• Advances in concrete construction
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• 제2권3호
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• pp.177-192
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• 2014

One of the main applications of FRP composites is confining concrete columns. Hence identifying the cyclic and monotonic stress-strain behavior of confined concrete columns and the parameters influencing this behavior is inevitable. Two significant parameters affecting the stress-strain behavior are aspect ratio and corner radius. The present study aims to scrutinize the effects of corner radius and aspect ratio on different aspects of stress-strain behavior of FRP confined concrete specimens (rectangular, square and circular). Hence 44 FRP confined concrete specimens were tested and the results of the tests were investigated. The findings indicated that for specimens with different aspect ratios, the relationship between the ultimate stress and the corner radius is linear and the variations of the ultimate stress versus the corner radius decreases as a result of an increase in aspect ratio. It was also observed that increase of the corner radius results in increase of the compressive strength and ultimate axial strain and increase of the aspect ratio causes an increase of the ultimate axial strain but a decrease of the compressive strength. Investigation of the ultimate condition showed that the FRP hoop rupture strain is smaller in comparison with the one obtained from the tensile coupon test and also the ultimate axial strain and confined concrete strength are smaller when a prism is under monotonic loading. Other important results of this study were, an increase in the axial strain during the early stage of unloading paths and increase of the confining effect of FRP jacket with the increase and decrease of the corner radius and aspect ratio respectively, a decrease in the slope of reloading branches with cycle repetitions and the independence of this trend from the variations of the aspect ratio and corner radius and also quadric relationship between the number of each cycle and the plastic strain of the same cycle as well as the independence of this relationship from the aspect ratio and corner radius.

• 대한기계학회논문집A
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• 제39권11호
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• pp.1183-1189
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• 2015

본 연구는 풍력발전기용 동력 전달부품의 테이퍼 연결장치 설계에 관한 것이다. 요구되는 전달토크의 크기, 동력을 전달하는 축의 직경, 테이퍼 링의 접촉면적 그리고 압축 면압을 부과하기 위한 볼트의 체결력 등이 테이퍼 연결장치 설계의 주요 변수이다. 테이퍼 연결의 계산은 축대칭 평면 변형률 조건의 복합링 구조로 가정하여 응력과 변형량을 계산 하였다. 축에 작용하는 면압은 요구 전달동력을 이용하여 계산하였고, 보강링에 작용하는 면압은 축과 허브의 변형량 일치 조건을 이용하여 계산하는 방법을 제안하였다. 복합링의 수식으로 구한 반경방향의 변형량으로 테이퍼 각도를 고려한 축방향 습동거리를 계산하였다. 수식으로 구한 응력과 상대습동거리의 타당성을 검증하기 위하여 유한요소해석을 수행하였으며 축방향의 하중이 발생하는 테이퍼면에서 원주방향의 응력이 최대 10% 수준의 오차를 보이고 있으나 그 외 응력분포와 상대습동거리는 수식적인 방법과 해석적인 방법이 일치함을 확인하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제16권6호
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• pp.749-769
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• 2003

The structural deterioration of concrete structures due to reinforcement corrosion is a major worldwide problem. Service life of the age-degraded concrete structures is governed by the protective action provided by the cover concrete against the susceptibility of the reinforcement to the corrosive environment. The corrosion of steel would result in the various corrosion products, which depending on the level of the oxidation may have much greater volume than the original iron that gets consumed by the process of corrosion. This volume expansion would be responsible for exerting the expansive radial pressure at the steel-concrete interface resulting in the development of hoop tensile stresses in the surrounding cover concrete. Once the maximum hoop tensile stress exceeds the tensile strength of the concrete, cracking of cover concrete would take place. The cracking begins at the steel-concrete interface and propagates outwards and eventually resulting in the through cracking of the cover concrete. The cover cracking would indicate the loss of the service life for the corrosion-affected structures. In the present paper, analytical models have been developed considering the residual strength of the cracked concrete and the stiffness provided by the combination of the reinforcement and expansive corrosion products. The problem is modeled as a boundary value problem and the governing equations are expressed in terms of the radial displacement. The analytical solutions are presented considering a simple 2-zone model for the cover concrete viz. cracked or uncracked. A sensitivity analysis has also been carried out to show the influence of the various parameters of the proposed models. The time to cover cracking is found to be function of initial material properties of the cover concrete and reinforcement plus corrosion products combine, type of rust products, rate of corrosion and the residual strength of the cover concrete. The calculated cracking times are correlated against the published experimental and analytical reference data.

