was filled with Aelitefil$^{TM}$ composite resin, placed on the treated dentin surface and light cured for 40 see, from three sides, All specimens were stored in distilled water at room temperature for 24 hours. The shear bond strengths were measured using a universal testing machine(AGS-1000 4D, Japan) at a crosshead speed of 5mm/min. An one-way ANOVA and LSD test were used for statistical analysis of the data. For SEM evaluation, seven specimens were made and sectioned. Representive postfracture and seven specimens were mounted on brass stubs, sputter-coated with gold and observed under SEM. The results were as follows : 1. The shear bond strength of experimental A group which adhesive were applied to dentin with agitation was higher than that of experimental N-A group (continuous application), and there was significant difference between two groups (p<0.01). 2. The interface between composite and dentin according to different application methods showed close adaptation in experimental A group and showed tinny gap in experimental N-A group. 3. The shear bond strength accoding to various air drying duration was the lowest value(7.57${\pm}$2.60 MPa) in experimental 1 group, so there was significant difference between experimental 1 group and other four groups (p<0.05). But there was no significant difference of shear bond strength between four groups (p>0.05). 4. The interface between composite and dentin according to various air drying duration showed close adaptation in control group and tinny gap in experimental 3 and 4 groups. But experimental 1 and 2 groups showed $30{\mu}$ and 6 - $10{\mu}m$ thick gaps, respectively.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제20권5호
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• pp.645-653
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• 2008

용접조립 각형강관은 얇은 강판을 L형으로 절곡한 4개의 단위 부재를 플레어 용접으로 용접한 강관으로 용접조립 각형강관이 CFT 기둥으로 사용될 경우 콘크리트와 강관 폭의 중앙에 설치된 리브가 국부좌굴을 방지하는 역할을 하며 강관은 내부의 콘크리트의 구속하여 콘크리트의 구조내력을 향상시키는 역할을 한다. 본 연구에서는 용접조립 각형강관기둥의 제작방법을 소개하고 용접조립 각형강관과 용접조립 각형CFT 기둥 의 구조성능을 평가하기 위해 강관의 형상(용접조립 각형강관, 일반강관)과 폭두께비(B/t=50, 58, 67), 콘크리트의 강도(f'c=, 10MPa, 40MPa) 를 변수로 총 15개의 실대형 실험체를 제작하여 구조실험을 수행하였으며 용접조립 각형강관의 단면효율과 구조내력의 우수성을 확인하였다.

• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제5권3호
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• pp.6-10
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• 2003

Silver nano-powder was added to Ma $B_2$ to make (Ag)$_{(x)wt.%}$(Mg $B_2$)$_{(l00-x)wt.%}$ (A $g_{x}$-Mg $B_2$) (10 $\leq$ x $\leq$ 50) composite superconductors to investigate the effect of the Ag nano-powder on the vortex pinning. Pellets made out of the mixed powder were put inside stainless steel tubes, which were sintered at 85$0^{\circ}C$ in Ar atmosphere. No impurity phase was identified for as-rolled samples. However, both the Mg $B_2$ and the A $g_{x}$-Mg $B_2$ composite pellets, when sintered, contain small amount of Mg $B_4$ and MgAg impurity phases. From the magnetization study, it was found that the flux pinning was improved in the high magnetic field region (> 3 T) only when 10w/o Ag was added to Mg $B_2$. The "two step" structures in ZFC M(T) curve gradually increased as the amount of Ag added increased. Pinning centers can be created by adding a suitable amount of Ag nano-powder which is not too large to increase the decoupling between the Mg $B_2$ grains.crease the decoupling between the Mg $B_2$ grains.

