• Title/Summary/Keyword: Depth Propagation

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노치성형 발파공을 이용한 균열제어 발파방법의 균열발생 특성에 대한 수치해석적 고찰 (Numerical study on the charateristics of fracture growth in fracture controlled blasting using notched blasthole)

  • 백승규;김재동;임한욱;류창하
    • 터널과지하공간
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    • 제9권1호
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    • pp.64-71
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    • 1999
  • 균열면을 제어하는 발파방법의 하나로서 노치성형 발파공을 이용한 방법의 균열발생 특성을 2차원 및 3차원 유한요소 해석방법을 이용하여 고찰하였다. 균열제어를 위한 모델로는 노치가 성형된 발파공과 일반적인 원형 발파공을 대상으로 하였으며, 발파 압력에 대한 암반의 동적 반응, 탄성 및 소성 변형의 발생 특성, 그리고 이로 인한 발파 균열의 성장 전파 특성을 분석하여, 균열의 능동적 제어와 보다 효율적인 발파가 이루어 질 수 잇는 조건들을 규명하고자 하였다. 해석 결과 일반 발파공의 정하중 탄성 모델의 경우 공반경의 약 3배인 6cm 까지 집중된 응력의 크기가 파괴강도를 초과하는 것으로 나타났으며 탄소성 모델의 경우 균열이 전파거리는 공반경의 145배인 30cm 가지 확장되었다. 또한 폭 5mm 길이 30 mm 의 노치가 가공된 발파공의 경우 정하중하에서 공반경의 23배인 46cm 까지 균열이 진전되었으며, 균열의 방향은 노치 첨단의 방향으로 생성되는 것으로 나타났다.

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초음파 나노표면 개질처리를 통한 베어링강의 회전접촉피로 및 잔류응력 특성에 대한 연구 (Rolling Contact Fatigue and Residual Stress Properties of SAE52100 Steel by Ultrasonic Nano-Crystalline Surface Modification (UNSM))

  • 이창순;박인규;조인식;홍정화;지태구;편영식
    • 열처리공학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.10-19
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    • 2008
  • To investigate the effect of ultrasonic nano-crystalline surface modification (UNSM) treatment on rolling contact fatigue and residual stress properties of bearing steels, this paper carried out a rolling contact fatigue test, measured residual stress and retained austenite, performed a wear test, observed microstructure, measured micro hardness, and analyzed surface topology. After the UNSM treatment, it was found that the surface became minute by over $100{\mu}m$. The micro surface hardness was changed from Hv730~740 of base material to Hv850~880 with about 20% improvement, and hardening depth was about 1.3 mm. The compressive residual stress was measured as high as -700~-900 MPa, and the quantity of retained austenite was reduced to 27% from 34%. The polymet RCF-6 ball type rolling contact fatigue test showed over 4 times longer fatigue lifetime after the UNSM treatment under 551 kgf load and 8,000 rpm. In addition, this paper observed the samples, which went through the rolling contact fatigue test, with OM and SEM, and it was found that the samples had a spalling phenomenon (the race way is decentralized) after the UNSM treatment. However, before the treatment, the samples had excessive spalling and complete exploration. Comparison of the test samples before and after the UNSM treatment showed a big difference in the fatigue lifetime, which seems to result from the complicated effects of micro particles, compressive residual stress, retained austenite, and surface topology.

하이브리드 발견적 탐색기법을 이용한 천부 굴절법 자료의 파형역산 (Waveform inversion of shallow seismic refraction data using hybrid heuristic search method)

  • Takekoshi, Mika;Yamanaka, Hiroaki
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제12권1호
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    • pp.99-104
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    • 2009
  • 본 연구에서는 천부 토양층의 2차원 불균질 S파 단면을 결정하기 위해 천부 굴절법 탐사로부터 얻은 SH파 자료에 대한 파형역산 기법을 제안한다. 2차원 매질에서 SH파의 전파를 모사하기 위해 2.5차원 파동 방정식을 사용한다. 합성탄성파를 계산하기 위해 공간축으로 4차, 시간축으로 2차 근사한 staggered grid 유한차분법을 사용하여 파동 방정식을 푼다. 계산된 파형과 측정 파형의 잔여오차로 정의되는 목적함수를 하이브리드 발견적 탐색기법에 의해 최소화한다. 2차원 지하구조 모형은 각기 다른 심도 경계면을 갖는 블록과 블록 내부의 S파 속도에 의해 매개화한다. 수치실험은 암영층파 불규칙한 경계를 갖는 모델에 대해 백색잡음을 추가한 합성 SH파 자료를 이용하여 수행하였다. 지표 굴절법 자료로부터 암영층을 포함한 구조를 적절한 계산시간 내에 영상화할 수 있었다

단일 주파수 일방향 파동방정식을 이용한 중합 전 역 시간 심도 구조보정 (Prestack Reverse Time Depth Migration Using Monochromatic One-way Wave Equation)

