• 대한기계학회논문집A
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• 제36권1호
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• pp.17-28
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• 2012

본 연구에서는 역해석 방법을 통해, 중심각이 서로 다른 두 삼각뿔 압입자를 이용하는 재료물성 평가법을 제안한다. 자기유사성을 갖는 첨단형 압입자를 사용한 압입시험 전산모사시, 동일 압입깊이에 대해 원뿔형 및 삼각뿔 압입자가 주는 하중-변위 곡선들이 다름을 확인했다. 따라서 삼각뿔형 압입자를 이용한 물성평가는 원뿔형 압입자와 별도로 독립적인 연구가 필수적이다. 먼저 다양한 재료들에 대한 삼각뿔 압입 유한요소해석들로 얻은 하중-변위 곡선들의 특징을 살폈다. 이를 토대로 압입자 반각이 다른 두 삼각뿔 압입자를 이용해 유한요소해석으로 얻은 하중-변위곡선들의 회귀분석으로 재료물성치를 얻는 이중 삼각뿔 압입물성평가 알고리듬을 제시했다. 제안된 물성평가법을 이용하면 다양한 재료에 대해 평균오차 3% 이내로 영률 및 항복강도, 변형경화지수의 예측이 가능하다.

• 한국철도학회논문집
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• 제12권2호
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• pp.276-284
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• 2009

최근 연약지반에서 급속시공과 엄격한 침하억제가 필요한 경우가 빈번해짐에 따라 성토지지 말뚝공법이 이에 대한 해결책으로 대두되고 있다. 특히 토목섬유로 보강한 성토지지 말뚝 공법의 경우 경제성 및 안정성 측면에서 효용성이 커서 전 세계적으로 활발히 적용되고 있다. 그러나 성토지지말뚝에서의 하중전달작용은 매우 복잡하여 아직까지 이에 대한 완전한 파악이 이루어지지 않은 상태이다. 특히 토목섬유의 보강 목적 및 효과에 대한 이해는 매우 부족한 상태로, 지반의 아칭효과에 의한 말뚝 지지효과를 보조하기 위한 수단으로서 토목섬유의 보강효과를 간주하고 있다. 본 논문에서는 3차원 유한요소해석을 이용한 변수연구를 통해 토목섬유의 보강효과를 구명하였다. 해석 결과의 분석을 통해 토목섬유의 보강 정도가 증가함에 따라 성토하중이 말뚝으로의 집중하는 작용이 지반의 아칭효과에서 토목섬유의 인장효과로 전이되는 현상을 발견하였다. 이는 토목섬유가 일방적으로 말뚝으로의 하중 전달 작용을 향상시킨다는 기존의 인식과는 상반된 결과이다 최종적으로는 기존 설계방법과 수치해석으로 산정된 설계변수의 비교를 통해 기존 설계방법의 문제점과 개선 방안을 제시하였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제18권1호
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• pp.53-62
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• 2015

동평판재하시험기(LWDT)는 궤도노반 등의 다짐강성 측정을 위하여 개발된 시험기이며 낙하추를 자유낙하시킬 때 가속도계를 이용하여 다짐표면의 처짐량을 측정, 반무한 탄성체로 가정된 노반의 동탄성계수를 결정한다. 본 연구에서는 LWDT시험기의 구성과 구동 메커니즘 및 동탄성계수 추출공식의 유효성을 상세히 분석하였다. 특히, 2층구조 노반 위에서 LWDT 시험시 상부층의 강성평가 유효깊이를 유한요소해석으로부터 결정하였다. 또한, LWDT 시험시 노반의 강성 차이를 고려하여 사용할 수 있는 동탄성계수 추출공식 수정계수를 제시하였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제17권4호
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• pp.260-269
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• 2014

