• Steel and Composite Structures
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• 제49권3호
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• pp.271-280
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• 2023

In this study, the three-dimensional finite element method is used to analyze the behavior of corner cracks in finite-thickness plates repaired with a composite patch. The normalized stress intensity factor at the crack front is used as fracture criterion. Comparison of stress intensity factor values at the internal and external positions of repaired quarter-elliptical corner crack was done, for three repair techniques. The influence of mechanical and geometrical properties of the adhesive layer and the composite patch on the variation of the stress intensity factor (SIF) at the crack-front was highlighted. The obtained results show that the application of double patch leads to a remarkable reduction of SIF at the crack front, compared to facial and lateral repairs.

• 한국해양공학회지
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• 제1권2호
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• pp.123-129
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• 1987

Corrosion fatigue fracture of dual phase steel(SS41) and raw material steel(SS41) were investigated in 3.5% NaCl aqueous solution at PH 4,6,9 and 11. The fatigue limit of dual phase steel is increased approximately 1.8 times larger than that of raw material in air. The corrosion fatigue life of dual phase steel is about 5-10 times larger than that of raw material in 3.5% NaCl aqueous solution. The reduction of fatigue life is larger for the acidsalt solution than for the alkali salt solution. The reduction of stress level on the reduction ratio of corrosion fatigue life is large as pH 6-11. The reduction ratio of corrosion fatigue life of dual phase steel and raw material is nearly coincided at pH 2. While at pH4-2 the reduction ratio of corrosion fatigue life only depends on the corrosion effect. It has been found that the corrosion resistance effect of dual phase steel is smaller than that of raw material in corrosion fatigue crack propagation rate. As pH below 6 is changed, it can be clearly observed from raw material that the brittle intergranular fracture is characterized, and from the above result, the influence of corrosion of dual phase steel is small.

• 대한기계학회논문집
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• 제12권3호
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• pp.505-512
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• 1988

본 연구에서는 상술한 $\boxDr$한계정유길이$\boxUl$를 찾아내는 것을 주요수단으로 하여, 그 전파 하한계응력으로서의 피로한도와의 관계를 정량적으로 검토하고, 미소크랙전파 거동이 미시조직 또는 피로부하이력등에 민감함을 감안하여, 이들 인자가 미소크랙 전 파의 하한계조건에 미치는 영향에 관하여 검토하기로 하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제15권5호
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• pp.101-112
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• 2011

본 논문은 중간부 부착파괴된 CFRP 보강 RC 보의 휨강도 산정을 다루고 있다. CFRP 보강 RC 보의 중간부 부착파괴의 영향을 고려하기 위해 강도감소계수를 제안하였다. 제안된 계수는 CFRP의 유효응력(또는 유효변형률)과 극한응력(또는 극한변형률)비로 정의 되는 유효변률 모델을 이용하여 실험데이터로부터 유도하였다. 휨강도 산정식은 강도감소계수를 변수로 하여 함수를 구성하였다. 제안된 강도감소계수의 유효성, 정확성 및 타당성을 입증하기 위해서 각국의 설계기준 및 연구자들에 의해 제안된 계수 값과 실험값을 본 연구결과와 비교 및 검증했다. 본 논문에서 제시하는 해석 결과는 제안된 강도감소계수가 중간부 부착파괴된 CFRP 보강 RC 보의 휨강도를 매우 효율적으로 평가할 수 있음을 나타낸다.

• Smart Structures and Systems
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• 제29권1호
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• pp.29-39
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• 2022

Crack detection plays an important role in the maintenance and protection of steel box girder of bridges. However, since the cracks only occupy an extremely small region of the high-resolution images captured from actual conditions, the existing methods cannot deal with this kind of image effectively. To solve this problem, this paper proposed a novel three-stage method based on deep learning technology and morphology operations. The training set and test set used in this paper are composed of 360 images (4928 × 3264 pixels) in steel girder box. The first stage of the proposed model converted high-resolution images into sub-images by using patch-based method and located the region of cracks by CBAM ResNet-50 model. The Recall reaches 0.95 on the test set. The second stage of our method uses the Attention U-Net model to get the accurate geometric edges of cracks based on results in the first stage. The IoU of the segmentation model implemented in this stage attains 0.48. In the third stage of the model, we remove the wrong-predicted isolated points in the predicted results through dilate operation and outlier elimination algorithm. The IoU of test set ascends to 0.70 after this stage. Ablation experiments are conducted to optimize the parameters and further promote the accuracy of the proposed method. The result shows that: (1) the best patch size of sub-images is 1024 × 1024. (2) the CBAM ResNet-50 and the Attention U-Net achieved the best results in the first and the second stage, respectively. (3) Pre-training the model of the first two stages can improve the IoU by 2.9%. In general, our method is of great significance for crack detection.

