• 한국전산구조공학회논문집
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• 제24권5호
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• pp.577-588
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• 2011

본 논문은 복합 불연속면을 갖는 포텐셜 문제의 해석을 위해 확장된 MLS(Moving Least Squares) 차분법을 제시한다. 계면경계를 따라 해(solution)와 수직방향, 접선방향 미분들이 모두 불연속 특이성을 나타내는 복합 불연속면을 묘사하기 위해 계단함수, 쐐기함수, 가위함수와 같은 불연속 특이함수를 추가하여 기존의 MLS 차분법을 개선했다. 계면경계조건은 기지의 조건으로서 지배방정식의 이산화과정에서 추가의 미지계수를 발생시키지 않는다. 포아송 방정식 형태의 지배미분 방정식을 풀기 위해 내부영역과 경계에 절점을 배치하고 차분식을 구성한다. 차분식을 조립한 계 방정식을 직접 풀기 때문에 계산효율성이 매우 우수하다. 수치예제는 제시된 해석기법의 우수성을 잘 보여주며, 균열전파, 이동경계, 상호작용 문제 등 다양한 불연속 문제로의 확장이 기대된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제16권2호
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• pp.213-220
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• 2004

본 논문은 신공법인 carbon fiber rod로 보강된 교량 바닥판의 정적 및 피로성능개선 효과에 대한 것이다. 이 연구의 실험에서 적용된 보강변수는 등방성 및 이방성 보강이며, 보강성능을 평가하기 위하여 보강된 바닥판 시험체에 대해 정적 및 피로실험을 실시하여 그에 따른 내하성능, 균열 및 파괴양상 등을 분석하였다. 실험결과, 보강된 모든 시험체가 증설된 모르타르와 콘크리트와의 계면이 조기에 탈락하여 펀칭전단 파괴되는 양상을 보였다. 보강성능을 살펴보면, CFR로 보강된 바닥판은 무보강 시험체에 비해 극한강도, 강성, 피로수명 등에서 우수한 것으로 나타났다 또한 보강형식 측면에서는, 이방성 보강(CR-UE)이 등방성 보강(CR-E)보다 우수한 것으로 나타났다.

• 한국주조공학회지
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• 제40권3호
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• pp.85-96
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• 2020

The effect of an aluminum scrap addition ratio on the tensile and solidification cracking properties of the AC4A aluminum alloy in the as-cast state and heat-treated state were investigated in this study. Generally, the expected problem of using scrap in aluminum casting is an increase of hydrogen and Fe element inside the aluminum melt. Another issue is an oxide film which has a weak interface with the molten aluminum and acts as potent nucleation sites for internal porosity and crack initiation. Solidification cracking is one of the critical defects that must be resolved to produce high quality castings. A conventional evaluation method for solidification cracking is a relative and qualitative analysis method which does not provide quantitative data on the thermal stress in the solidification process. Therefore, a newly designed solidification cracking test apparatus was used in this study, and the device can provide quantitative data. As a result, after conducting experiments with different scrap addition ratios (0%, 20%, 35%, 50%), the tensile strengths and elongations in the as-cast state were 214, 187.7, 182.1 and 170.4MPa and 4.6%, 3.4%, 3.1% and 2.3%, respectively. In the case of the T6 heat-treated state, the tensile strengths and elongations were 314.9, 294.6, 293.1 and 271.1MPa and 5.4%, 4.6%, 3.8% and 3.1%, respectively. The strength of the solidification cracking was 3.1, 2.4, 2.2and 1.6MPa as the scrap addition ratio increases.

• 한국지진공학회논문집
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• 제6권3호
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• pp.31-40
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• 2002

이 연구는 철근콘크리트 교각의 지진응답을 파악하고 합리적이면서 경제적인 내진설계기준의 개발을 위한 자료를 제공하는데 그 목적이 있다. 정확하고 올바른 지진손상 평가를 위하여 비선형 유한요소해석 프로그램을 사용하였다. 사용된 프로그램은 철근콘크리트 구조물의 해석을 위한 RCAHEST이다. 재료적 비선형성에 대해서는 균열콘크리트에 대한 인장, 압축, 전단모델과 콘크리트 속에 있는 철근모델을 조합하여 고려하였다. 이에 대한 콘크리트의 균열모델로서는 분산균열모델을 사용하였다. 두께가 서로 다른 부재간의 접합부에서 단면강성이 급변하기 때문에 생기는 국소적인 불연속변형을 고려하기 위한 경계면요소를 도입하였다. 또한, 같은 변위진폭에 있어서의 하중재하 회수에 의한 효과를 고려하였다. 연계논문에서는 철근콘크리트 교각의 지진손상 평가를 위해 제안한 해석기법을 신뢰성 있는 연구자의 실험결과와 비교하여 그 타당성을 검증하였다.