  • 윤광진;장미경;서정희;신창수;양승진;고승원;유해수;장재경
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제3권2호
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    • pp.70-75
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    • 2000
  • 탄성파 탐사자료의 구조보정에는 주로 Kirchhoff 및 역시간 구조보정이 이용되고 있다. 파동방정식을 이용한 역시간 구조보정에는 양방향 및 일방향 파동방정식이 이용된다. 일방향 파동방정식을 사용한 접근법은 하향 파동장 외삽연산자를 근사하게 계산하는 방식으로, 양방향 파동방정식을 이용한 방법에 비해, 계산량이 적고 작은 컴퓨터 주기억장치로 작업이 가능하다. 본 논문에서는 일방향 파동방정식을 이용하여 중합전 역시간 구조보정을 수행하였다. 주파수-공간영역에서 음원 파동장의 전파 및 관측 파동장의 역시간 전파에 단일주파수 일방향 파동방정식을 이용하였으며, 이 두 파동장의 영 지연 상호상관을 계산하여 구조보정하였다. 구조보정에는 초병렬 슈퍼검퓨터(MPP, Massively Parallel Processors) CRAYT3E가 사용되었으며, 이 작업을 통해 알고리즘이 쉽게 병렬화가 가능하여 효율적으로 구조보정에 이용될 수 있음을 확인하였다.

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수중 주파수영역표면파괴기법의 역해석 과정에서 적용되는 파동해석기법 (Theoretical Modeling of Surface Wave Propagation for SASW Testing Method)

  • 이병식
    • 지구물리
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    • 제3권4호
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    • pp.251-260
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    • 2000
  • 수중 SASW 실험에서 얻은 표면파의 실험분산곡선으로부터 지반의 강성을 추정하기 위한 역해석 과정에서 적용할 수 있는 파동해석기법인 로드해석법(2차원 해석법)과 변위해석법(3차원 해석법)의 적용성을 평가하였다. 그 결과 지반의 강성이 깊이에 따라 점진적으로 증가하고 지반 강성이 비교적 낮아 그 압축파 속도가 물의 압축파 속도보다 느린 경우에 대해서는 고유치 해석법을 적용할 수 있었다. 그러나 지반의 강성이 크거나 깊이에 따른 지반강설의 변화가 역전되는 경우에는 고차모트의 영향이나 고유치가 복소수가 되는 등의 문제가 발생하게 되므로 고유치 해석법으로 적절한 이론분산곡선을 얻을 수 없는 경우가 많고, 이 경우에는 변위해석법을 적용하여야 한다는 결론을 얻었다. 한편 수중 SASW 현장실험으로부터 얻은 결과를 제안된 변위해석법을 이용하여 분석한 결과 지반의 강성주상을 적절하게 추정한 수 있어 수중 SASW 실험의 현장 적용성을 확인할 수 있었다.

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도시배수체계와 연계한 내수침수모형의 개발 및 검증 (Development and Verification of Inundation Modeling with Urban Flooding Caused by the Surcharge of Storm Sewers)

  • 김지성;한건연;이창희
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제39권12호
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    • pp.1013-1022
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    • 2006
  • 도시지역에의 내수침수는 주로 우수관로 배수체계의 통수능력 부족으로 발생된다. 따라서 지금까지의 도시침수에 대한 국내외 연구가 우수관로해석에 국한되어왔다. 하지만 우수관로시스템 해석을 통해서 배수능이 부족한 관거를 찾는 것만으로 침수방지대책을 세우는 것은 매우 근사적이고 비합리적인 대안을 제시할 수밖에 없는 실정이다. 본 연구에서는 도시침수양상에 대한 정확하고 합리적인 해를 도출하기 위하여 ILLUDAS를 이용한 관로시스템 해석과 2차원 지표류 계산모형을 연계한 침수해석 모형을 개발하였고, 2001년 7월 서울지역의 집중호우 사상에 대한 적용결과로 해석결과를 검증하였다. 표고차가 적은 도시유역에서 침수모의를 위해서는 2차원적 홍수전파양상을 반드시 고려해야 침수범위, 침수위 등에 대한 정확한 해석이 가능할 것으로 판단된다. 본 연구결과는 도시 홍수 예경보와 침수지도 작성 등의 도시치수 및 방재계획 수립에 실제적으로 응용될 수 있을 것으로 기대된다.

영일만의 불규칙파 모형 (Irregular Wave Model for Youngil Bay)

