• 한국강구조학회 논문집
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• 제28권3호
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• pp.185-194
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• 2016

본 연구에서는 탄소섬유쉬트로 보강된 각형강관 기둥의 유한요소 해석결과를 소개하고 있다. 실험체 개수는 총 6개이며, 각형강관에 대해서는 비조밀 단면 단주, 세장판 단면 단주, 비조밀 단면 장주로 구성되어 있다. 실험변수는 탄소섬유쉬트 보강겹수이다. AFRP 스트립과 강재사이의 부착거동과 부착응력-슬립관계를 규명하였다. 총 6개의 실험체에 대하여 ANSYS V.14.0을 사용하여 유한요소해석을 수행하였으며, 파괴모드, 하중-변위곡선, 최대내력, 초기강성에 대해 실험결과와 비교하였다. 끝으로, AISC cold-formed steel structures 기준에 근거하여 세장비에 따른 좌굴응력값을 산정하였으며, 각 단면타입에 대한 좌굴응력값 및 보강효과를 비교하였다.

• Steel and Composite Structures
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• 제30권5호
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• pp.417-432
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• 2019

This paper presents the results of axial compression testing and numerical modeling on reinforced concrete columns (RCC) with normal concrete (NC) and high-strength concrete (HSC), RCC confined by glass-fiber reinforced plastic pipes (GRP) casing as well as carbon fiber reinforced polymer (CFRP), The major parameters evaluated in the experiments were the effects of concrete type, GRP casing and CFRP wrapping, as well as the number of CFRP layers. 12 cylindrical RCC ($150{\times}600mm$) were prepared and divided into two groups, NC and HSC. Each group was divided into two parts; with and without GRP casing. In each part, one column was without CFRP strengthening layer, a column was wrapped with one CFRP layer and another column with two CFRP layers. All columns were tested under concentrated compression load. Numerical modeling was performed using ABAQUS software and the results of which were compared with experimental findings. A good agreement was found between the results. Results indicated that the utilization of CFRP wrapping and GRP casing improved compression capacity and ductility of RCC. The addition of one and two layer-FRP wrapping increased capacity in the NC group to an average of 18.5% and 26.5% and in the HSC group to an average of 10.2% and 24.8%. Meanwhile, the utilization of GRP casing increased the capacity of the columns by 3 times in the NC group and 2.38 times in the HSC group. The results indicated that although both CFRP wrapping and GRP casing increased confinement, the GRP casing gave more increase capacity and ductility of the RCC due to higher confinement. Furthermore, the confinement effect was higher on NC group.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.325-328
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• 2008

FRP 보강근을 이용한 콘크리트 부재는 균열이 발생하면 강성이 상대적으로 작아지고 이와 같은 부재의 낮은 강성은 사용하중 상태에서 허용처짐량이나 균열폭 등과 같은 사용성이 부재의 설계를 결정하게 되는 주요 요인으로 작용하게 된다$^{1)}$. 미국, 캐나다, 일본 등의 선진국에서는 FRP 보강근을 사용한 콘크리트 부재의 연구가 활발히 진행되어 사용성에 대한 설계기준(안)이나 지침서를 제안하고 있으나 국내에서는 아직까지 이에 대한 연구가 미비하다. 따라서 본 연구에서는 보강비를 달리한 총 4개의 콘크리트 보에 대하여 180일간 지속하중을 재하하였으며 이들 보의 순간처짐(sohrt-term deflection) 및 장기처짐(long-term deflection)의 발생을 관찰하였다. 뿐만아니라 현재 ACI에서 제안하는 장기처짐 값을 계산하여 그 결과를 실험값과 비교 분석하였다. 비록 제한된 수의 비교이지만 180일간 지속하중을 받은 콘크리트 보의 장기처짐은 재하시 순간처짐의 약 40${\sim}$70%까지 발생되었으며 ACI에서 제안한 장기처짐값은 실제 보에서 발생한 장기처짐값을 최대 46% 과대평가하였다.

• Smart Structures and Systems
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• 제28권6호
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• pp.745-760
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• 2021

Dynamic buckling of structure is one of the failure modes that needs to be considered since it may result in catastrophic failure of the structure in a short period of time. For a thin fiber-reinforced polymer (FRP) plate under compression, buckling is an inherent hazard which will be intensified by the existence of defects like holes, cracks, and delamination. On the other hand, the growth of the delamination is another prime concern for thin FRP plates. In the current paper, reinforcing the plates against buckling is realized by using SMA wires in the form of stitches. A numerical framework is proposed to simulate the dynamic instability emphasizing the effect of the SMA stitches in suppressing delamination growth. The suggested algorithm is more accurate than the other methods when considering the transformation point of the SMA wires and the modeling of the cohesive zone using simple and yet reliable technique. The computational design of the method by producing the line by line orders leads to a simple algorithm for simulating the super-elastic behavior. The Lagoudas constitutive model of the SMA material is implemented in the form of user material subroutines (VUMAT). The normal bilinear spring model is used to reproduce the cohesive zone behavior. The nonlinear finite element formulation is programmed into FORTRAN using the Newmark-beta numerical time-integration approach. The obtained results are compared with the results obtained by the finite element method using ABAQUS/Explicit solver. The obtained results by the proposed algorithm and those by ABAQUS are in good agreement.

