• 제목/요약/키워드: Failure envelope

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굴곡 사면의 암반 활동 파괴 예측을 위한 평사 투영 해석 (Stereographic Analysis to Predict Rock Sliding Failure of Curved Slope)

  • 윤운상;김정환
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2000년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.457-464
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    • 2000
  • Stereographic method is a general and basic method to analyse sliding failure potential of rock slope. Region of failure analysis using stereographic method extend to curved slope from straight slope in this paper, Curved slope is defined as the multi-face slope with free surface more than two face and has different characteristics from straight single face slope. Individual daylight envelopes of free surfaces are combined into total daylight envelope of multi-face slope. So, sliding envelope of multi-face slope is the daylight envelope except friction cone. Specially, If only single joint set is developed in the slope, single plane sliding(or plane failure) is impossible in the single-face straight slope, but possible in the multi-face slope. In the multi-face slope with only one joint set, single plane sliding occurs when orientation of sliding plane is between two side slope orientation in the sliding envelope.

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자갈질 재료의 비선형적 전단강도 특성 평가법 (Evaluation Method for Non-linear Shear Strength of Gravel Materials)

  • 신동훈;조성은;임은상;박한규
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2009년도 춘계 학술발표회
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    • pp.288-298
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    • 2009
  • It is well known that the peak strength envelope of geomaterials with no cohesion, such as sand, gravel and rockfill, exhibits significant curvature over a range of stresses. In a practical design of slope, however, the linear Mohr-Coulomb's failure envelope is used as a failure criterion and consequently gives inaccurate safety factors, especially for some ranges of small normal stresses on shallow failure surfaces. Necessity of a nonlinear shear strength envelope in slope stability analysis is on this point. Hence, this study describes how to evaluate nonlinear shear strength of gravel fill materials using the results of large triaxial tests under consolidated-drained condition, and compares the safety factors from slope stability analyses for a homogeneous gravel fill or rockfill embankment incorporating the non-linearity of strength, so as to show its effects on safety factors.

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사질토에 있어서 말뚝의 선단부 지지력 (End Bearing Capacity of a Pile in Cohesionless Soils)

  • 이명환
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 1988년도 학술세미나 강연집
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    • pp.71-123
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    • 1988
  • The aim of this paper is to examine the end bearing capacity of a pile in cohesionless soils. The ode of failure of soil due to pile installation is assumed from experimental observation of actual soil deformation. A new solution is proposed complying with the assumed mode of failure by employing the theory of cavity expansion. The effect of curvature of failure envelope is studied in relation to tile proposed solution. The influence of a curved failure envelope becomes larger with increasing degree of curvature and the level of confining stress. This effect in some cases or reduce the end bearing capacity by tore the 80 percent compared with that given by a straight failure envelope. For practical application of tile proposed solution, the method of determining the average volume change in the plastic zone is re-evaluated. The proposed solution is confirmed by comparing the theoretical values with experimental results obtained from model pile tests in a calibration chamber. The comparison shows that the proposed solution provides a reasonable prediction of end bearing capacity for both weak and strong grained soils.

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Lade의 3차원 파괴규준을 이용한 현무암의 전단강도 산정 (Estimation to Shear Strength of Basalt using Lade's Three-dimensional Failure Criterion)

