• 한국재료학회지
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• 제27권12호
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• pp.679-687
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• 2017

A strain-gradient crystal plasticity finite element method(SGCP-FEM) was utilized to simulate the compressive deformation behaviors of single-slip, (111)[$10{\bar{1}}$], oriented FCC single-crystal micro-pillars with two different slip-plane inclination angles, $36.3^{\circ}$ and $48.7^{\circ}$, and the simulation results were compared with those from conventional crystal plasticity finite element method(CP-FEM) simulations. For the low slip-plane inclination angle, a macroscopic diagonal shear band formed along the primary slip direction in both the CP- and SGCP-FEM simulations. However, this shear deformation was limited in the SGCP-FEM, mainly due to the increased slip resistance caused by local strain gradients, which also resulted in strain hardening in the simulated flow curves. The development of a secondly active slip system was altered in the SGCP-FEM, compared to the CP-FEM, for the low slip-plane inclination angle. The shear deformation controlled by the SGCP-FEM reduced the overall crystal rotation of the micro-pillar and limited the evolution of the primary slip system, even at 10 % compression.

• 한국소성가공학회:학술대회논문집
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• 한국소성가공학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.427-430
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• 2008

The influence of subsequent annealing treatment on the dynamic deformation and the fracture behavior of submicrocrystalline Al-4.4%Mg alloy is investigated in this study. After inducing an effective strain of 8 via equal-channel angular pressing at $200^{\circ}C$, most of the grains are considerably reduced to nearly equiaxed grains of $0.3{\mu}m$ in size. With an increment of various subsequent heat treatments for 1 hour, resultant microstructures are found to be fairly stable at temperatures up to $200^{\circ}C$, suggesting that static recovery will be dominantly operative, whereas grain growth is pronounced above $250^{\circ}C$. The results of tensile tests show that yield and ultimate tensile strength decrease, but elongation-to-failure and strain hardening rate increase with an increase in annealing temperatures. The dynamic deformation and the fracture behavior retrieved with a series of torsional tests are explored with respect to annealed microstructures. Such mechanical response is analyzed in relation to resultant microstructure and fracture mode.

• Advances in concrete construction
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• 제1권1호
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• pp.103-119
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• 2013

The applicability of limit analysis methods in design and assessment of concrete structures generally requires a certain plastic deformation capacity. The latter is primarily provided by the ductility of the reinforcement, being additionally affected by the bond properties between reinforcing steel and concrete since they provoke strain localization in the reinforcement at cracks. The bond strength of reinforcing bars is not only governed by concrete quality, but also by construction details such as bar ribbing, bar spacing or concrete cover thickness. For new concrete structures, a potentially unfavorable impact on bond strength can easily be anticipated through appropriate code rules on construction details. In existing structures, these requirements may not be necessarily satisfied, consequently requiring additional considerations. This two-part paper investigates in a theoretical study the impacts of the most frequently encountered construction details which may not satisfy design code requirements on bond strength, steel strain localization and plastic deformation capacity of cracked structural concrete. The first part introduces basic considerations on bond, strain localization and plastic deformation capacity as well as the fundamentals of the Tension Chord Model underlying the further investigations. It also analyzes the impacts of the hardening behavior of reinforcing steel and concrete quality. The second part discusses the impacts of construction details (bar ribbing, bar spacing, and concrete cover thickness) and of additional structure-specific features such as bar diameter and crack spacing.

• 대한금속재료학회지
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• 제46권9호
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• pp.563-571
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• 2008

The influence of annealing treatment on dynamic deformation behavior of ultra-fine grained aluminum alloys was investigated in this study. After equal-channel angular pressing at $200^{\circ}C$, most of the grains were considerably reduced to nearly equiaxed grains of $0.3{\mu}m$ in size. With an increment of various annealing treatments for 1 hour, resultant microstructures were found to be fairly stable at temperatures up to $200^{\circ}C$, suggesting that static recovery would be dominantly operative, whereas grain growth was pronounced above $250^{\circ}C$. The tensile test results showed that yield and ultimate tensile strengths decreased, but elongation-to-failure and strain hardening rate increased with increasing annealing temperature. The dynamic deformation behavior retrieved with a series of torsional tests was explored with respect to annealed microstructures. Such mechanical response was analyzed in relation to resultant microstructure and fracture mode.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제14권6호
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• pp.735-746
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• 2002

