• 대한토목학회논문집
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• 제28권1D호
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• pp.45-55
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• 2008

아스팔트 혼합물의 거동을 정확하게 예측하기 위하여 점탄소성 연속체 손상모형(이하 점탄소성 모형)을 개발하였다. 본 논문에서는 인장조건에서 점탄소성 모형의 개발과 4가지 혼합물(일반 밀입도, SBS, CR-TB, Terpolymer)을 이용한 모형의 검증과정을 다루고 있다. 모형 개발을 위해서 실내시험으로 측정한 아스팔트 혼합물의 전체 응답을 점탄성과 점소성 성분으로 구분하여 분석하였다. 점탄성 연속체 손상모형으로는 미세균열이 지배적인 상태에서 아스팔트 혼합물의 시간 의존적 거동을 해석하고, 고온 혹은 저속 하중 조건에서 발생한 영구변형(시간 종속과 비종속 성분을 모두 포함)은 점소성 모형으로 해석하였다. 변형률 분해 원리에 근거하여 각각의 모형을 통합하여 점탄소성 연속체 손상모형(VEPCD)을 개발하였다. 모형의 변수 결정을 위해서 직접인장시험을 수행하고 각각의 혼합물에 대한 선형 점탄성은 동탄성계수와 시간-온도 전이계수 그리고 위상각의 주곡선으로 정의하였다. 개발된 점탄소성 모형의 예측 성능을 평가하기 위하여 두 종류의 실내시험 실시하고 그 결과를 분석하였다 : 1) 단일 변형률 인장 시험, 2) 임의 하중조건을 모사한 피로 시험.

• 한국융합학회논문지
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• 제6권1호
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• pp.93-101
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• 2015

철도차량에서의 축은 안전한 운행을 하기 위해서는 중요한 역할을 함으로서 그 강도 및 내충격성, 재질, 안전계수, 응력 및 변형이 고려되어야 한다. 본 연구에서는 Model 1과 Model 2의 시뮬레이션 모델들이 있다. 이 모델들은 CATIA와 ANSYS로 설계, 구조 및 피로 해석을 통한 융합 기술을 수행함으로서 연구된다. Model A의 최대 변형량과 최대 등가응력이 Model B보다 더 작음으로서 Model A가 Model B보다 내구성을 더 가지고 있다. 본 연구 결과를 철도 차량의 부품 설계에 응용함으로서 파손을 방지하기 위한 내구성이 고찰될 수 있다. 그리고 디자인 면에서의 융합 기술로의 접목도 가능하여 미적인 감각을 나타낼 수 있다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.1085-1090
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• 2011

철도차량의 안전성을 확보하기위해서는 견인성능 및 속도의 변동성을 고려하여 감속기의 피로해석에 관한 연구를 수행하는 것이 중요하다. 본 논문은 고속철도차량 감속기 기어의 변동하중하에서 피로파괴에 대하여 준정적 유한요소해석과 선형 Miner's Rule에 의한 내구성해석을 수행하였다. 해석을 위한 변동하중이력은 열차견인성능곡선과 상업운전조건에서 운전선도를 기초로 MSC.ADAMS의 동역학 해석에 의하여 구축하였다. 또한 감속기 피로수명은 기어표면의 침탄부 효과를 고려한 유한요소모델을 사용하여 변형률-수명접근법에 의하여 예측하였다. 해석결과로부터 급출발에 의한 빈번한 높은 기동토크와 정차역수의 증가는 철도차량 감속기 기어수명을 감소시킴을 알 수 있었다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2001년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.359-364
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• 2001

Recently structural damage has been frequently observed in reinforced concrete bridges due to repeted ioads such as vehicular traffic and due to continual overloads by heavy trucks. Therefore. In this study, the static tests and the fatigue tests were performed on a series of SFRC(steel fibrous reinforced concrete) to investigate the fatigue behavior of SFRC varying with the steel fibrous contents. Through this test, the diagonal cracking loads, ultimate loads, deflections, strains of concrete and steel. On this basis, the crack growth and failure of SFRC beams were studied, and a model for S-N relationship of SFRC was proposed.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 1998년도 봄 학술발표회 논문집(I)
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• pp.365-370
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• 1998

The creep strain of the compression zone of concrete beams subjected to cyclic loading should be a significant factor in increasing strain and deflections. An analytical model which is similar to a previous one is presented to predict the increase in cyclic creep strain and the damage using the properties of the constituent materials: concrete and steel. The analytical expressions are compared with our experimental data. The effect of concrete-creep is accounted by the term En, Icr,n, and Mcr,n. In this study, it is proved that cyclic creep exponents 'n' in Cyclic Creep Model, according to the parameters -strength, range of stress- have the various values. It is hoped that with the availability of more experimental data and better understanding of some of the complex behavior, the model could be further improved.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제20권2호
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• pp.313-321
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• 2008

