• 제목/요약/키워드: Consolidation behavior

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성토재 아래의 연약지반에 설치된 연직배수재의 수치모델링 (Numerical Modelling of Vertical Drains Installed in Soft Deposit under Embankment)

  • 이승래;김윤태
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제12권6호
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    • pp.127-138
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    • 1996
  • 배수재가 설치된 연약지반의 현장거동은 3차원적인 특성을 나타낸다. 그러므로 보다 효율적인 2차원 평면변형률 수치모델을 이용하여 적절하게 해석하기 위해서는 현장지반의 3차원적인 흐름특성을 평면변형률 모델의 층류흐름으로 전환할 필요성이 있다. 본 논문에서는 배수재가 설치된 연약지반의 3차원적인 거동특성을 고려하기 위하여 등가의 효과적인 모델방법이 유한요소법에 적용되었다. 2차원 등가모델은 등가투수계수와 배수재의 강성토를 고려한 등가폭을 가진다. 제안된 등가모델을 검증하기 위하여 ABAQUS 프로그램을 이용한 3차원 압밀해석을 수행하였으며, 3차원 해석결과와 2차원 해석결과를 비교하였다. 제안된 등가모델을 적용한 2차원 평면변형률 수치해석방법은 현장지반의 3차원적인 거동특성을 비교적 정확히 예측할 수 있다.

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Aging 효과에 따른 모래의 비배수 정적전단거동 특성 (Characteristics of Undrained Static Shear Behavior for Sand Due to Aging Effect)

  • 김영수;김대만
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제20권6호
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    • pp.137-150
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    • 2004
  • 모래의 aging 현상은 점성토에 비하여 무시할 정도로 매우 작아서 최근까지 연구되지 않았다. 그러나 퇴적이나 교란 후 시간경과에 따라 관입저항치의 증가가 관찰되면서 현장시험을 중심으로 모래의 aging 효과에 대하여 활발한 조사가 이루어졌고, 최근에는 현장시험뿐만 아니라 실내시험에서도 여러 연구자들에 의해 모래의 aging 효과가 규명 되어지고 있다. 본 연구에서는 모래의 비배수 정적전단거동에 대한 aging 효과를 살펴보기 위해 낙동강 모래를 이용하여 상대밀도 $(D_r)$, 압밀응력비$(K_c)$ 그리고 압밀시간을 달리하여 비배수 정적삼축압축시험을 실시하였다. 그 결과 응력-변형률의 탄성구간내 탄성계수가 압밀시간 경과에 따라 증가하는 것으로 나타났으며, 또한 상전이점 강도$(S_{PT})$와 한계응력비점 강도$(S_{CSR})$도 압밀시간 경과에 따라 증가하였다. 그러나 간극수압비$(u/{p_c}')$는 압밀시간에 비례하게 감소하는 등 모래의 정적전단에서 나타나는 aging 효과를 관찰할 수 있었다.

SiC-Ti금속기 복합재료의 강화거동에 관한 미시역학적 모델 (Micromechanical Model for the Consolidation Behavior in SiC-Ti Metal Matrix Composites)

  • 김준완;김태원
    • Composites Research
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    • 제16권3호
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    • pp.1-8
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    • 2003
  • 금속복합재료 개발을 위한 고온가압 성형공정은 기지재료의 비탄성거동과 성형체 내부의 기공에 대한 충진 과정을 수반하며 이러한 강화공정은 압력, 온도 그리고 강화재와 모재의 상대부피분률과 같은 공정변수의 영향을 받게 된다. 특히 티타늄금속기 복합재료의 강화공정은 강화재와 모재 사이의 기계적 혹은 열적 특성 차이 및 생산환경으로 인한 다양한 형태의 손상이 발생할 수 있으며 따라서 이들을 극복하기 위한 재료특성, 작용압력, 온도, 시간조건 등과 공정에 따른 조직의 진전 등 미소역학적 연구가 수반된 최적의 고온가압강화공정의 개발이 요구되어진다. 이를 위하여 본 연구는 VHP방식을 이용한 SiC/Ti-6Al-4V 연속섬유강화 금속기 복합재료의 강화공정실험을 수행하였으며 특히 미시역학적 접근에 따른 다공성 재료의 구성방정식을 이용하여 보강재와 기지재료의 변형거동과 고온가압공정에 필요한 다양한 조건들을 실험결과와 비교 연구하였으며 유한요소해석을 통해 공정변수와 그에 따른 결과들을 고찰하였다.