소성이론이의 연구방향은 일반적으로 두 가지 대별된다. 첫 째는 강재의 소성변형을 적절하게 나타내는 응력-변형도 관계를 정립하는 것이고, 둘 째는 위의 과정을 이용한 기법을 개발하고 구조물을 설계하는 것이다. 소성이론을 연구하는데 한 가지 중요한 문제는 복잡한 하중이력에 대하여 소성영역에서 경화재료의 거동을 묘사하는 것이다. 또한 구조물이 강한 지진이나 바람하중을 받을 경우, 비례하중보다는 복잡한 불비례하중에 의하여 영향을 받는다. 따라서 소성이론과 강재의 소성거동에 대한 연구는 불비례하중의 거동과 영향을 나타낼 수 있어야 한다. 지금까지 많은 연구자들이 이 분야에서 이론을 발표하였고, 지금도 계속하여 새로운 소성모델 연구를 하고 있다. 본 논문은 지금까지 가장 많이 쓰이고 있는 소성 모델을 two-surface 소성모델을 중심으로 분석하고 각 소성모델의 특징과 문제점을 파악하였고 앞으로의 연구과제를 제안하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제13권6호
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• pp.19-26
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• 2012

본 연구에서는 산업부산물 중 고로슬래그를 기본 재료로 바이패스 더스트(Bypass dust), 플라이애쉬와 인산석고를 자극제로 활용하고 원료들 간의 화학적 상호작용을 이용하여 개발된 지반 고화제의 개량효과를 판단하기 위하여 화강풍화토 및 준설된 해성점토에 다양한 혼합비로 혼합하여 기본 물성실험과 일축압축실험을 실시하였다. 화강풍화토와 혼합하여 실험한 결과, 인산석고를 자극제로 활용한 B-2고화제가 바이패스 더스트를 자극제로 활용한 B-1고화제에 비해 우수한 강도를 발현하였다. 화강풍화토에 5~7%의 무게비로 혼합된 B-1 및 B-2고화제는 일반 포트랜트 시멘트(OPC)에 비해 44%~60%의 강도를 발현시키나 원료가 산업부산물이므로 특별히 높은 강도를 요구하지 않는 지반구조물에 사용된다면 시멘트뿐 아니라 현재 국내에서 판매되는 고화제에 비해 경제적인 것으로 판단된다. 또한 해성준설토에 5~14%로 혼합하여 실험한 결과, 양생일 및 혼합비 증가에 따라 혼합토의 강도는 증가하며 B-1 고화제의 경우 양생일에 대해 선형적으로 증가하여 14% 혼합비에서 28일 양생일의 일축압축강도가 OPC혼합토에 비해 40%의 강도를 보이나 B-2는 양생일에 대해 비선형적으로 증가하여 OPC 혼합토 대비 133%로 매우 큰 강도를 발현하였다. 한편 B-1혼합토와 B-2혼합토의 변형계수는 $E_{50}=(20{\sim}47)_{qu,28}$ 범위인 것으로 나타나 OPC 혼합 준설토의 하한계 값에 가까운 것으로 나타났다.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제20권7호
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• pp.1002-1011
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• 2006

In this study, we describe the conventional hot pressing (CHP) of layered $Al-B_4C$ composites and their characterization. The matrix alloy Al-5 wt.%Cu was prepared from elemental powder mixtures. The metal and B4C powders were mixed to produce either $Al-Cu-10vol.%B_4C$ or $Al-Cu-30vol.%B_4C$ combinations. Then, these powder mixtures were stacked as layers in the hot pressing die to form a two-layered composite. Hot pressing was carried out under nitrogen atmosphere to produce $30\times40\times5mm$ specimens. Microstructural features and age hardening characteristics of composites were determined by specimens cut longitudinally. The flexural strength of both layered composites and their monolithic counterparts were investigated via three point bending tests. In the case of layered specimens of both $10vol.%B_4C$ and $30vol.%B_4C$ containing layers were loaded for three-point test. The results show that a homogeneous distribution of $B_4C$ particles in the matrix alloy which is free of pores, can be obtained by CHP method. The ageing behavior of the composites was found to be influenced by the reinforced materials, i.e. higher hardness values were reached in 8 hrs for the composites than that for the matrix alloy. Flexural strength test showed that two-layered composites exhibited improved damage tolerance depending on layer arrangement. Microstructural investigation of the fracture surfaces of the bending specimens was performed by means of scanning electron microscope (SEM). While layer with lower reinforcement content exhibited large plastic deformation under loading, the other with higher reinforcement content exhibited less plastic deformation.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제9권4호통권33호
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• pp.557-578
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• 1997