본 논문의 목적은 철도교량 단부 전환부 궤도의 구조적 거동특성을 평가하는 것이다. 국내 고속철도 교량상 궤도표준단면을 이용하여 전환부 궤도구조를 설계 및 제작하여 피로시험 전, 후에 대한 전환부 궤도시스템의 중립축 및 동특성(고유진동수 및 감쇠비)의 변화를 비롯하여 피로균열 발생경향을 수치해석 결과와 비교, 검토하였다. 연구결과, 국내 고속철도 궤도설계기준을 준용하여 설계한 전환부 궤도시스템에 대한 동특성을 실험적으로 산정하였으며 국내 철도하중 및 충격효과를 고려한 피로하중에 대한 구조적 건전성을 실험 및 해석적으로 입증하였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제26권4호
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• pp.23-31
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• 2019

본 논문에서는 다구찌법과 유한요소법의 수치해석을 통해 인쇄회로기판의 열변형과 열변형에 미치는 설계인자의 영향도를 계산하였다. 인쇄회로기판의 패널과 스트립 레벨은 큐어링 온도조건에서, 유닛 레벨은 리플로우 온도조건에서 수치해석을 수행하였다. 해석결과에 따르면 패널의 열변형이 스트립과 유닛의 열변형량과 형상에 가장 큰 영향을 미치며, 특히 z방향 변형량이 xy평면 방향의 변형량보다 크게 발생하였다. 열변형에 대한 설계인자의 영향도 분석 결과에 의하면 열변형을 줄이기 위한 설계인자들의 영향도와 설계조건이 패널, 스트립과 유닛 레벨에 따라 달라지기 때문에 반도체 패키지의 신뢰성 향상을 목적으로 유닛 레벨의 열변형을 제어하기 위해서는 패널 레벨의 열변형을 제어할 필요가 있고 인쇄회로기판의 층별 두께는 설계인자 수준의 중간으로 선정하는 것이 필요하다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제11권3호
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• pp.73-86
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• 2007

본 논문에서는 제4세대 소듐냉각고속로(Sodium-Cooled Fast Reactor)의 후보 노형으로 선정된 KALIMER-600에 대한 단순 지진해석모델을 개발하고 시간이력 지진응답해석을 수행하여 수평 면진설계(Seismic Isolation) 기술이 적용된 원자로건물의 주요기기 및 구조물에서의 지진응답 성능을 분석하였다. 개발된 단순 지진해석모델은 원자로건물, 원자로시스템, 주요 기기, 중간 열전달계통 배관, 그리고 면진장치를 포함하며 각각은 상세 유한요소해석을 통한 동특성 비교검증을 통하여 정확성을 검증하였다. 안전정지기준 0.3g의 설계인공지진 하중에 대한 시간이력 지진응답해석을 수행하여 면진설계와 비면진 설계조건에 따른 원자로 주요 부위에서의 층응답스펙트럼을 비교분석한 결과 KALIMER-600의 면진성능이 우수한 것으로 나타났다.

• Steel and Composite Structures
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• 제20권2호
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• pp.379-397
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• 2016

Due to creep and shrinkage of the concrete core, concrete-filled steel tubular (CFST) arches continue to deform in the long-term under sustained loads. This paper presents analytical investigations of the effects of geometric nonlinearity on the long-term in-plane structural performance and stability of three-pinned CFST circular arches under a sustained uniform radial load. Non-linear long-term analysis is conducted and compared with its linear counterpart. It is found that the linear analysis predicts long-term increases of deformations of the CFST arches, but does not predict any long-term changes of the internal actions. However, non-linear analysis predicts not only more significant long-term increases of deformations, but also significant long-term increases of internal actions under the same sustained load. As a result, a three-pinned CFST arch satisfying the serviceability limit state predicted by the linear analysis may violate the serviceability requirement when its geometric nonlinearity is considered. It is also shown that the geometric nonlinearity greatly reduces the long-term in-plane stability of three-pinned CFST arches under the sustained load. A three-pinned CFST arch satisfying the stability limit state predicted by linear analysis in the long-term may lose its stability because of its geometric nonlinearity. Hence, non-linear analysis is needed for correctly predicting the long-term structural behaviour and stability of three-pinned CFST arches under the sustained load. The non-linear long-term behaviour and stability of three-pinned CFST arches are compared with those of two-pinned counterparts. The linear and non-linear analyses for the long-term behaviour and stability are validated by the finite element method.