  • 남정만;윤중만;송영석
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제9권3호
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    • pp.19-27
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    • 2010
  • 본 연구에서는 제주도 현무암에 대한 삼축압축시험을 실시하고 Lade(1977)의 3차원 파괴규준을 적용하여 강도정수를 산정하였다. 그리고 3차원 파괴규준에 의해 산정된 강도정수와 파괴면의 특성을 살펴보고, Mohr-Coulomb의 파괴규준으로 산정한 전단강도정수와 비교검토하였다. 삼축압축시험결과를 토대로 Lade(1977)의 3차원 파괴규준을 이용하여 파괴시의 ($I_1^3/I_3-27$)과 ($P_a/I_1$) 관계로부터 매개변수인 ${\eta}_1$ 및 m을 구하였다. 3차원 파괴면을 나타내는 정팔면체 평면에서 조면암질 현무암의 파괴면이 가장 크고 스코리아가 가장 작으며, 단면형상은 조면암질 현무암이 가장 삼각형에 가깝고 스코리아가 가장 원형에 가까운 것으로 나타났다. 정팔면체 평면에서 삼축실험결과와 Lade의 파괴포락선 및 Mohr-Coulomb의 파괴포락선을 비교한 결과 높은 응력하에서는 Lade의 파괴규준이 실험치와 일치하며, 낮은 응력하에서는 Mohr-Coulomb의 파괴규준이 실험치와 일치하는 것으로 나타났다. 그리고 Lade의 3차원 파괴면은 Mohr-Coulomb의 3차원 파괴면보다 크며, 이는 Lade의 파괴규준으로 산정된 전단강도정수가 Mohr-Coulomb의 파괴규준으로 구한 것 보다 더 크게 산정됨을 의미한다.

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가는 모래의 전단강도 -파괴포락선의 곡률특성과 상태정수에 관하여- (Shear Strength of Fine Sand -Curvature Characteristics of Failure Envelope and Stress Parameter-)

  • 윤여원
    • 대한토목학회논문집
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    • 제14권1호
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    • pp.195-202
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    • 1994
  • 본 연구에서는 모래의 전단파괴 포락선의 곡률특성을 구명하고 전단강도와 Been과 Jefferies가 제시한 상태정수간의 매개변수관계를 밝히기 위하여 많은 압밀배수삼축시험의 결과를 분석하였다. 통상적인 삼축시험에서 시료의 단면적 변화와 멤브레인의 영향에 대한 수정은 특히 한계상태를 결정하는데 중요하다고 할 수 있다. 실험결과로부터 전단강도를 밀도와 응력수준의 함수로 표현하는 모델을 제시하였고 모래의 전단파괴포락선의 곡률특성과 상태정수와 전단강도정수간의 관계를 밝혔다.

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점성토 지반에 시공된 석션 케이슨 기초의 파괴포락선 산정 (Failure Envelope of Suction Caisson Foundations in Clay Subjected to Combined Loads)

  • 강상욱;이동현;정동혁;한택희;안재훈
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제40권2호
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    • pp.95-103
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    • 2024
  • 세계 인구의 지속적인 증가와 주거 공간 부족에 대한 대응으로, 인류 거주 영역의 새로운 대안과 해양 환경의 활용 방향을 제시하기 위해, 해저 공간 개발에 대한 연구가 수행되고 있다. 석션 케이슨 기초는 해저 공간 개발을 위해 연구되고 있는 기초 유형 중 하나이다. 본 연구에서는 유한요소해석을 통해 해양 환경하에 조합하중이 가해진 석션 케이슨 기초의 파괴포락선을 산정하였다. 유한요소해석의 지반은 깊이에 따라 강도가 선형적으로 증가하는 점토 지반으로 가정하였으며, 점토의 구성모델로 von Mises 모델을 적용하였다. 전반적으로 파괴포락선의 형태는 기울어진 타원의 형태를 나타냈다. 깊이에 따른 비배수전단강도의 증가 추세가 커지는 경우, 파괴포락선은 장축과 단축의 비율은 유지되며 크기가 증가하였다. 길이 대 직경비가 다른 두 석션 케이슨 기초의 파괴포락선을 비교했을 때, 길이대 직경비가 증가함에 따라 석션 케이슨 기초의 파괴포락선의 장축과 단축의 비율이 증가하는 경향을 보였다. 본 해석 결과는 해양 환경에서 석션 케이슨 기초의 설계에 유용한 정보를 제공할 수 있을 것으로 판단된다.