  • 정신택;채장원;이동영
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.146-150
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    • 1996
  • 파랑은 해안 구조물의 안정성 및 지형 변화 분석을 위해서 가장 중요한 동역학적 요소의 하나로서, 해안공학분야에서 매우 중요하게 취급된다. 그러나 바람에 의해 발생한 파랑은 매우 불규칙한 형태를 갖고 있으며, 해저 지형과 수심이 변하게 심하게 변하는 천해역으로 전파할 때 굴절, 회절 그리고 천수 효과에 의하여 변형된다. 최근 Vincent등(1989)은 수중 타원형 천퇴에서 단순파 및 불규칙파의 변형에 대한 수리모형 실험을 보고하였다. 이들은 단순파와 불규칙파의 경우 천퇴에서의 굴ㆍ회절 복합 현상에 의한 파랑변형 형태가 판이하게 다르다는 것을 발견하였다. 수년동안 불규칙파 변형에 대한 이론 및 수치해석 연구가 계속되어, 파랑변형에 대한 이론 연구 및 수리 모형 연구는 상당히 발전되었으나, 실제 현상을 예측하기 위해서는 현장관측결과와 수치해석에 의한 해와의 비교 등이 필요하다. 본 연구에서는 여러 종류의 기기를 이용하여 영일만에서의 입사파와 변형된 파를 현장 관측하고, Chae와 Jeong(1992)의 타원형 모형을 이용하여 수중 천퇴 배후에서 불규칙파 변형에 대한 수치모형 실험을 실시하였다. 이들 2종류의 비교 결과가 잘 일치함으로써, 불규칙파 수치모형의 현장 적용성을 입증하였다.

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Indirect Detection of Internal Defects in Wooden Rafter with Ultrasound

  • Lee, Sang-Joon;Lee, Sangdae;Pang, Sung-Jun;Kim, Chul-Ki;Kim, Kwang-Mo;Kim, Ki-Bok;Lee, Jun-Jae
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제41권2호
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    • pp.164-172
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    • 2013
  • The purpose of this research was development of quantitative ultrasonic test methodology for detecting internal defects in members of ancient wooden building. Connection part between wooden members and/or contacted or hidden part by wall of ceiling or other construction materials make it hard to apply direct way of ultrasonic test. So indirect way of ultrasonic test needed to be applied. Test methodology with newly developed prototype of ultrasonic system was proposed. Homogeneous material with polypropylene was also tested for establishing the criterion. Results showed that TOF(time of flight)-energy and pulse length were found out to be proper ultrasonic parameters for predicting depth of defect in wood different from polypropylene. It was not possible to directly apply prediction equation derived from polypropylene. Newly established prediction equation shows coefficient of determination of 0.73 for wood. Finally, defect of replaced rafter members was predicted with the coefficient of determination of 0.32. Various aspects of ultrasound propagation in wood including anisotropy need to be carefully considered to raise up the prediction accuracy.

Model test on slope deformation and failure caused by transition from open-pit to underground mining

  • Zhang, Bin;Wang, Hanxun;Huang, Jie;Xu, Nengxiong
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제19권2호
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    • pp.167-178
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    • 2019
  • Open-pit (OP) and underground (UG) mining are usually used to exploit shallow and deep ore deposits, respectively. When mine deposit starts from shallow subsurface and extends to a great depth, sequential use of OP and UG mining is an efficient and economical way to maintain mining productivity. However, a transition from OP to UG mining could induce significant rock movements that cause the slope instability of the open pit. Based on Yanqianshan Iron Mine, which was in the transition from OP to UG mining, a large-scale two-dimensional (2D) model test was built according to the similar theory. Thereafter, the UG mining was carried out to mimic the process of transition from OP to UG mining to disclose the triggered rock movement as well as to assess the associated slope instability. By jointly using three-dimensional (3D) laser scanning, distributed fiber optics, and digital photogrammetry measurement, the deformations, movements and strains of the rock slope during mining were monitored. The obtained data showed that the transition from OP to UG mining led to significant slope movements and deformations that can trigger catastrophic slope failure. The progressive movement of the slope could be divided into three stages: onset of micro-fracture, propagation of tensile cracks, and the overturning and/or sliding of slopes. The failure mode depended on the orientation of structural joints of the rock mass as well as the formation of tension cracks. This study also proved that these non-contact monitoring technologies were valid methods to acquire the interior strain and external deformation with high precision.

다중 경로 신호의 도달 주파수 차를 이용한 수중 이동 음원의 거리 추정 (Range estimation of underwater moving source using frequency-difference-of-arrival of multipath signals)

  • 박웅진;김기만;손윤준
    • 한국음향학회지
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    • 제38권2호
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    • pp.154-159
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    • 2019
  • 수중 이동 음원의 방사 소음을 측정하는 경우 음원과 수신기 사이의 거리 정보가 중요한 평가 요소이며, 수신기 위치, 음원의 수심 및 속도 등과 같이 측정 규격이 정해져 있다. 이동하는 수중 음원의 거리를 찾는 방법으로써 상호 상관도를 사용하는 방법이 있지만 이 방법은 송신기와 수신기 사이의 시간 동기화 과정을 필요로 한다. 본 논문에서는 이론적으로 계산된 다중 경로 신호 사이의 도달 주파수 차와 수신 신호에서 추정된 다중 경로 신호의 도달 주파수 차를 비교하여 거리를 추정하는 방법을 제안한다. 기존의 방법과는 다르게 제안한 방법은 시간 동기화 과정이 필요하지 않다. 성능 검증을 위해 모의실험을 수행하였으며, 거리 오차가 기존의 방법에 비해 약 95 % 감소하였다.