• International Journal of Automotive Technology
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• 제7권3호
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• pp.337-343
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• 2006

Numerical calculations are made in order to find a possible correlation between the J-integral and the crack mouth opening displacement(CMOD) in dynamic nonlinear fracture experiments of 3-point bend(3PB) specimens. Both elastic-plastic and elastic-viscoplastic materials are considered at different impact velocities. The J-integral may be estimated from the crack mouth opening displacement which can be measured directly from photographs taken during dynamic experiments.

• 전산구조공학
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• 제26권4호
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• pp.39-44
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• 2013

• Advances in concrete construction
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• 제11권2호
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• pp.89-98
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• 2021

Investigations on the dynamic behavior of concrete members, incorporating steel fibers with different aspect ratios, are limited so far and do not covered comprehensively in prior studies. Present endeavor is devoted to examine the dynamic response of the steel fibrous concrete beams and slabs under the influence of impact loading. These members were reinforced with steel fibers in different length of 25 mm and 50 mm. Four concrete mixes were designed and used based on the proportion of long and short fibers. Twenty-four slabs and beams were fabricated with respect to the concrete mix and these specimens were tested in impact load experiment. Testing observations revealed that the maximum dynamic deflection or ductility of the member can be achieved with increasing the fiber length. Structural behavior of the tested structures was predicted using nonlinear finite element analysis with specific material constitutive relationships. Eight nodes plate elements have been considered in the present dynamic analysis. Dynamic fracture energy of the members was calculated and agreement ratio, of more than 70%, was noticed between the experimental and analysis outcomes.

• 한국정밀공학회지
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• 제11권2호
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• pp.134-140
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• 1994

Numerical caiculations are made in order to find a possible relation between the J-integral and the crack mouth opening displacement(CMOD) in dynamic nonlinear fracture experiments. Both elastic-plastic and elastic-viscoplastic materials are considered at different impact velocities. The J-integral may be estimated from the crack mouth opening displacement which can be measured directiy from photographs taken during dynamic experiments.

• Coupled systems mechanics
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• 제7권6호
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• pp.669-690
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• 2018

This paper deals with numerical modeling of dynamic failure phenomena in rate-sensitive brittle and/or ductile materials. To this end, a two-dimensional continuum viscodamage-embedded discontinuity model, which is based on our previous work (see Do et al. 2017), is developed. More specifically, the pre-peak nonlinear and rate-sensitive hardening response of the material behavior, representing the fracture-process zone creation, is described by a rate-dependent continuum damage model. Meanwhile, an embedded displacement discontinuity model is used to formulate the post-peak response, involving the macro-crack creation accompanied by exponential softening. The numerical implementation in the context of the finite element method exploiting the second-order mid-point scheme is discussed in detail. In order to show the performance of the model several numerical examples are included.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제6권6호
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• pp.542-546
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• 2005

연성 크랙의 발생 평가를 위한 J-적분이 충격 하중을 받는 탄소성 3점 굽힘 시험편들에 대하여 연구한다. J-적분을 측정하고 평가하는 실험적인 방법이 연구되었으며 이 결과가 유한 요소법을 이용한 탄소성 이론 해석을 한 값들과 비교하여 거의 일치함을 보였다. 이론적인 수치 해석으로서도 본 연구의 유한 요소 모델로서 J-적분값을 계산할 수 있으며 삼점 굽힘 시험편의 동적 비선형 파괴 실험에 있어서 크랙 입구 개구 변위 (CMOD)에 의하여 J-적분값의 단순 계산이 가능함을 입증하였다. 탄소성 재료의 특성이 여러 가지의 충격 속도들에서 고려된다. J-적분은 충격 실험 동안 얻어진 사진들로부터 직접적으로 측정된 크랙 입구 개구 변위로부터 예측될 수 있다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제7권4호
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• pp.191-199
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• 2003

