• 한국전산구조공학회논문집
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• 제24권5호
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• pp.531-542
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• 2011

본 논문에서는 3차원 유한요소법과 수치시간적분을 사용하여 교량 내 단면의 시간에 따른 온도분포를 결정하였다. 초기재령 구조물의 거동을 효과적으로 모사하기 위해 시간에 따라 변하는 재료특성과 온도분포에 따른 열응력을 고려하였다. 온도분포는 비선형이며 열전도율, 비열, 콘크리트의 수화열, 대류계수 등의 재료 상수들과 태양열에 영향을 받으므로 주요한 영향인자인 시공시의 계절, 풍속, 교량 상판포장에 대한 영향을 고려하였다. 본 논문의 해석결과와 이전의 다른 해석연구와 비교를 통해 제안된 수치모델의 타당성을 검증하였다. 네 개의 다른 교량 단면의 연구를 토대로 더 타당한 설계결과를 얻기 위해서는 콘크리트 교량에서의 크리프 변형이 고려되어야 된다는 점과 도로교설계기준에서 제시한 온도분포는 개선될 필요가 있다는 것을 알 수 있었다.

• Computers and Concrete
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• 제2권4호
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• pp.249-266
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• 2005

In the present paper a transient three-dimensional thermo-mechanical model for concrete is presented. For given boundary conditions, temperature distribution is calculated by employing a three-dimensional transient thermal finite element analysis. Thermal properties of concrete are assumed to be constant and independent of the stress-strain distribution. In the thermo-mechanical model for concrete the total strain tensor is decomposed into pure mechanical strain, free thermal strain and load induced thermal strain. The mechanical strain is calculated by using temperature dependent microplane model for concrete (O$\check{z}$bolt, et al. 2001). The dependency of the macroscopic concrete properties (Young's modulus, tensile and compressive strengths and fracture energy) on temperature is based on the available experimental database. The stress independent free thermal strain is calculated according to the proposal of Nielsen, et al. (2001). The load induced thermal strain is obtained by employing the biparabolic model, which was recently proposed by Nielsen, et al. (2004). It is assumed that the total load induced thermal strain is irrecoverable, i.e., creep component is neglected. The model is implemented into a three-dimensional FE code. The performance of headed stud anchors exposed to fire was studied. Three-dimensional transient thermal FE analysis was carried out for three embedment depths and for four thermal loading histories. The results of the analysis show that the resistance of anchors can be significantly reduced if they are exposed to fire. The largest reduction of the load capacity was obtained for anchors with relatively small embedment depths. The numerical results agree well with the available experimental evidence.

• 한국도로학회논문집
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• 제14권5호
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• pp.75-83
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• 2012

PURPOSES: Suggestion of asphalt binder constitutive model based on time-temperature superposition principle and overstress concept in order to describe behavior of asphalt binders. METHODS: A series of temperature sweep tests and multiple stress creep and recovery(MSCR) tests are performed to verify the applicability of time-temperature superposition principle(t-Ts) and to develop viscoelastoplastic constitutive equation based on overstress concept. For the tests, temperature sweep tests at various high temperature and various frequency and MSCR test at $58^{\circ}C$, $64^{\circ}C$ $70^{\circ}C$, $76^{\circ}C$, and $82^{\circ}C$ are performed. From the temperature sweep tests, dynamic shear modulus mastercurve and time-temperature shift function are built and the shift function and MSCR at $58^{\circ}C$ are utilized to determine model coefficients of VBO model. RESULTS: It is observed that the time-temperature shift function built at low strain level of 0.1% is applicable not only to 1.0% strain level temperature sweep test but also maximum 500,00% strain level of MSCR test. As well, the modified VBO model shows perfect prediction on MSCR measured strain at the other temperatures. CONCLUSIONS: The Time-temperature superposition principle stands hold from very low strain level to very high strain level and that the modified VBO model can be applicable for various range of strain and temperature region to predict elastic, viscoelastic, and viscoplastic strain of asphalt binders.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제8권2호
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• pp.45-58
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• 1992