• 한국항공우주학회지
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• 제48권7호
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• pp.505-511
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• 2020

원형 복합재 튜브를 고고도 장기체공 무인기의 주요 스파에 사용하였다. 본 논문에서는 수정된 Brazier 방법을 이용하여 비대칭으로 보강된 원형 스파의 파단하중을 예측할 수 있는 이론적인 모델을 제안하였다. 이 모델을 이용하여 비대칭으로 보강된 원형스파의 최대 허용 굽힘 모멘트를 예측하였다. 해석 결과로부터 원형 스파의 상단에 위치한 보강된 캡은 최대 허용 굽힘 모멘트를 증가시키는 것을 알 수 있다. 4점 굽힘 실험을 수행하여 스파 캡이 파손하중에 미치는 영향을 평가하였고 제안된 모델과 비교하였다. 그리고 수치해석을 수행하여 보강된 원형 스파의 거동을 분석하였다. 제안된 이론적인 모델은 실험 및 수치해석 결과와 잘 일치함을 보였다.

• Composites Research
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• 제29권6호
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• pp.353-357
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• 2016

B-stage 레진 필름에 탄소나노튜브(CNT) 등을 균일하게 분포시킨 뒤에 기타의 보강섬유 층과 함께 여러 겹으로 적층하여 하이브리드 형태의 복합재료를 만드는 방법은 유용하다. 본 연구에서는 CNT가 포함된 에폭시 레진으로부터 shear mixing 및 Three-roll mill 공정을 이용하여 B-stage 레진 필름을 제작하였다. 두 공정을 통해 형성된 CNT/레진 복합재 필름의분산도를 파단면의 SEM 관찰을통해분석하였다. 보다 효율적인 공정을 위해 Calendering pass 횟수에 따른 분산도를 평가하였다. Pass의 횟수에 따른 샘플을 제조하고 CNT 분산도는 SEM 이미지를 통해 확인하고, 전기 전도도 측정을 통해 분석하였다. 추가적으로 gap mode, force mode를 통해 제작한 각각의 샘플의 전기 전도도를 측정하여 CNT 분산도를 분석하였고 이를 통해 최적공정을 도출하였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제13권3호
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• pp.271-277
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• 2010

본 논문에서는 에너지 흡수부재로 사용될 수 있는 단방향 케블라/에폭시 및 단방향 탄소-케블라/에폭시 튜브의 압괴거동을 예측할 수 있는 해석모델을 확립하고 이를 시험을 통해 검증하였다. 해석모델은 상용 외연적 해석 프로그램인 LS-DYNA의 2D 쉘 요소와 Chang-Chang 파손기준식을 이용하였다. 또한, 해석에 적용된 소재의 기계적 물성치는 시험을 통해 얻었다. 해석모델은 원형 튜브에 대한 10mm/min의 준정적 압괴 시험 결과와 비교를 통해 검증하였다. 그 결과 케블라/에폭시 튜브의 하중-변위 곡선은 거의 일치했으며 무게당 흡수 에너지(SEA)도 6% 미만의 오차에서 잘 일치하였다. 하지만, 탄소-케블라/에폭시 튜브는 시험과 약간의 차이를 보이고 있다.

• 대한토목학회논문집
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• 제32권3A호
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• pp.139-148
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• 2012

원형 콘크리트 충전 강관 (CFT)은 강관과 콘크리트 내부채움재로 이루어진 합성구조로 급속 시공이 가능하고 치수 대비 강도의 효율성이 좋아 교량의 교각이나 건축물의 기둥으로 사용되고 있다. CFT에 대한 실험적 연구는 지난 수년간 꾸준히 연구되어 왔지만 이러한 실험 연구만으로 CFT의 거동을 파악하기는 충분하지 않다. 따라서, CFT의 실험 연구를 보완하고 보다 다양한 제원 및 하중 조건을 고려하여 CFT의 구조 거동을 파악하기 위해서는 수치해석 모델이 필요하다. 본 연구는 CFT의 비선형 유한 요소 해석 기법을 개발하는데 목표가 있다. 개발된 CFT의 유한 요소 해석 모델 기법은 다양한 하중이 작용하는 실험 결과들과 비교하여 그 타당성을 입증하였으며, 제안된 유한 요소 해석 모델은 CFT의 구속 효과 및 CFT의 구조 거동을 잘 모사할 수 있었다.