• Proceedings of the Korean Society For Composite Materials Conference
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• 2001.05a
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• pp.106-109
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• 2001

In this work, we investigate the toughening mechanism of the rubber-modified epoxy resin. The fracture toughness($K_{IC}$) is measured using CT specimens for three kinds of rubber-modified epoxy resin with different rubber content. The damage zone and rubber particles around a crack tip of a damaged specimen just before fracture are observed by a polarization microscope and an atomic force microscope(AFM). Both the fracture energy($G_{IC}$) and the size of damage zone increase with the rubber content below l5wt%. The size of the rubber particles can be qualitatively correlated with the $G_{IC}$ and the size of damage zone. The cavitation of the rubber particles inside the damage zone is observed, which is expected to be main toughening mechanism by rubber particles. the stress which causes the cavitation of rubber particles is estimated by the Dugdale model.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.4 no.4
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• pp.43-55
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• 1987

본 연구는 Orthotropic 재료에 존재하는 균열선단에서의 응력장의 양상에 대하여 지금까지의 연구들에서 상세하게 고려되지 않았던 여러 탄성계수들의 영향을 평면-변형조건 하에서 고찰하였다. 여러 하중조건과 경계조건 하에서의 일반적인 이방성 재료에 존재하는 균열선단에서의 응력자의 양상도 고찰하였으며, $a_{11}S^4-2a_{16}S^3+(2a_{12}+a_{66})S^2-2a_{26}S+a_{22}=0$인 특성방정식의 4근은 Cardano와 Ferrar의 해법을 쓴 새로운 단순기법에 의해 해석하였고 특성방정식의 4근에 미치는 일반적인 이방성 재료의 물성치 즉 Exx, Eyy, Ezz, Gxy, ${\nu}_{zx}$, ${\nu}_{xy}$,${\nu}_{yz}$, ${\eta}$ ${\eta}$xy,x, ${\eta}$xy, y, ${\eta}$xy,z , 들의 영향들에 대해 상세히 연구되었다. 또한 균열선단부근에서의 응력분포 양상을 재료의 물성치와 경계조건 및 하중조건들로써 체계적으로 연구하였다.

• Proceedings of the Korean Society for Technology of Plasticity Conference
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• 2003.05a
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• pp.307-310
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• 2003

Non-heat treated steels are attractive in the steel-wire industry since the spheroidization and quenching-tempering treatment are not involved during the processing. In this study, three different steels such as dual phase steel, low-Si steel, and ultra low carbon bainitic steel were used to investigate their deformation resistance and forming limit. Deformation resistance was estimated by calculating the deformation energy and the forming limit was evaluated by measuring the critical strain revealing crack initiation at the notch tip of the specimens. The results showed that deformation resistance was the lowest in the low-Si steel, and the forming limit strain was the highest in the ultra low carbon bainitic steel.

• Computational Structural Engineering
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• v.9 no.4
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• pp.173-179
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• 1996

Study of weldment fracture behavior includes thermal analysis, residual stress analysis, and fracture analysis. The J-integral loses its path-independency in a residual stress field. Therefore, it is necessary to develop a program to calculate the J-integral in a welded plate. In this study, theoretical formulation and program were developed for the evaluation of the J-integral at the crack tip of weldments. To verify equations and program, welded thin plate and thick plate were used to calculate residual stress and the J-integral.

• Structural Engineering and Mechanics
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• v.26 no.5
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• pp.557-568
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• 2007

The elastic T-stress is increasingly being recognized as an important second parameter to the stress intensity factor for fracture and fatigue assessments. In this paper, the mutual or M-contour integral approach is employed in conjunction with the Boundary Element Method (BEM) to determine the numerical T-stress solutions for cracks in plates with multiple holes. The problems investigated include plates of infinite width with multiple holes at which single or double, symmetric cracks have grown from. Comparisons of these results are also made with the corresponding solutions of finite plates with a single hole. For completeness, stress intensity factor solutions for the cracked geometries analyzed are presented as well. These results will be useful for failure assessments using the two-parameter linear elastic fracture mechanics approach.

• Structural Engineering and Mechanics
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• v.58 no.2
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• pp.217-230
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• 2016

Effects of temperature dependent material properties on mixed mode fracture parameters of functionally graded materials subjected to thermal loading are investigated. A domain form of the $J_k$-integral method including temperature-dependent material properties and its numerical implementation using finite element analysis is presented. Temperature and displacement fields are calculated using finite element analysis and are used to compute mixed mode stress intensity factors using the $J_k$-integral. Numerical results indicate that temperature-dependency of material properties has considerable effect on the mixed-mode stress intensity factors of cracked functionally graded structures.