A Study of Three Dimensional Numerical Analysis on Vacuum Consolidation

  • Chung, Youn ln
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제13권3호
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    • pp.5-20
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    • 1997
  • 본 연구에서는 유한변형률 이론에 근거하여 3차원 압밀 지배 방정식을 유도하였다. 이 방정식은 비교적 압밀층의 두께가 두꺼운 경우, 비선형 물성치, 공극비에 따른 비선형 투수계수를 갖는 지반에 적합하다. 기존의 유한차분 수치해석 기법(FTCS)은 지배 방정식이 비선형 이며 복잡한 경우 안정된 해를 얻을 수 없기 때문에 본 연구에서는 특수 유한 차분 기법을 도입하였다. 이 수치해석 기법을 지배 방정식에 적용하면 시간에 따른 압밀량을 예측할 수 있다. 본 해석기법에 의해 구해진 값들을 윅드레인을 설치한 여러 가지 고압축성 토질에서의 실험 결과와 비교한 결과, 최종 압밀량과 시간에 따른 압말량이 잘 일치하고 있다.

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화염가수분해 증착 공정에서 기판온도의 변화에 따른 다성분 입자의 부착 및 소결특성에 관한 연구 (Effect of Substrate Temperature on Multi-component Particle Deposition and Consolidation in Flame Hydrolysis Deposition)

  • 신형수;백종갑;최만수
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2000년도 춘계학술대회논문집B
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    • pp.428-433
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    • 2000
  • The consolidation behavior of multicomponent particles prepared by the flame hydrolysis deposition process is examined to identify the effects of Si substrate temperature. To fabricate multi-component particles, a vapor-phase ternary mixture of $SiCl_4(100 cc/min),\;BCl_3(30cc/min)\;and\;POCl_3,(5cc/min)$ was fed into a coflow diffusion oxy-hydrogen flame burner. The doped silica soot bodies were deposited on silicon substrates under various deposition conditions. The surface temperature of the substrate was measured by an infrared thermometer. Changes in the chemical states of the doped silica soot bodies were examined by FT-IR(Fourier-transformed infrared spectroscopy). The deposited particles on the substrate were heated at $1300^{\circ}C$ for 3h in a furnace at a heating rate of 10K/min. Si-O-B bending peak has been found when surface temperature exceeds $720^{\circ}C$. Correspondingly, the case with substrate temperatures above loot produced good consolidation result.

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분말 ECAP 공정 시 치밀화의 유한요소해석 (Finite Element Analysis of Densification Behavior during Equal Channel Angular Pressing Process of Powders)

  • 윤승채;팜쾅;천병선;이홍로;김형섭
    • 한국분말재료학회지
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    • 제13권6호
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    • pp.415-420
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    • 2006
  • Nanostructured metallic materials are synthesized by bottom-up processing which starts with powders for assembling bulk materials or top-down processing starting with a bulk solid. A representative bottom-up and top-down paths for bulk nanostructured/ultrafine grained metallic materials are powder consolidation and severe plastic deformation (SPD) methods, respectively. In this study, the bottom-up powder and top-down SPD approaches were combined in order to achieve both full density and grain refinement without grain growth, which were considered as a bottle neck of the bottom-up method using conventional powder metallurgy of compaction and sintering. For the powder consolidation, equal channel angular pressing (ECAP), one of the most promising method in SPD, was used. The ECAP processing associated with stress developments was investigated. ECAP for powder consolidation were numerically analyzed using the finite element method (FEM) in conjunction with pressure and shear stress.

Compressibility of Changi sand in K0 consolidation

  • Wanatowski, D.;Chu, J.;Gan, C.L.
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제1권3호
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    • pp.241-257
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    • 2009
  • The one-dimensional compressibility of sand is an important property for the estimation of settlement or deformation of sand deposits. The $K_0$ value of sand is also an important design parameter. Experimental results are presented in this paper to study the compressibility of sand in $K_0$ consolidation tests. The $K_0$ consolidation tests were carried out using a triaxial cell and a plane-strain apparatus. Specimens prepared using both the moist tamping and the water sedimentation methods were tested. The testing data demonstrate that the type of testing apparatus does not affect the $K_0$ measurement if proper boundary conditions are imposed in the tests. The data also show that the compressibility and the $K_0$ value of loose sand specimens prepared using the moist tamping method are very sensitive to the variation of void ratio. The $K_0$ values measured from these tests do not agree with the $K_0$ values calculated from Jaky's equation. The compressibility and $K_0$ values of sand obtained from tests on specimens prepared using different preparation methods are different which may reflect the influence of soil fabrics or structures on the one dimensional compression behavior of sand.