일반화된 Hoek-Brown 파괴조건식에 내포된 전단강도 근사식 (Approximate Shear Strength Formula Implied in the Generalized Hoek-Brown Failure Criterion)

  • 이연규
    • 터널과지하공간
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    • 제28권5호
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    • pp.426-441
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    • 2018
  • 일반화된 Hoek-Brown (GHB) 파괴조건식은 최근 각종 암반공학적 계산에 활발히 이용되고 있지만 Mohr 파괴포락선이 해석적 수식으로 표시되지 않아 적용범위를 넓히는데 어려움이 있다. 이러한 단점을 극복하기 위해 이 연구에서는 GHB 파괴함수에 내포된 수직응력 - 접선마찰각 관계식을 다항식으로 최적 근사시켜 접선마찰각을 수직응력의 명시적 근사함수로 표시하는 새로운 방법을 제안하였다. 이 수직응력 - 접선마찰각 관계식을 직선 또는 2차 다항식으로 최적 근사시킬 경우 접선마찰각에 대한 해석적 해가 존재한다. 이 해를 전단응력 - 접선마찰각 관계식에 대입하면 GHB 파괴함수의 근사적 Mohr 파괴 포락선을 유도하는 것이 가능하다. 유도한 근사 Mohr 파괴포락선은 GSI 값 전체 범위에서 정해와 매우 근사함이 입증되었다.

응력무차원화 변환을 이용한 Hoek-Brown 파괴함수의 Mohr 파괴포락선 유도 (Derivation of Mohr Envelope of Hoek-Brown Failure Criterion Using Non-Dimensional Stress Transformation)

  • 이연규
    • 터널과지하공간
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    • 제24권1호
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    • pp.81-88
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    • 2014
  • Hoek-Brown 파괴함수를 적용하여 암반구조물의 안정성 분석을 수행하는 경우 암반의 강도를 내부마찰각과 점착력을 이용하여 평가해야하는 경우가 있다. 이러한 경우 ${\sigma}_1-{\sigma}_3$ 관계로 표시된 본래의 Hoek-Brown 함수는 수직응력 (${\sigma}$)과 전단응력 (${\tau}$) 관계인 Mohr 파괴포락선으로 변환되어야 한다. 이 연구에서는 Hoek-Brown 파괴함수의 Mohr 파괴포락선을 구하는 새로운 방법을 제시하였다. 제시한 방법은 Londe (1988)가 제안한 응력무차원화 변환방법을 기초로 하였다. 검증 예제를 통해 새로 유도된 ${\sigma}-{\tau}$ 관계식이 Bray가 유도한 관계식과 정확히 일치한다는 것이 확인되었다.

덮개 함수를 이용한 강건 최적설계의 제한 조건 단일화 (Unification of Constraints for Robust Optimization Using an Envelope Function)

  • 이정준;정도현;이병채
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제26권8호
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    • pp.1719-1726
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    • 2002
  • Design variables and design parameters are rarely deterministic in practice. Robust optimal design takes into consideration of the uncertainties in the design variables and parameters. Robust optimization methodology with probability constraints requires a lot of system analyses fer calculating failure probability of each constraint. By introducing an envelope function to reduce the number of constraints, efficiency of robust optimization techniques can be considerably improved. Through four illustrative examples, it is shown that the number of system analyses is greatly decreased while little differences in the optimum results are observed.

회전기기 볼베어링의 외륜 결함 검출 기법 연구 (Study on Detection Technique for Outer-race Fault of the Ball Bearing in Rotary Machinery)

  • 정래혁;이병곤;이도환
    • 한국안전학회지
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    • 제25권3호
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    • pp.1-6
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    • 2010
  • Ball bearings are one of main components that support the rotational shaft in high speed rotary machinery. So, it is very important to detect the incipient faults and fault growth of bearing since the damage and failure of bearing can cause a critical failures or accidents of machinery system. In the past, many researchers mainly performed to detect the bearing fault using traditional method such as wavelet, statistics, envelope etc in vibration signals. But study on the detection technique for bearing fault growth has a little been performed. In this paper, we verified the possibility for monitoring of fault growth and detection of fault size in bearing outer-race by using the envelope powerspectrum and probabilistic density function from measured vibration signals.