• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제15권6호
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• pp.709-719
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• 2001

In particle or short-fiber reinforced composites, cracking of reinforcements is a significant damage mode because the cracked reinforcements lose carrying capacity. This paper deals with elastic stress distributions and load carrying capacity of intact and cracked ellipsoidal inhomogeneities. Three dimensional finite element analysis has been carried out on intact and cracked ellipsoidal inhomogeneities in an infinite body under uniaxial tension and pure shear. For the intact inhomogeneity, as well known as Eshelbys solution, the stress distribution is uniform in the inhomogeneity and nonuniform in the surrounding matrix. On the other hand, for the cracked inhomogeneity, the stress in the region near the crack surface is considerably released and the stress distribution becomes more complex. The average stress in the inhomogeneity represents its load carrying capacity, and the difference between the average stresses of the intact and cracked inhomogeneities indicates the loss of load carrying capacity due to cracking damage. The load carrying capacity of the cracked inhomogeneity is expressed in to cracking damage. The load carrying capacity of the cracked inhomogeneity is expressed in terms of the average stress of the intact inhomogeneity and some coefficients. It is found that a cracked inhomogeneity with high aspect ratio still maintains higher load carrying capacity.

• 한국지반공학회논문집
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• 제26권7호
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• pp.161-170
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• 2010

기초구조물의 저항계수 산정 및 하중저항계수설계법의 개발을 위해서는 충분한 양의 데이터베이스 구축을 바탕으로 정확한 신뢰성 분석이 수행되어야 한다. 기존 국내외 말뚝기초의 신뢰성 분석 연구에서는 말뚝의 측정지지력 확인이 가능한 재하시험 자료만을 이용하여 저항편향계수의 분포특성을 산정하였다. 따라서, 파괴에 이르지 않은 말뚝재하시험 자료는 신뢰성 분석에서 제외되었다. 본 연구에서는 베이지안 이론을 이용하여 타입강관말뚝 저항편향계수의 사전 분포특성에 측정지지력을 확인할 수 없는 재하시험 결과를 추가하여 현장 특성을 반영한 저항편향계수의 사후분포특성을 산정하였다. 그리고 저항편향계수의 사후분포특성을 이용하여 말뚝의 신뢰성 평가를 수행하고 신뢰도수준을 갱신하였다. 국내 전역에서 수행된 양질의 정재하시험 자료를 수집, 분석하여 57개의 자료에 대한 측정지지력을 확인하였고, 이들 자료에 대해서 구조물기초설계기준에서 제안하고 있는 Meyerhof 공식을 이용하여 설계지지력을 산정하였다. 이를 통해 저항편향계수의 사전분포 특성을 정량화 하였으며, 베이지안 기법을 적용하여 다양한 현장재하시험 결과에 따라 저항편향계수의 사후분포를 산정하였다. 갱신된 저항편향계수 통계특성을 적용하여 일차신뢰도법을 이용하여 강도 높은 신뢰성 해석을 수행하고 시험결과에 따른 신뢰도 수준을 평가하였다. 본 연구에서 제시된 방법을 통해 양질의 측정지지력 데이터가 부족한 경우 베이지안 기법을 이용하여 신뢰성 분석이 가능함을 확인하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제31권10호
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• pp.49-60
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• 2015

기존 3차원 토압연구는 벽체에 작용하는 주동토압을 단일파괴체로 가정하고 벽체의 안정성에 초점을 맞춰 3차원 토압의 크기를 구하는데 역점을 두었고, 토압의 주변지반 전이에 대한 연구는 미진하였다. 따라서 본 연구에서는 벽체의 폭과 높이의 비 즉, 종횡비를 달리하여 3차원 모형실험을 수행하고, 주변지반으로 전이되는 토압의 크기와 영향범위를 파악하였다. 주변지반으로 전이되는 토압은 종횡비에 따라 3차원 주동토압의 감소량보다 17.9~30.6% 작게 나타났으며, 연직방향 토압의 전이보다 수평방향 토압의 전이가 크게 나타났다. 토압의 전이범위는 수평방향으로 주동벽체 폭 w 기준으로 0.67~1.29w, 연직방향으로 주동벽체 높이 ${\Delta}h$기준으로 약 1.0~3.0h인 것으로 나타났다. 수평방향으로 전이되는 토압은 종횡비가 같을 때 수평방향 모두 동일한 높이에서 최대치를 나타내며, 종횡비가 증가함에 따라 토압의 최대 전이 지점이 벽체 하부에서 상부로 변화하였다. 수평방향 토압의 전이는 주동벽체 폭 w 기준으로 0.25w에서 56%~79%인 것으로 나타났으며, 연직방향 토압의 전이는 주동벽체 ${\Delta}h$기준으로 1.0~1.5h에서 50%~58%인 것으로 나타났다. 종횡비에 따라 전이되는 토압의 크기와 영향범위를 분석하고 주동변위 벽체 주변으로 전달되는 3차원 하중전이 분포도를 제시하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제28권3호
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• pp.267-278
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• 2016

이 논문에서는 저자가 제안한 전단경간비가 3 이하인 철근콘크리트 보의 부정정 스트럿-타이 모델 및 하중분배율을 이용하여 파괴실험이 수행된 335개 철근콘크리트 보의 극한강도를 평가하였다. 또한 이들 보의 극한강도를 실험 전단강도모델에 기초한 설계기준, 이론 전단강도모델에 기초한 설계기준, 그리고 현행 스트럿-타이 모델 설계기준 등으로 평가하였다. 각 설계기준 및 이 연구의 방법에 의한 극한강도 평가결과를 비교분석하여 저자가 제안한 부정정 스트럿-타이 모델 및 하중분배율의 타당성을 검증하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제64권6권
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• pp.751-763
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• 2017