• 열처리공학회지
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• 제13권5호
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• pp.309-317
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• 2000

Demand for new nondestructive evaluations is growing to detect tensile crack growth behavior to predict long term performance of materials and structure in aggressive environments, especially when they are in non-visible area. Acoustic emission technique is well suited to these problems and has drawn a keen interests because of its dynamic detection ability, extreme sensitivity and location of growing defects. In this study, we investigated the strength of fire resistance steel for frame structure by tensile test after degradation treatment and analysed acoustic emission signals obtained from tensile test with time frequency analysis methods. In the T and TN specimens(under $600^{\circ}C$-10min ) consisting of ferrite and pearlite structure, most of acoustic emission events were produced near yield point, mainly due to the dislocation activities during the deformation. However, B specimen under $600^{\circ}C$-10min had a two peak which was attribute to the presence of martensite phase. The first peak is before yield point and the second after yield point. The sources of second acoustic emission peak were the debonding of martensite-martensite interface and the micro-cracking of brittle martensite phase. In $600^{\circ}C$-30min to $700^{\circ}C$-60min, many signals were observed before yield point and were decreased after yield point.

• KCI Concrete Journal
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• 제12권2호
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• pp.85-93
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• 2000

Potentially significant mechanical improvements in tension can be achieved by the incorporation of randomly distributed, short discrete fibers in concrete. The improvements due to the incorporation fibers significantly influence the composite stress - strain ($\sigma$-$\varepsilon$) characteristics. In general incorporating fibers in a plain concrete has relatively small effect on its precracking behavior. It, however, alters its post-cracking behavior quite significantly, resulting in greatly improved ductility, crack controls, and energy absorption capacity (or toughness). Therefore, a thorough understanding the complete tensile stress - strain ($\sigma$-$\varepsilon$) response of fiber reinforced concrete is necessary for proper analysis while using structural components made with fiber reinforced concrete. Direct tensile stress applied to a specimen is in principle the simplest configuration for determining the tensile response of concrete. However, problems associated with testing brittle materials in tension include (i) the problem related to gripping of the specimen and (ii) the problem of ensuring centric loading. Routinely, indirect tension tests for plain concrete, flexural and split-cylinder tests, have been used as simpler alternatives to direct uniaxial tension test. They are assumed to suitable for fiber reinforced concrete since typically such composites comprise 98% by volume of plain concrete. Clearly since the post-cracking characteristics are significantly influenced by the reinforcing parameters and interface characteristics, it would be fundamentally incorrect to use indirect tensile tests for determining the tensile properties of fiber reinforced concrete. The present investigation represents a systematic look at the failure and toughening mechanisms and macroscopic stress - strain ($\sigma$-$\varepsilon$) characteristics of fiber reinforced concrete in the uniaxial tension test. Results from an experimental parametric study involving used fiber quantity, type, and mechanical properties in the uniaxial tension test are presented and discussed.

• 한국표면공학회지
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• 제31권1호
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• pp.12-23
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• 1998

The Thermal Barrier Coating(TBC) has been used to improve the heat barrier and tribological properties of the aircraft engine and the automobile engine in high temperature. Especially, the high temperature tribological propertied of the cylinder haed and the piston crown of diesel engine was emphasized. Therefore, the purpose of this work was to evaluate the microstructure, tribological propeer in high tempearmal shock resistance and bonding strength of five layer functionally gradient TBC for the applications. The five layerwere composed with 100% ceramic insulating later, 75(ceramic):25 (metal) layer, 50:50 layer, 25:75 layer and 100% metal bonding layer to redude the thermal stress. the YSL and MSL poweders were the insulation ceramics powers. The NiCrAly, Inconel625 and SUS powders were the bonding and mixingg powders for plasma spray process. According to the result of high temperature wear test, the wera resistance of YSZ/NiCrAlY siytem was most out standing at 600 and $800^{\circ}C$. At $400^{\circ}C$, the wear resistance of YSZ/Inconel system was better than others. Wear volume at other temperature because of the low temperature degration of zirconia. The thermal shock mechanism of 5 later is the vertical crack gegration in insulating layer. this means that the initial cracks were generated in the top layer, and then developed into the composite layers during thermal shock test. Finally, these cracks werereached to the interface of coating and substrate and also, these vertioal cracks join with the horizontal cracks of the each layers. The bonding strength of YSZ/NiCrAlY and YSZ/Inconel 5 layer system is better than other 5layer systems. The theramal shock resistance of thermal barrier coating s with 5 layer system is better than that of 3 layers and 2 layers.