• 콘크리트학회논문집
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• 제14권3호
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• pp.365-372
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• 2002

본 연구는 700kgf/$\textrm{cm}^2$ 고강도 콘크리트에서 횡보강근 형태, 체적비 그리고 횡보강근 항복강도에 따른 고강도 콘크리트기둥의 거동을 규명하기 위한 실험연구이다. 기둥은 중심축내력의 30%에 해당하는 일정축력과 수평방향의 반복 휨모멘트를 받는다. 본 연구에서 사용된 변수는 횡보강근 체적비(Ps=1.58, 2.25%), 횡보강근 형태(hoop-type, cross-type, diagonal-type) 그리고 횡보강근 항복강도(fy=5,600, 7,950 kgf/$\textrm{cm}^2$)이다. 실험결과로 모든 기둥의 휨강도는 현행규준의 등가응력블럭에 근거하여 산정된 휨강도보다 낮게 나타났다. 횡보강근을 ACI 규준 요구량보다 42%증가시킨 기둥 시험체는 연성적인 거동을 보였다. 그리고, 본 연구에서 적용한 축력비 0.3 P/PO하에서 고강도급 횡보강근을 사용한 시험체의 연성이 저강도급 횡보강근을 사용한 시험체의 경우보다 같거나 다소 큰 경향을 보이고 있었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제17권4호
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• pp.535-542
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• 2005

고강도 콘크리트를 사용한 철근콘크리트 건축물의 실현을 위해서는 배합, 양생방법 등의 기술개발과 고강도 콘크리트의 각종 물성에 대한 연구, 고강도 철근콘크리트 부재의 구조적 거동에 관한 기술적 연구 등을 토대로 고장력 철근을 사용한 고강도 철근콘크리트 구조물의 구조 설계법 개발이 선행되어야 한다. 본 연구는 고강도 콘크리트 부재의 내력 및 연성에 미치는 영향을 분석하여, 고강도 재료를 사용한 철근콘크리트 부재설계에 필요한 기초 자료를 제시하는데 목적이 있다 철근콘크리트 보$\cdot$기둥 외부 접합부의 전단성상을 파악하기 위하여 14개의 시험체를 제작하여, 반복가력과 한 방향 단조가력방법으로 접합부의 전단실험을 실시하였다. 판넬존의 전단보강근 구속력$(pjw{\cdot}fy)$이 약 4.6MPa 정도까지는 접합부의 전단보강근이 항복강도에 도달한 후 판넬존이 전단파괴 되었고, 이 범위에서 접합부의 전단극한강도 제안식은 다음과 같다. $jv_u=(2.935{\times}10-3\;{\rho}jw{\cdot}fy\;+\;0.365){\sqrt{f_{ck}}}$

• 대한기계학회논문집A
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• 제41권5호
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• pp.409-414
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• 2017

두께가 얇은 스트립의 권취공정에서는 맨드렐과 함께 슬리브가 사용된다. 이때 스트립과 슬리브의 응력분포는 코일의 좌굴 및 슬리브의 두께 결정에 중요한 요인으로 작용한다. 하지만 스트립 권취 시 압력이 과도하게 누적됨에 따라 이를 실측하는 데에는 어려움이 있다. 이에 본 논문에서는 권취공정에 대한 유한요소모델을 수립하였다. 제안된 모델을 이용하여 슬리브의 반경, 원주방향 응력 및 스트립 층간 응력에 대해 분석하였다. 스트립 두께 변화에 따른 응력분포를 확인하였으며, 1 mm 스트립의 경우 권취 시작점에서 6.3배 큰 응력이 발생하였다. 맨드렐이 제공하는 반력에 의해 스트립 90 mm 적층 시 슬리브의 반경방향 응력이 선행이론대비 14.8 % 증가하였다.

