• Structural Engineering and Mechanics
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• 제74권6호
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• pp.723-735
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• 2020

This study is reported the adhesion failure in adhesive bonded composite and specifically for the T-joint structure. Three-dimensional finite element analysis has been performed using a commercial tool and the necessary outcomes are obtained via an eight noded solid element (Solid 185-element) from the library of ANSYS. The structural analysis input has been incurred through ANSYS parametric design language (APDL) code. The normal and shear stress distributions along different layers of the joint structure have been evaluated as the final outcomes. Based on the stress distributions, failure location in the composite joint structure has been identified by using the Tsai-Wu stress failure criterion. It has been found that the failure index is maximum at the interface between flange and web part of the joint (top layer) which indicates the probable location of failure initiation. This kind of failures are considered as adhesion failure and the failure propagation is governed by strain energy release rate (SERR) of fracture mechanics. The different adhesion failure lengths are also considered at the failure location to calculate the SERR values i.e. mode I fracture (opening), mode II fracture (sliding) and mode III fracture (tearing) along the failure front. Also, virtual crack closure technique (VCCT) principle of fracture mechanics steps is used to calculate the above said SERRs. It is found that the mode I SERR is more dominating compared to other two modes of failure for the joint considered. Finally, the influences of various parametric (geometrical and material) effect on SERR of the joint structure are evaluated and discussed in details.

• Composites Research
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• 제16권5호
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• pp.1-6
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• 2003

복합재료의 사용이 일반화되면서 복합재료 구조물의 효율성은 복합재료 구조자체 보다는 복합재료 체결부에 의해서 결정되기 때문에 복합재료 체결부의 설계는 매우 중요한 연구분야가 되고 있다. 본 논문에서는 체결부의 형상변화 및 적층순서의 변화에 따른 파손하중을 파괴면적지수법에 의한 수치적인 예측과 실험치를 비교하여 파괴면적지수법의 유용성을 검토하였다. 연구되어진 II cases에 대해서 파괴면적지수법에 의한 예측하중은 측정된 파손하중과 최대 9.96%내의 오차를 가짐을 볼 수 있었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제31권5B호
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• pp.415-429
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• 2011

현재 국내에서 주로 사용되고 있는 홍수기 다목적댐의 홍수조절효과에 대한 정량적인 평가지표로는 유량조절률, 저수지 방류율, 저수지 저류율, 저수지 이용률 등이 있다. 이러한 평가지표들은 유입량, 방류량, 저류량 등의 자료를 단순 비교하는 방법을 사용하고 있는데, 홍수조절효과 평가지표 산정식에 사용되는 자료들이 가지는 불확실성이 평가에 고려되지 못하고 있으며, 저수지에서 얻을 수 있는 자료만을 사용하기 때문에 저수지 하류 지점에서의 홍수조절효과를 적절히 평가하지 못하고 있다. 또한 이러한 지표들은 수자원 시스템의 설계에 있어서 허용 가능한 부분적인 실패를 고려하지 못하는 등의 문제점이 존재하므로, 홍수조절효과를 정량화 할 수 있는 새로운 지표의 개발이 요구된다. 본 연구에서는 각종 변수들이 가지는 불확실성, 댐 하류지점에서의 홍수조절효과, 수자원 시스템에서 허용 가능한 부분적 실패를 고려하기 위하여 홍수조절효과 정량화 지표 개발에 fuzzy 집합이론을 적용하였다. 본 연구를 통해 개발한 홍수조절효과 정량화 지표를 이용하여 다목적댐의 홍수조절효과를 평가하였다. 연구 대상 유역으로는 충주댐 유역을 선정하였고, 대상 홍수 사상으로는 2006년 7월의 홍수사상을 적용하였다. 개발한 홍수조절효과 정량화 지표를 이용하여 홍수조절효과를 평가하기 위해 관련 인자들을 퍼지화하고 시스템의 상태로부터 허용 가능한 부분적인 실패 영역을 구분하여 홍수조절효과 정량화 지표를 산정하였다. 적용결과, 본 연구를 통하여 개발된 통합 신뢰도-취약도 지수는 저수지의 홍수조절효과를 기존의 지표보다 구체적이고 객관화하여 나타낼 수 있었다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제22권3호
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• pp.249-259
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• 2020

지중 구조물의 한계상태설계를 위한 설계 기준이 해외에서는 이미 발표된 바 있고 국내에서도 설계법 개정을 위한 연구가 수행되고 있다. 지진 시 파괴확률을 추정하기 위해서는 신뢰성 분석에서 확률변수를 고려해야 한다. 본 연구에서는 국내 지반 확률 특성치를 고려한 토압에 대한 변동계수와 지진하중 효과에 대한 변동계수를 적용하여 기존 쉴드 터널 설계 단면에 대한 지진 시 파괴확률을 계산하였다. 산정된 파괴확률로부터 신뢰도지수(β)를 산정하고 하중 계수의 변화에 따른 신뢰도지수를 분석한 결과와 국내외 연구결과를 토대로 쉴드 터널 세그먼트 라이닝의 지진 시 목표 신뢰도지수(β_T)는 2.3이 합리적인 것으로 분석되어, 지진 시 한계상태설계를 위한 목표 신뢰도 지수로 제안하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제25권1호
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• pp.112-119
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• 2021

지진하중으로 인한 배관계통의 파괴모드는 라체트를 동반하는 저주기 피로파괴이며 비선형 거동이 집중되고 파손이 발생하는 요소는 엘보인 것으로 나타났다. 본 연구에서는 저주기 피로에 의한 SCH 40 3인치 탄소강관엘보의 파괴기준을 정량적으로 표현하기 위하여 한계상태를 누수로 정의하고 면내반복가력실험을 수행하였다. 배관계통에서 지진하중에 취약한 요소인 탄소강관엘보에 대하여 모멘트-변형각의 관계를 이용한 손상지수를 나타내었으며 힘-변위의 관계를 이용하여 산정된 손상지수와 비교-분석하였다. 탄소강관엘보에 대하여 반복되는 외력에 의한 소산에너지에 기반을 둔 손상지수로서 누수가 발생한 한계상태를 정량적으로 표현하였다.