대부분 강구조 및 철근콘크리트 구조물은 탄소성 거동에 의해 극한강도가 지배된다. 비록 평상시에는 탄성 범위를 초과하는 진폭(振幅)이 발생하지 않지만 심각한 폭발이나 지진하중과 같은 극단적인 경우가 발생할 때, 엔지니어는 구조물에 영구적인 손상을 줄 수 있는 상황들을 접하게 된다. 이러한 상태 평가를 위해 본 연구는 폭발 등의 극한하중에 특성에 의해 발생되는 구조물의 동적거동을 분석하였다. 그리고 본 연구는 극한진동 특성을 분석하기 위해 비선형 유한요소프로그램(ATENA2D, FRANC2DL)을 사용하였다. 본 연구의 해석결과, 평상시와 횡하중시의 균열은 발생 위치와 양태가 매우 다르게 나타났다. 또한, 초기 손상균열이 있는 RC라멘의 보에 단면형상과 기하학적 형상비 변화를 고려하여 균열각의 변화를 분석하였으며 이를 통해 동적 횡하중 작용에 의한 피해여부를 판단할 수 있었다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제82권1호
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• pp.81-92
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• 2022

Ultra-high performance fiber reinforced concrete (UHPFRC) is a composite building material with high ductility, fatigue resistance, fracture toughness, durability, and energy absorption capacity. The aim of this study is to develop a nonlinear finite element model that can simulate the response of the UHPFRC beam exposed to impact loads. A nonlinear finite element model was developed in ABAQUS to simulate the real response of UHPFRC beams. The numerical results showed that the model was highly successful to capture the experimental results of selected beams from the literature. A parametric study was carried out to investigate the effects of reinforcement ratio and impact velocity on the response of the UHPFRC beam in terms of midpoint displacement, impact load value, and residual load-carrying capacity. In the parametric study, the nonlinear analysis was performed in two steps for 12 different finite element models. In the first step, dynamic analysis was performed to monitor the response of the UHPFRC beam under impact loads. In the second step, static analysis was conducted to determine the residual load-carrying capacity of the beams. The parametric study has shown that the reinforcement ratio and the impact velocity affect maximum and residual displacement value substantially.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권6D호
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• pp.895-904
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• 2008

장대레일은 동절기에 중위온도 이하로 떨어져 레일의 인장파단에 의해 개구부가 발생할 수 있다. 레일 파단을 미리 감지 못하는 경우에 개구부에서 동적하중에 의해서 차륜과 레일의 파손이 발생할 수 있으며, 열차주행 안전성이 감소될 수 있다. 본 연구에서는 개구부에서의 궤도와 차량의 동적거동 분석을 위해 레일 파단시 개구부에서의 궤도와 차량의 상호작용을 고려한 동적해석모델을 제안하였다. 궤도와 차량의 선형시스템은 비선형 헤르찌안 접촉 스프링에 의해 연성되었으며 전체 궤도-차량 시스템 운동방정식을 정식화하였다. 그리고 개구부에서의 상호작용 현상을 고려하여 궤도 불균일부의 함수를 정의하고 개구부에서의 전후방 레일 사이의 개구량을 고려하였다. 비선형 방정식을 풀기위해 동적해석은 $Newmark-{\beta}$ 방법에 의해 수행되었다. 그리고 차량속도, 개구량, 레일지지강성에 따른 매개변수에 대한 궤도-차량의 동적상호작용해석을 수행하였고 변수에 대한 영향을 분석하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제19권4호
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• pp.345-355
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• 2007

장대레일은 동절기에 기온하강으로 인한 인장력을 발생하는데 중위온도 이하로 떨어져 파단이 발생되면 인장파단과 레일 간에 틈이 발생되며 이를 개구부라 한다. 이 개구부를 차륜이 통과하면 충격하중이 발생하며, 큰 손실이 발생할 수 있는 열차탈선이 발생할 수 있다. 본 연구에서는 동적해석을 위해 개구부를 가진 궤도와 차량의 상호작용을 고려한 동적해석모델을 제안하였다. 궤도와 차량의 선형시스템은 비선형 헤르찌안 접촉 스프링에 의해 연성되었으며 전체 궤도-차량 시스템 운동방정식을 정식화하였다. 그리고 개구부에서의 상호작용 현상을 고려하여 궤도 불균일부의 함수를 정의하고 개구부에서의 전후방 레일 사이의 개구량을 고려하였다. 비선형 방정식을 풀기위해 동적해석은 수정된 Newton-Raphson 방법에 근거한 Newmark - $\beta$ 방법에 의해 수행되었다. 그리고 차량속도, 개구량, 레일지지강성에 따른 매개변수를 조건으로 수치해석을 수행하였다.