• Magazine of the Korea Concrete Institute
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• v.9 no.4
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• pp.187-196
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• 1997

시멘트를 기초로하는 복합재료의 파괴거동은 주균열이 진행하기 이전에 파괴진행영역이라고 하는 미세균열대가 콘크리트 내부에 형성고기 때문에 선형파괴역하게 입각하여 해석하게 되면 실험치와 상당한 차이를 나타낸다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 가상균열모델이나 균열띠 모델, 두 파라메터 파괴모델 등 비선형해석에 따른 여러 파괴역학모델들이 제안되었으나 이들 모델들은 2차원 해석에 근거를 두고 있기 때문에 구조체의 두께 방향으로 동일한 균열이 형성되며, 특히 콘크리트 실험에서 관찰되는 비연속적 균열발생에 대해서 설며이 어려웠다. 이에 본 연구는 콘크리트를하나의 다종복합체로 가정하고 연립변형모드 및 진행파괴모드 방향으로 구성재료를 배열한 상태에서 가상균열 이론에 근거한 비선형해석방법으로 모델링하였다. 진행파괴모드로 구성재료를 배열하면 강성이 높은 구성재료를 통과하여 균열이 진행될 때 균열선단으로부터 분포된 응력이 상층의 허용인장강도를 초과하게 되어 균열이 발생되며 이러한 균열은점진적인 균열진행과는 달리 비연속 동시 발생 균열ㄹ로 나타났다. 본 연구는 진행파괴모드에서의 파괴 해석 방법과연립변형모드에서의 해석 방법을 제시하였으며, 해석결과를 실험결과와 비교함으로써 검증하였다.

• Journal of the KSME
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• v.31 no.8
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• pp.735-744
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• 1991

확산모델과 파모델의 결과에 있어 큰 차이가 일어나는 경우를 요약하면 다음과 같다. 1) 과도기 간이 짧다. 2) 작동온도가 아주 낮다. 3) 온도구배가 상당히 크다. 이때3)의 경우는 서로 다른 물질들이 접촉된 경우 또는 높은 열유속이 있는 경우 또는 얇은 표면층 등을 갖는 문제들의 공 통적인 특징이다. Non-Fourier 열전도 문제를 이용해 온도 분포를 예측해야 하는 실제적인 몇 가지 예를 살펴 보면 레이저 기술 또는 절대온도 영(zero)에 접근하는 온도에서의 액체 헬륨을 다루는 저온공학연구 또는 1/$10^{6}$Inch 정도의 표면조도가 관심사인 정밀공학 등을 들 수 있다. 또한 상당히 높은 강도의 열원이 작용될 때 고체에서의 크랙이나 보이드(void) 같은 국소 결함은 확산거동이 나타나기에 요구되는 시간보다 짧은 시간 구간에서 발생되어질 수 있으며, 크랙발생의 방향과 같은 것들은 hyperbolic 모델에의해 예측되어져야만 한다. 특히 움직이는 열원 또는 propagating crack tip을 갖는 경우에 그들 주위에서의 온도장을 규정짓는 가장 중요한 변 수는 열마하수 M이며, 아음속에서 초음속 영역으로 천이될 때 물리적 양들의 변화에 있어서 일어나는 현상들은 열충격의 형성에 기인하는데 이러한 현상들은 확산 모델로서는 예측될 수 없는 특징들이다. 이상에서 살펴볼 때 non-Fourier 모델에 대해 관심을 기울일 필요가 있다고 사료된다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.19 no.2
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• pp.330-337
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• 1995

For a rotating body with cracks, the new energy release rate equation is presented. The derived equation is different from the other researcher's results. It is a path-independent integral which excluded the derivatives of displacements near the crack tip, thereby improving the numerical accuracy of the energy release rate computation. Moreover, as the equation was derived on basis of the energy principle and non-linear elasticity without assumptions, it can applied to the cracked body with arbitrary shape under elastic-plastic deformation. Several examples are treated to demonstrate the efficiency and accuracy of the proposed method compared to existing methods.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.20 no.10
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• pp.3224-3233
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• 1996

SPATE(Stress Pattern Analysis by Thermal Emission) can be effectively used to analyze the stress distribution of the orthotropic structure under the repeated load by non-contact. In this research, the measuring conception and method of stress intensity factor of orthotropic material using SPATE are suggested. The relationships between the maximum values of SPATE signal and $1/\sqrt{X'}$ (or $1/\sqrt{y'}$) are theoretically established in the vicinity of crack tip of the orthotropic material. It is certified through SPATE experiment that their linear quality is very excellent.