• 품질경영학회지
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• 제43권3호
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• pp.373-382
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• 2015

Purpose: In this paper, we developed a reliability index (RI) to efficiently compare reliability of products based on the design, development and production information such as reliability tests, quality, product life-cycle management. RI also can be applied to reliability prediction of a novel product as well as comparison evaluation among existing products. Methods: For evaluating RI, we proposed evaluation process which is composed of five steps. Target modules are selected based on warranty data and correlation analysis. Scores of selected target modules are calculated by scoring function. Finally, weights of RI model are determined by optimization method. Results: This paper presented an empirical analysis based on failure data of mobile devices. In this case study, we demonstrated that there is a direct correlation between evaluated RI and field failure probability of each product. Conclusion: We proposed the index for comprehensive and effective assessment of product reliability level. From the procedure of this study, we expected to be applied for reliability estimation of novel products and deduction of field failure-related factors.

• 산업기술연구
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• 제22권B호
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• pp.219-230
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• 2002

The sliding stability of monolithic vertical caisson of composite breakwaters is quantitatively analyzed by using a reliability model, FMA of Level II, in order to study the variation of sliding failure of caisson due to the occurrence of extreme waves exceeded deepwater design wave. The reliability index and several parameters in the wave pressure formula are inter- related to find out the effects of extreme wave exceeded design wave on the sliding failure of vertical monolithic caisson. The sliding failure of caisson seems to be largely increased as the heights and periods of extreme waves exceeded design wave increase, also depends directly on the water depth in front of the composite breakwaters. From the numerical simulations carried out with several kinds of extreme waves exceeded design wave which are assumed to be occurred during the service periods of breakwater, it is found that the effects of the wave height on the sliding failure of caisson may be more dominant than those of wave periods and angles of wave incidence.

• Composites Research
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• 제25권6호
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• pp.186-190
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• 2012

복합재료가 기계부품 및 항공기 구조물에 폭 넓게 적용됨에 따라, 복합재료 구조물에서 가장 취약한 복합재료 체결부의 설계는 매우 중요한 연구 분야로 대두되고 있다. 본 논문에서는 다양한 원공공차를 가지는 복합재료 볼트 조인트와 핀 조인트의 강도를 상호 비교하였다. 실험결과로부터 조인트의 원공공차가 $880{\mu}m$일 때 원공공차가 $0{\mu}m$ 보다 첫 번째 파손하중의 볼트 조인트는 24.2 %, 핀 조인트는 51.3 %의 강도저하가 발생되었다. 또한, 이에 대한 유한 요소 해석을 수행하여 파손지수를 계산하고 실험값과 상호 비교하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제51권2호
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• pp.561-572
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• 2019

In the design criterion for the nuclear power plant piping system, the limit state of the piping against an earthquake is assumed to be plastic collapse. The failure of a common piping system, however, means the leakage caused by the cracks. Therefore, for the seismic fragility analysis of a nuclear power plant, a method capable of quantitatively expressing the failure of an actual piping system is required. In this study, it was conducted to propose a quantitative failure criterion for piping system, which is required for the seismic fragility analysis of nuclear power plants against critical accidents. The in-plane cyclic loading test was conducted to propose a quantitative failure criterion for steel pipe elbows in the nuclear power plant piping system. Nonlinear analysis was conducted using a finite element model, and the results were compared with the test results to verify the effectiveness of the finite element model. The collapse load point derived from the experiment and analysis results and the damage index based on the stress-strain relationship were defined as failure criteria, and seismic fragility analysis was conducted for the piping system of the BNL (Brookhaven National Laboratory) - NRC (Nuclear Regulatory Commission) benchmark model.

• 지질공학
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• 제19권4호
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• pp.501-508
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• 2009

이 연구는 미원과 충주지역을 중심으로 한 옥천변성대 지역에서 절개지사면 토층붕괴와 관련하여 흙의 주요 특성을 알기위해 수행되었다. 실내시험을 위하여 붕괴지 토층과 인근의 비붕괴지 토층에서 35개 사면으로부터 불교란 시료와 교란 시료를 각각 채취하여 일련의 물성시험과 역학시험을 하였다. 분석결과에 의하면 붕괴지 사면의 토질특성은 흙의 활동지수(AMI)가 0.75 이상이고, 액성한계가 32% 이상, 함수비가 31% 이상일 때 붕괴에 취약한 것으로 나타났다. 그리고 붕괴지 토층의 소성지수는 습윤밀도 및 포화밀도와 상관성이 있으며, 소성지수가 크면 간극비가 작아도 붕괴에 취약한 것으로 나타났다. 입도분포는 점토의 함량보다는 모래나 자갈의 함량이 많을수록 붕괴에 더 영향을 미치는 것으로 나타났다.