최근 일본에서 하로식 트러스교의 콘크리트 상판을 관통하는 사재가 콘크리트 상판의 상부 또는 하부에서 심한 부식손상 에 의해 파단 된 사례가 보고되었다. 이는 도장막의 노화에 따른 콘크리트와의 경계부에 있어 사재의 국부부식에 기인한 것으로 추정되고 있다. 그러므로 이와 같이 콘크리트와 강재의 경계부에 있어서의 국부 부식손상 대책수립 및 이를 기점으로 발생될 수 있는 피로손상에 대한 검토가 필요하다. 본 실험에서는 인장시험편에 부분적으로 콘크리트 블록을 설치한 콘크리트-강재의 모델시험체에 대한 부식환경촉진실험을 실시하여, 경계부의 부식감소량을 측정하였으며, 부식실험 후의 모델시험체를 이용한 피로실험을 실시하였다. 부식촉진실험의 조건으로는 실제대기환경에의 적용성이 검토된 S6사이클(JIS K5621)을 사용하였으며, 부식촉진실험기간은 150일, 300일, 450일, 600일로 각 5개의 모델시험체를 사용하였다. 부식촉진실험결과를 근거로 실험기간에 따른 최대 및 평균 부식깊이를 정량화하였으며, 부식실험 후의 부식 손상된 모델시험체의 피로실험결과를 근거로 실험기간의 증가에 따른 피로강도 감소량을 명확히 하였다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2002년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.637-640
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• 2002

The deterioration of RC deck slabs has been a serious problem and high portion of budget has been a spent for repair and strengthening of deck slab. The concrete deck slabs are subject to direct application of vehicle loading and accumulation of fatigue damage. Besides, various environmental causes. In this paper, an probabilistic study is carried out to predict exact load effects and structural capacity of deck slab during its service life, and estimate an appropriate remaining life of deck slab. To achieve this purpose the live load model is developed using by influence line including deterioration of deck slab, and deterioration model of bridge deck slab is developed. In addition, the fatigue life of reinforced concrete deck slabs considering corrosion of reinforcement are estimated based on experimental formula. This study will help rational decisions for the management and repair of reinforced concrete deck slabs.

• Computers and Concrete
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• 제30권4호
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• pp.277-287
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• 2022

Due to the scarcity of extortionate experimental data, fatigue failure of the reinforced concrete (RC) element might be achieved economically adopting nonlinear finite element (FE) analysis as an alternative approach. However, conventional implicit dynamic analysis is expensive, quasi-static method overlooks interaction effects and inertia, direct cyclic analysis computes stabilized responses. Apart from this, explicit dynamic analysis may provide a numerical operating system for factual long-term responses. The study explores the fatigue behavior based on a simplified explicit dynamic solution employing nonlinear time domain analysis. Among fourteen RC beams, one beam is selected to validate under static loading, one under fatigue with the experimental study and other twelve to check the detail fatigue behavior. The SWOT (Strength, Weakness, Opportunities, Threats) analysis has been carried out to pinpoint the detail scenario in the adoption of numerical approach as an alternative to the experimental study. Excellent agreement of FE and experimental results is seen. The 3D nonlinear RC beam model at service fatigue limits is truthful to be used as an expedient contrivance to envisage the precise fatigue behavior. The simplified analysis approach for RC beam under fatigue offers savings in computation to predict responses providing acceptable accuracy rather than the complicated laboratory investigation. At higher frequency, the flexural failure occurs a bit earlier gradually compared to the repeated loading case of lower frequency. The deflection increases by 6%-10% at the end of first cycle for beams with increasing frequency of cyclic loading. However, at the end of fatigue loading, greater deflection occur earlier for higher load range because of more rapid stiffness degradation. For higher frequency, a slight boost in concrete compressive strains at an initial stage of loading has been seen indicating somewhat stepper increment. Stiffness degradation in larger loading cycle at same duration escalates the upsurge of the rate of strain in case of higher frequency.

• 한국항공우주학회지
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• 제31권9호
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• pp.26-31
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• 2003

노후 항공기는 일반적으로 다중손상(MSD)이라고 하는 폭넓게 분포된 피로손상을 내포하고 있다. 2024-T3 알루미늄합금과 같은 연성재료에 있어서 다중손상은 전통적인 파괴역학에서 예측할 수 있는 것보다 낮은 운용수명을 예측하게 만드는 것으로 알려져 있다. 본 논문에서는 다중손상을 갖는 평판 구조물을 모델링한 Fastener Hole을 갖는 2024-T3 알루미늄합금 판재로 제작된 Hole/Slot type M(T) 시편에 예입압입을 적용한 후 피로시험을 수행하여 피로균열 성장지연에 의한 운용수명 증가에 대한 효과를 연구하였다. 예비압입을 적용한 시편은 파단에 이르는 사이클수가 최소 10배에서 최대 40배까지 증가하였으며, 일정진폭 하중의 최대값을 증가시킴에 따라서 그 효과가 감소함을 보여주었다. 또한, 압입에 의한 균열성장지연 메커니즘은 균열진전경로가 압입자국에 들어서면서 균열성장률이 감소하기 시작하며 압입자국의 중심을 지나면서 최소균열성장률 상태로 일정한 시간동안 균열성장이 정체됨으로써 피로수명이 연장됨을 밝혔다.

• 한국생산제조학회지
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• 제22권6호
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• pp.969-975
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• 2013

While accelerating, bicycle frames are subject to torsion forces and deformation. In this study, bicycle frame durability was evaluated by using structural, fatigue, and vibration experiments. Three types of models were designed by changing the frame configurations according to the shape and direction of a bicycle frame design. Because maximum equivalent stress was greatest at the saddle and at connected parts in Models 1, 2, and 3, these frame sections were most vulnerable to failure. Model 2 was the least safe, due to the increased total deformation and equivalent stresses in the top tube horizontal to the ground. Based on vibration and fatigue analysis results, Model 2 was also determined to be the least safe frame, because the head tube was placed slightly higher above the seat tube and inclined to $10^{\circ}$. These study results can be utilized in the design of bicycle frames by investigating prevention and durability against damage.