• 대한기계학회논문집A
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• 제21권6호
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• pp.971-980
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• 1997

This study is to investigate the stiffness degradation of a composite laminated panel including transverse matrix cracks subjected to bending and twisting moments. Micromechanics theory on the composite material is derived by introducing crack density. Iterative numerical scheme is developed to calculate the degraded composite stiffness which has nonlinear relation due to the crack density. The finite element method is used for structural analysis of the composite panel. Structural responses of the composite panel are examined for various laminated angles and crack density under the bending and twisting moments. Also, the effect of crack opening and closing is considered in the examination. It is realized that the matrix cracks may cause severe stiffness reduction and should be considered in the composite laminated panel.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제21권1호
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• pp.35-42
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• 2008

원자력발전소에서는 열교환 파이프에서 발생하는 열피로 균열을 비파괴 탐상장비를 이용하여 조기에 발견하는 것이 안전을 위해 매우 필요하며, 따라서 이를 모사한 인공균열시편 제작에 많은 노력을 기울이고 있다. 그러나 이러한 균열은 일반 기계가공으로 제작하는 것이 불가능하여 실제 조건과 유사한 열 반복하중 하에서 제작될 수밖에 없는데, 이를 위해 많은 시간이 소요된다. 본 연구에서는 크랙성장 시뮬레이션 기법을 이용하여 이러한 균열 제작시간을 단축하기 위한 최적의 열하중 조건을 찾고자 하였다. 이를 위해 임의조건에서 시뮬레이션 및 열피로균열 발생 기초실험을 수행하여 균열 초기수명과 진전수명을 검증하였고, 이를 바탕으로 다양한 가열 및 냉각시간을 시뮬레이션 함으로써 제작시간을 최소화하는 열하중 조건을 구하였다. 시뮬레이션에서는 응력해석을 위해 상용 소프트웨어 ANSYS를 초기균열수명 계산을 위해 수치계산용 소프트웨어 ZENCRACK을 이용하여 코딩을 균열진전수명 평가를 위해 ZENCRACK 소프트웨어를 이용하였다. 그 결과 1mm 균열 제작에 소요되는 시간은 초기의 418시간에서 319시간으로 24% 단축되는 것으로 예측되었다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제4권3호
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• pp.82-89
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• 2009

최근 국내에서는 건설생산현장에서 순환골재 및 이를 활용한 순환골재 콘크리트의 사용을 적극적으로 도모하기 위하여 순환골재 콘크리트의 제조기술에 관한 다양한 연구개발이 활발하게 이루어지고 있으나 순환굵은 골재에 비하여 순환잔골재에 관한 적용 및 연구는 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 순환잔골재를 사용한 환경부하저감형 콘크리트의 공학적 성능 및 수축균열저감 성능 향상을 위한 섬유보강 순환잔골재 콘크리트의 공학적 특성 및 수축균열특성에 관하여 실험 실증적으로 비교 검토함으로써 향후 환경부하 저감형 섬유보강 순환잔골재 콘크리트의 개발을 위한 기초자료를 제시하고자 한다. 그 결과, 천연잔골재에 비해 순환잔골재의 사용으로 콘크리트의 균열면적이 증가하였으며, W/C비가 증가할수록 균열면적도 증가하는 것으로 나타났다. 또한 섬유종류중 PVA 및 Nylon섬유를 혼입한 시험체의 균열면적이 가장 적은 것으로 나타났으며, 섬유혼입율이 증가할수록 균열면적이 감소하는 것으로 나타나 섬유혼입에 의한 균열저감성능을 확인할 수 있었다.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제6권2호
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• pp.204-206
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• 2008

In this paper, we proposed the recognition method that automatically extracts cracks from a surface image acquired by a digital camera and recognizes the directions (horizontal, vertical, -45 degree, and 45 degree) of cracks using the fuzzy single layer perceptron. We compensate an effect of light on a concrete surface image by applying the closing operation, which is one of the morphological techniques, extract the edges of cracks by Sobel masking, and binarize the image by applying the iterated binarization technique. Two times of noise reduction are applied to the binary image for effective noise elimination. After the specific regions of cracks are automatically extracted from the preprocessed image by applying Glassfire labeling algorithm to the extracted crack image, the cracks of the specific region are enlarged or reduced to $30{\times}30$ pixels and then used as input patterns to the fuzzy single layer perceptron. The experiments using concrete crack images showed that the cracks in the concrete crack images were effectively extracted and the fuzzy single layer perceptron was effective in the recognition of the extracted cracks directions.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2005년도 추계 학술발표회 제17권2호
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• pp.683-686
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• 2005

This paper is related to investigate adding effect of fluorine-silicate hybrid type crack controlling agent(FS) on initial behavior, dynamic properties, adibatic hydration temp, and plastic crack behavior of concrete(Specification : 25-30-18). It is appeared that adding of FS contributed to strength elevation, lowering of hydration temperature as well as plastic crack reduction without disturbance of initial behaviors of concrete such as slump, air content and setting.