지반재료의 탄소성 구성 모델은 유연성과 안정성을 동시에 만족하여야 공학적으로 의미를 가지며 실용적으로 사용될 수 있다. 본 연구에서는 안정성이 있는 계수를 사용하는 수정 Cam-clay 모델을 근간으로, 한계상태 간격비를 계수로 도입하여 더욱 유연성이 있는 모델을 제안하였다. 한계상태 간격비는 추가적인 실험없이 간편하게 구할 수 있으며 특히 비배수 전단거동에 대하여 실용적으로 사용될 수 있다. 제안된 모델은 비 배수전단 삼축압축시험에 대하여 응력경로 및 응 력-변형률관계를 수정 Cam-clay 모델에 비하여 매우 정확하게 예측할 수 있었다. 뿐만 아니라 전단변형률 속도, 크리프 및 응력이완의 영향을 고려할 수 있었다. 특히 실제의 상태경계면을 표현 탄성 -완전소성모델, 사용해야 삼축압축시험중 비 배수시험이 W W 삼축압축시험시 전단시험을 논문에서 해석한 점토질 지반의 거동에 대하여 관련유동칙을 따른다는 가정이 잘 적용되기 때문이라고 판단된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제33권2호
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• pp.729-737
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• 2013

콘크리트 포장의 환경하중은 온도하중과 수분하중으로 구분할 수 있으며, 이는 콘크리트 슬래브 내의 온도분포와 건조수축 및 크리프를 의미한다. 본 연구에서는 공항 콘크리트 포장의 역학적 설계에 필요한 환경하중을 산정할 수 있는 방법을 개발하였다. 먼저, 대상 지역과 설계 슬래브 두께를 결정한 후, 포장 온도 예측 프로그램을 사용하여 예측된 슬래브 깊이에 따른 콘크리트 온도분포를 등가선형 온도차이로 환산하였다. 기존 건조수축 예측 모형을 개선하여 지역별 상대습도를 고려하여 콘크리트의 건조수축을 예측한 후 부등건조수축 등가선형 온도차이로 환산하였다. 또한, 응력이완을 건조수축에 반영하였다. 결국, 온도에 의한 등가선형 온도차이와 수분에 의한 부등건조수축 등가선형 온도차이를 합하여 최종 환경하중인 총 등가선형 온도차이를 산정하였다. 적용 예를 보이기 위해 지역별 기상조건을 대표할만한 국내 민간공항 8곳 및 군공항 2곳의 환경하중을 본 연구에서 개발된 방법으로 계산하고 비교하였다.

• 한국안전학회지
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• 제24권1호
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• pp.31-36
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• 2009

This paper focuses on techniques of improving refinery reliability, availability, and profitability. Our team developed a corrosion control document(CCD) for processing of the crude distillation unit(CDU). Recent study shows the loss due to corrosion in US is around $276 billion. It's a big concern for both managers and engineers of refinery industry. The CCD consists of numerous parts namely damage mechanism(DM), design data, critical reliability variable(CRV), guidelines, etc. The first step in the development of CCD is to build material selection diagram(MSD). Damage mechanisms affecting equipments and process need to be chosen carefully based on API 571. The selected nine DM from API 571 are (1) creep/stress rupture, (2) fuel ash corrosion, (3) oxidation, (4) high temperature sulfidation, (5) naphthenic acid corrosion, (6) hydrochloric acid(HCL) corrosion, (7) ammonium chloride(salt) corrosion, (8) wet $H_2S$ corrosion, and (9) ammonia stress corrosion cracking. Each DM related to corrosion of CDU process was selected by design data, P&ID, PFD, corrosion loop, flow of process, equipment's history, and experience. Operating variables affecting severity of DM are selected in initial stage of CRV. We propose the guidelines for reliability of equipments based on CRV. The CCD has been developed on the basis of the corrosion control in refinery industry. It also improves the safety of refinery process and reduces the cost of corrosion greatly.