• 한국가스학회지
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• 제17권2호
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• pp.1-8
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• 2013

본 연구에서는 공동주택의 외벽에 설치되어 있는 도시가스 입상배관이 지반 침하에 의해 손상된 사례를 약 120여건 조사하였다. 조사결과 약 100mm~200mm 지반 침하가 발생한 것으로 확인되었으며 지반 침하로 인하여 배관이 절단되어 가스가 누출될 정도로 배관이 손상된 사례도 있었는데 이때 절단된 배관 사이의 간격이 약 50mm 이상 되었다. 지반 침하에 의한 배관의 침하량을 측정하기 위한 장치를 설계 및 제작하여 실제 공동주택에 설치한 후 약 5개월 동안 배관의 침하량을 측정한 결과 약 1.3mm 정도 배관이 침하되었음을 확인하였다. 현장 측정 결과를 토대로 현장 상황을 모사한 이론적 배관응력평가를 실시하였다. 그리고 지반 침하가 발생한 경우 가스 입상 배관 전단부에 설치 가능한 신축흡수방법을 검토하고 신축흡수방법을 설치한 경우를 고려하여 가스 입상 배관의 안전성을 평가하였다.

• 한국재료학회지
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• 제14권7호
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• pp.451-456
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• 2004

Thermal creep properties of the zirconium tube which was developed for high burnup application were evaluated. The creep test of cladding tubes after various final heat treatment was carried out by the internal pressurization method in the temperature range from $350^{\circ}C to 400^{\circ}C$ and from 100 to 150 MPa in the hoop stress. Creep tests were lasted up to 900days, which showed the steady-state secondary creep rate. The creep resistance of zirconium claddings was higher than that of Zircaloy-4. Factors that affect creep resistance, such as final annealing temperature, applied stress and alloying element were discussed. Tin as an alloying element was more effective than niobium due to solute hardening effect of tin. In case of advanced claddings, the optimization of final heat treatment temperature as well as alloying element causes a great influence on the improvement of creep resistance.

• 대한기계학회논문집A
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• 제24권6호
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• pp.1616-1623
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• 2000

A diaphragm spring is an important component of a clutch assembly, characteristics of which depends largely on that of a diaphragm spring. A diaphragm spring is subject to high stress concentration in driving condition, which frequently causes cracks and fracture around finger area. In this paper, behavior of a diaphragm spring is analysed by finite element method to calculate sensitivity of design parameters, which is used to perform optimal design of diaphragm spring shape. As an object function, hoop stresses are taken and minimized to improve durability. Characteristics of the diaphragm is used as equality constraint to maintain the original design purpose and sequential linear programming(SLP) is utilized as an optimization tool. With optimized design, it is verified that concentrated stress is decreased maintaining release load characteristic.

• 한국정밀공학회지
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• 제32권9호
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• pp.815-824
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• 2015

In this study, we conducted the approximate multi-objective optimization of gap sizes of pressurized-water reactor (PWR) annular fuels. To determine the contacting tendency of the inner-outer gaps between the annular fuel pellets and cladding, thermoelastic-plastic-creep (TEPC)analysis of PWR annular fuels was performed, using in-house FE code. For the efficient heat transfer at certain levels of stress, we investigated the tensile, compressive hoop stress and temperature, and optimized the gap sizes using the non-dominant sorting genetic algorithm (NSGA-II). For this, response surface models of objective and constraint functions were generated, using central composite (CCD) and D-optimal design. The accuracy of approximate models was evaluated through $R^2$ value. The obtained optimal solutions by NSGA-II were verified through the TEPC analysis, and we compared the obtained optimum solutions and generated errors from the CCD and D-optimal design. We observed that optimum solutions differ, according to design of experiments (DOE) method.