• 한국재료학회지
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• 제10권8호
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• pp.551-557
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• 2000

구리계 리드페임의 표면에 흑생산화물을 형성시키기 위하여 알칼리 용액에 담궈 산화시킨후 EMC(epoxy molding compound)로 몰딩하였고 기계적 가공을 하여 SDCB(sandwiched double-cantilever beam) 및 SBN(sandwiched Brazil-nut)시편을 만들었다. SDCB와 SBN 시편은 리드프레임/EMC 계면의 접착력을 각각 준 mode I 하중 및 혼합모드 하중 하에서 파괴인성치로 측정하기 위하여 고안되었다. 파괴경로를 밝혀내기 위하여 접착력 츨정 후에 얻어진 파면에 대하여 glancing-angle XRD, SEM, AFM, EDS 및 AES를 이용하여 분석하였다. SDCB 실험 후의 파면은 파괴되는 양상에 따라 세 가지 형태로 나눌 수 있었으며, 각 형태는 리드프레임의 접착전 표면 산화물 형성 상태와 밀접한 관계가 있었다. SBN 실험 후의 파면은 균열에서 가까운 부분과 먼 부분으로 나누어지는 특징을 보였는데, 이는 동적 파괴 효과(dynamic fracture effect)에 기인하는 것이라 생각된다. 또한 위상각에 따라 확실히 다른 파괴 양상을 보였는데, 이는 위상각에 따라 mode II 성분이 변하기 때문으로 생각된다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제6권1호
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• pp.23-31
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• 2002

이 연구는 철근콘크리트 교각의 비탄성 거동에 미치는 크기효과를 파악하는데 그 목적이 있다. 사용된 프로그램은 철근콘크리트 구조물의 해석을 위한 RCAHEST이다. 재료적 비선형성에 대해서는 균열콘크리트에 대한 인장, 압축, 전단모델과 콘크리트 속에 있는 철근모델을 조합하여 고려하였다. 이에 대한 콘크리트의 균열모델로서는 분산균열모델을 사용하였다. 두께가 서로 다른 부재간의 접합부에서 단면강성이 급변하기 때문에 생기는 국소적인 불연속변형을 고려하기 위한 경계면요소를 도입하였다. 또한, 같은 변위진폭에 있어서의 하중재하 회수에 의한 효과를 고려하였다. 철근콘크리트 교각의 비탄성 거동에 미치는 크기효과를 규명하기 위해서 실제 규모의 교각과 1/4 축소모델의 거동을 비교, 분석하였다.

• 한국표면공학회지
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• 제48권6호
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• pp.260-268
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• 2015

The thermal barrier coating (TBC) for inner wall of liquid-fuel rocket combustor consists of NiCrAlY as bonding layer and $ZrO_2$ as a top layer. In most case, the plasma spray coating is used for TBC process and this process has inherent possibility of cracking due to large difference in thermal expansion coefficients among bonding layer, top layer and metal substrate. In this paper, we suggest crack-free TBC process by using a precise electrodeposition technique. Electrodeposited Ni-P/Cr double layer has similar thermal expansion coefficient to the Cu alloy substrate resulting in superior thermal barrier performance and high temperature oxidation resistance. We studied the effects of phosphorous concentrations (2.12 wt%, 6.97 wt%, and 10.53 wt%) on the annealing behavior ($750^{\circ}C$) of Ni-P samples and Cr double layered electrodeposits. Annealing temperature was simulated by combustion test condition. Also, we conducted SEM/EDS and XRD analysis for Ni-P/Cr samples. The results showed that the band layers between Ni-P and Cr are Ni and Cr, and has no formed with heat treatment. These band layers were solid solution of Cr and Ni which is formed by interdiffusion of both alloy elements. In addition, the P was not found in it. The thickness of band layer was increased with increasing annealing time. We expected that the band layer can improve the adhesion between Cr and Ni-P.