• 에너지공학
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• 제8권4호
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• pp.605-611
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• 1999

화력발전설비 고온요소의 잔여수명평가는 주로 비파괴검사 및 검사결과의 파괴역학적 해석등으로 행해졌다. 그러나 기존 방법은가동중에는 적용되기 어렵고 급작스런 운전이력에 대한 정량적인 손상을 평가할 수 없었다. 따라서 구조물의 형상, 운전이력 및 재료물성에 근거하여 실시간 수명소비율 및 잔여수명을 평가하는 기술의 개발이 요구되고 있다. 본 연구에서는 고온 증기헤더의 수명을 실시간으로 평가하는 감시시스템 소프트웨어를 개발하였다. 고온헤더에 대하여 해석된 온도, 응력, 그린함수를 이용하여 취약부위의 실시간 응력을 계산하고 천이 사이클을 카운트하여 크리프 및, 피로수명을 계산하였다. 본 소프트웨어를 개발함으로써 운전이력에 따른 소비수명을 실시간으로 평가하고 운전정보를 기록하여 향후 운전계획, 보수주기 및 교체시기를 결정하는데 지침이 되도록 하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제25권5호
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• pp.8-14
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• 2021

포스트텐션 프리스트레스트 콘크리트 부재는 즉시 손실 이외에도 크리프, 건조수축 및 릴렉세이션과 같은 시간적 손실이 발생한다. 아울러 상부 슬래브 또는 포장 등의 교체 등에 의한 고정하중 변동으로 인하여 부재 상하부의 응력이 변화하게 된다. 이러한 응력의 변화는 부재의 안전성에 영향을 줄 경우가 있으며, 이 경우 프리스트레스 힘의 조절이 필요하다. 따라서 이 연구에서는 나사를 적용한 새로운 유형의 재긴장 포스트텐션 정착구를 제안하고, EAD160004 및 KCI-PS101에 규정된 하중전달시험을 통하여 하중에 대한 안전성과 변형률에 대한 안정성을 만족함을 구명하였다.

• 한국건축시공학회지
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• 제19권2호
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• pp.123-130
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• 2019

환경부하저감 및 동절기 시공의 효율을 위해 환경부하저감형 한중콘크리트 시공기술로서 고로슬래그시멘트와 내한촉진제를 병용한 콘크리트에 있어 열화의 기점이 되는 수축균열에 관해 검토했다. 그 결과, 고로슬래그시멘트 및 내한촉진제를 첨가함으로서 자유수축변형량 및 동일재령에 있어서 균열포텐셜은 증가하는 경향으로 구속조건하에서의 균열의 발생도 빠른 것을 확인할 수 있었다. 이것은, 자유수축변형량의 증가와 함께 크리프에 의한 응력 이완량의 감소나 구속도의 증가 등이 원인으로서 생각할 수 있으며, 동절기 시공에 있어서 고로슬래그 및 내한촉진제를 적용할 때는 수축에 의한 균열발생에 대해 검토할 필요가 있다고 판단된다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제29권2호
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• pp.253-261
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• 2005

In decades, a substantial body of work on a unified viscoplastic model which considers the mechanism of plastic deformation and creep deformation has developed. The systematic scheme for numerical analysis of unified model is necessary because the dominant failure mechanism is the defect growth and coalescence in materials. In the present study, the unified viscoplastic model for materials with defects suggested by Suquet and Michel was employed for numerical analysis. The constitutive equations are integrated based on the generalized mid-point rule and implemented into a finite element program (ABAQUS) by means of user-defined subroutine (UMAT). To evaluate the validity of the developed UMAT code and the assessment of the adopted viscoplastic model, the results obtained from the UMAT code was compared with the numerical reference solution and experimental data. The unit cell analysis also has been investigated to study the effect of strain rate, temperature, stress triaxiality and initial defect volume fraction on the growth and coalescence of the defect.