이 연구의 목적은 매우 큰 지진하에 휨 모멘트에 의해서만 항복하는 부재와 휨 모멘트와 축 방향력에 의하여 항복하는 부재를 모델 할 수 있는 보-기둥 요소를 개발하는데 있다. 이 요소는 직렬 힌지 모델 (one-component series hinge model)로 간주 될 수 있으며, 축 방향 강성도 변화와 축 방향 소성 변형을 고려 할 수 있고 또한 단조, 주기, 임의 하중 등을 적절히 모델 할 수 있는 경화 법칙 (hardening rules)을 고려한다. 일반적으로 이 요소는 실험 결과 및 화이버 모델 (fiber model)에 비교하여 볼 때 기존의 이직선 힌지 모델 (bilinear hinge model)보다 우수한 거동을 보였고 모멘트 저항 뼈대 구조물의 강 부재의 보-기둥 거동을 적절하게 모델 할 수 있었다. 개발된 보-기둥 요소는 지진 하중하에서 구조물의 전체적인 거동과 설계에 필요한 국부 변형량을 기존의 이직선 힌지 모델 보다 매우 정확하게 예측 할 수 있다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제10권2호
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• pp.73-78
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• 1978

온도 및 연신율변화 (strain-rate change)가 $\alpha$-uranium의 변형거동에 미치는 영향을 30$0^{\circ}C$에서 55$0^{\circ}C$까지 연구하였으며, strain rate sensitivity, activation volume, strain rate sensitivity exponent 및 dislocation velocity exponent을 조사하였다. 40$0^{\circ}C$이하에서 strain rate sensitivity exponent는 strain의 증가에 따라 증가하였으나 50$0^{\circ}C$이상에서는 strain의 증가에 따라 감소하는 경향을 나타냈다. 40$0^{\circ}C$이하에서는 strain에 의해 생기는 가공경화로 인한 내부 용력의 증가가 strain rate sensitivity exponent에 영향을 미치나 50$0^{\circ}C$이상에서는 많은 slip system이 변형에 기여하게 되므로 가공경화 보다는 thermal softening이 더 큰 영향을 미쳐서 strain rate sensitivity가 감소된다고 추측된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제21권12호
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• pp.5-10
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• 2020

인천에 위치한 OO 깊은 굴착 현장을 대상으로 굴착에 따른 지반 물성값의 변화를 역해석을 통해 분석하였다. 굴착 단계별로 유한 요소 해석을 통해 예측한 굴착 지지 벽체의 수평방향 변위와 현장에서 지중경사계를 이용하여 계측한 값을 비교하여 지반의 강성을 업데이트하였다. 업데이트한 지반의 강성을 다음 굴착 단계에서 굴착 지지 벽체의 거동 예측에 사용하였다. Hardening Soil 모델을 이용한 유한요소해석 기법을 사용하였으며, 굴착 지지 벽체가 위치하는 지층을 역해석 대상 지층으로 선정하였고, 그 지층의 강성값을 역해석 대상으로 선정하였다. 굴착 초기 단계의 지반의 강성값은 당초 설계에서 사용한 강성값에 비해 큰 것으로 나타났다. 굴착이 진행됨에 따라 재역해석을 통해 산정한 지반의 강성값은 초기에 역해석으로 도출한 값에 비해 감소한 것으로 나타났다. 따라서, 굴착 단계에 따라 적절한 지반의 강성값을 입력해야 유한 요소 해석을 통해 정확한 굴착 지지 벽체의 변형을 산정할 수 있을 것으로 판단한다.