• Composites Research
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• 제35권5호
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• pp.347-358
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• 2022

탄소섬유 복합소재의 우수성은 이미 여러 산업분야에서 입증되었으며, 조선산업 또한 예외는 아니다. 특히, 해양선진국에서는 탄소섬유 복합소재 선체의 해군과 해경의 특수선박이 이미 실전 배치된 바 있다. 국내에서도 10톤 급 레저선박 혹은 30톤 급 고속정 등에 탄소섬유 복합소재가 적용된 바 있으나, 아직까지 수 백 톤 이상의 경비함급에 대한 연구는 이루어진 바 없다. 본 연구에서는 해외 유사사례 분석을 통해 탄소섬유 복합소재 선체의 500톤 급 경비함에 대한 건조가능성 검토를 수행하였다. 연구결과, 기존 알루미늄 혹은 FRP 선체 대비 약 21%~25%의 경량화가 가능함을 확인할 수 있었으며, 이러한 경량화 효과는 동급 선박보다 최대 운항 속력의 향상과 함께 작전 반경의 향상효과 또한 기대할 수 있는 것으로 시뮬레이션되었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 Techno-Fair 및 추계학술대회 논문집 전기물성,응용부문
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• pp.99-100
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• 2008

Composite insulators are rapidly replacing their porcelain counterparts in electrical substation applications. The composite insulator provide technical and safety ad vantages over other types of insulator. These insulators consist of a FRP(Fiber-reinforced polymer), with two metal flanges and silicone rubber. In this paper, we have investigated the influence of electric field different shaped silicone shed under $SF_6$ gas. As a result, shape of silicone rubber does not effected a electric field. However, the shape of shed can be decided the creepage distance.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제16권1호
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• pp.59-64
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• 2017

The general manufacturing problem can be described as the achievement of a predefined product quality with given equipment, cost and time constraints. Unfortunately, for some quality characteristics of a product such as surface roughness it is hard to ensure that these requirements will be met. Stainless steels STS 304 is frequently used as shaft materials in small fiber reinforced polymer(FRP) fishing boats. In this work, the dry turning parameters of STS 304 are optimized by using Taguchi method. The experiments were conducted at three different cutting speeds with three different feed and three different depth of cut. The cutting parameters are optimized using signal to noise ratio and the analysis of variance. The effects of cutting speed and feed on surface roughness was analyzed. The results revealed that the spindle speed is the more significant parameter influencing the surface roughness.

• Computers and Concrete
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• 제19권2호
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• pp.179-189
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• 2017

Concrete shear walls are one of the major structural lateral resisting systems in buildings. In some cases, due to the change in the occupancy of the structure or functional requirements like architectural and even mechanical ones, openings need to be provided and installed in structural walls after their construction. Providing these openings may significantly influence the structural behavior of the constructed wall. This paper considers the results of a nonlinear finite element analysis of shear walls with opening strengthened by carbon fiber reinforced polymer (CFRP) strips with different configurations. Details of bond-slip constitutive model of link elements to simulate the connections of FRP strips to concrete surface is presented. The proposed model in this research has been validated using experimental results available in the literature. The results indicated that the proposed configuration of CFRP strips significantly improved the lateral resistance and deformation capacity of the shear walls with opening.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2004년도 추계 학술발표회 제16권2호
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• pp.635-638
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• 2004

External bonding of steel plates has been used to strengthen deficient reinforced-concrete structures since the 1960s. In recent years, fiber-reinforcde polymer(FRP) plates have been increasingly used to replace steel plates due to their superior properties. This paper is concerned with anchorage failure due to crack propagation parallel to the boned plated near or along the adhesive/concrete interface, staring from the critically stressed position toward the anchored end of the plates. Factor of bond-slip interface model is average bond stress, effective length, slip volume and fracture energy. The aim of the present paper is to provide a comprehensive assessment of bond-slip interface model with concrete and CFRP plates.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제17권3호
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• pp.319-332
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• 2004

복합재료(FRP)는 재료적 고비강도, 고내구성 등으로 인하여 건설분야에 널리 사용되고 있어, 본 연구에서는 인발성형된 FRP 바닥판의 형상최적설계를 수행하였다. 최적설계의 정식화에서 목적함수는 단위모듈의 체적을 최소화하도록 하였으며, 설계변수는 바닥판 단면의 기하적 치수와 재료적 물성을 사용하였다. 반면 바닥판의 성능을 최대한 효율적으로 설계하기 위하여 설계 제약조건으로 처짐규정, 재료파괴 기준, 좌굴하중, 바닥판 최소두께와 응력을 사용하였다. 단면형상의 효율적 결정과 시공성을 고려하여 구조적 보조부재를 포함하지 않는 튜브 모양의 형상으로 제한하였으며, 최적화 알고리즘은 Index기법을 적용하여 수렴성을 극대화한 개선된 GAs를 사용하였다. 상용 프로그램인 ABAQUS를 사용하여 3차원 유한요소해석을 수행하였고, 구조해석 결과를 최적화 과정에 필요한 제약조건으로 활용하고, 민감도 분석을 수행하였다. 본 연구를 통하여 개발한 최적화 프로그램을 검증하기 위하여, 40m의 지간, 폭 12.14m에 주형 간격이 2.5m인 단순교를 대상으로 하였으며, 도로교 설계 기준을 만족하는 DB-24하중을 적용하였다. 복합재료의 재료로 E-glass섬유를 사용하였으며, 최적설계를 수행한 결과 인발성형공법에 의한 실용적인 단면을 제안하였다.