• Steel and Composite Structures
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• 제12권4호
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• pp.291-302
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• 2012

Frequently, steel silos are supported by discrete supports or columns to permit easy access beneath the barrel. In such cases, large loads are transferred to the limited number of supports, causing locally high axial compressive stress concentrations in the shell wall above the supports. If not dealt with properly, these increased stresses will lead to premature failure of the silo due to local instability in the regions above the supports. Local stiffening near the supports is a way to improve the buckling resistance, as material is added in the region of elevated stresses, levelling these out to values found in uniformly supported silos. The aim of a study on the properties of local stiffening will then be to increase the failure load, governed by an interaction of plastic collapse and elastic instability, to that of a discrete supported silo. However, during the course of such a study it was found that, although the failure remains local, the cylinder height is also a parameter that influences the failure mechanism, a fact that is not properly taken into account in current design practice and codes. This paper describes the mechanism behind the effect of the cylinder height on the failure load, which is related to pre-buckling deformations of the shell structure. All results and conclusions are based on geometrically and materially non-linear finite element analyses.

• 한국지반공학회논문집
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• 제20권1호
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• pp.61-73
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• 2004

레일레이파와 러브파는 탄성파 중에서 표면파에 속하는 것으로, 매우 중요한 표면파로 인식되고 있다. 러브파의 파동 전파시 매질내에 발생되는 변형은 SH파와 같은 전단형태이므로, 러브파는 P-파에 의해 교란되지 않는 특성이 있다. 이러한 특성으로 인하여 러브파가 레일레이파나 다른 체적파보다 더 유용한 탄성파로 인식되고 있다. 본 연구에서는 표면파를 활용하는 대표적 실험기법인 SASW 기법에서 러브파를 도입하고자 하는 목적으루 이론적, 수치해석적, 실험적 방법으로 러브파의 위상속도 분산 특성을 연구하였다. 특히, 러브파의 수평성분과 레일레이파의 수직 수평 성분의 특성을 연구하기 위하여, 반무한 지반, 2층 구조의 지반에 대하여 2차원,3차원 유한요소 해석을 수행하였다. 또한, 수치해석으로 획득한 러브파와 레일레이파에 대한 결과를 확인하기 위하여 일반 지반에서 현장실험을 수행하였다. 이와 같은 수치해석과 현장실험을 통하여 러브파의 위상속도 분산특성이 SASW 기법의 정확성과 신뢰성을 더욱 향상시키기 위한 추가 자료로 매우 유용할 것이라는 것을 확인하였다.

• 콘크리트학회지
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• 제10권4호
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• pp.145-151
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• 1998

본 연구에서는 콘크리트 덧씌구기 보수체 손상의 주원인은 보수 모르타르와 기층 콘크리트 접촉면에서 발생되는 연직 응력, y, 으로 가정한 후 강우시 보수체의 온도변화에 따라서 이 응력의 크기를 조사하였다. 이 연직응력은 강우강도,보수 모르타르의 두께 및 종류를 변수로 하여 유한요소법을 사용하여 계산되었다. 강우강도는 강우빈도 nR= 1/a, 지속시간 tR=10min 및 60min을 가진 경우를 택하였으며, 보수층 두께, do,는 1, 2, 4, 10 cm 그리고 사용된 모르타트는 시멘트 모르타르(CM), 에폭시 시켄크 모르타르(ECM), 에폭시 모르타르(EM)의 세종류이었다. 본 연구결과 강우시 보수체 접촉면의 연직 인장응력 y 를 추정할 수 있는 공식이 유도되었다. 이 식을 이용하여 강우시 보수체의 온도변화로 인해 발생할 수 있는 접촉면의 파괴를 예방할 수 있는 보수재료의 성질 및 보수층의 두께가 결정될 수 있다.