This article deals with the buckling behaviour of multilayered magneto-electro-elastic (MEE) plate subjected to uniaxial and biaxial compressive (in-plane) loads. The constitutive equations of MEE material are used to derive a finite element (FE) formulation involving the coupling between electric, magnetic and elastic fields. The displacement field corresponding to first order shear deformation theory (FSDT) has been employed. The in-plane stress distribution within the MEE plate existing due to the enacted force is considered to be equivalent to the applied in-plane compressive load in the pre-buckling range. The same stress distribution is used to derive the potential energy functional. The non-dimensional critical buckling load is accomplished from the solution of allied linear eigenvalue problem. Influence of stacking sequence, span to thickness ratio, aspect ratio, load factor and boundary condition on critical buckling load and their corresponding mode shape is investigated. In addition, static deflection of MEE plate under the sinusoidal and the uniformly distributed load has been studied for different stacking sequences and boundary conditions.

• 한국물환경학회지
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• 제30권6호
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• pp.622-631
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• 2014

The purpose of this research was to find a proper disposal rainfall extent to improve water quality. SWMM was applied to select catchment area and tested first flush load and rainfall extent. BOD 40mg/L was selected to dispose the first flush and sewer overflow with the same as the criteria of Sewerage Act. Design rainfall, BOD load ratio of first flush sewer overflow, and the ratio of disposal flow were analyzed under various rainfall distribution. BOD load and design rainfall to treat overflow in situation of first flush extent with 4.3~17.4% were 56~87% and 3.8~6.8 mm/day, respectively. In urban area, first flush loads were not correspond to land activities, but tend to increase with increasing rainfall amount and drainage area. The more the distribution of rainfall is similar to Huff-frontal or central distribution of rainfall, the more increase the first flush loads.

• 콘크리트학회논문집
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• 제16권5호
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• pp.709-717
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• 2004

The existing AASHTO Standard Specification have some inadequacies in expressing wheel load distribution of bridge which has specific shape of curved bridge instead of straight bridge. Thus, this research presented the finite element analysis and modelling technique of prestressed concrete girder bridge having curved slab and the expression of wheel load distribution was suggested as the ratio of bending moment utilizing the result of finite element analysis of prestressed concrete girder bridge having cowed slab. The considered parameter of girder distribution expression is the curvature of slab, span length, girder space, cross beam space and number of lanes. Though the suggested girder distribution expression is generally underestimated below AASHTO Standard Specification, once the curvature of slab increases, the suggested expression gets larger than AASHTO LRFD Standard Specification.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.594-599
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• 2011

본 논문은 마그네슘합금 AZ31의 피로파손수명의 확률론적 특성과 신뢰성에 미치는 경계조건의 영향을 평가하였다. 경계조건으로 시편두께와 응력비 그리고 최대피로하중을 적용하였으며, 각 경계조건별로 세부 실험조건에 대한 피로균열전파실험을 수행하여 피로파손수명에 대한 통계 데이터를 획득하였다. 마그네슘합금의 피로파손수명의 통계적 해석을 위하여 3-모수 와이블분포를 사용하였다. 시편두께가 두꺼울수록, 응력비가 클수록, 그리고 최대피로하중이 작을수록 통계적 피로파손수명이 길게 나타났다. 반면에 시편두께가 얇을수록, 응력비가 작을수록, 그리고 최대피로하중이 클수록 신뢰성이 급격히 감소하였다.

• Tribology and Lubricants
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• 제29권1호
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• pp.13-18
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• 2013

Slider bearing is a widely used load-carrying element in the industry. While a large number of studies have investigated the effect of overall surface curvature, very few have considered sinusoidal surface. Recently, consideration of surface roughness/waviness or intentional wave design has been identified as an important issue in the manufacture of hard disk driver, mechanical seal, hydraulic machine, and etc. This study investigated the load-carrying capacity of a finite-width slider bearing with a wavy surface. Film thickness ratios, length-width ratio, ambient pressure, amplitude, and partial distribution were selected as the simulation parameters. The calculation results showed that the load-carrying capacity rapidly varied at small film thickness ratio, but the waviness near the area of minimum film thickness made much more influence with an increase in film thickness ratio. As the length-width ratio of bearing was increased, ambient pressure became more influential at small film thickness ratios. Furthermore a particular partial distribution of the wavy area led to higher load-carrying capacity than did the whole distribution. Consequently, the results of this study are expected to be of use in surface micro-machining of finite-width slider bearings.

• 대한치과보철학회지
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• 제46권5호
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• pp.479-489
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• 2008

목적: 상악 구치부에서 자연치와 임플란트 보철시, 보철치관/고정체 비율에 따른 응력분포 양상을 비교하고자 했다. 재료 및 방법: 자연치 모델의 경우는 획득한 3차원 인체모델을 상악 좌측 제2소구치 및 제 1대구치가 포함된 상악골을 Box 형태의 3차원 유한요소모델로 변환하였고, 임플란트 모델은 3차원 인체모델에서 치아 부분을 제거하고 동일 부위에 임플란트 모델을 연결하는 과정을 거쳐서 임플란트가 삽입된 유한요소모델을 구성하였다. 치관/고정체 비율을 0.7:1, 1:1, 1.25:1이 되도록 골수준 (bone level)을 조정하였으며 각 모델의 치관 부위에 300 N의 수직 하중과 수평하중을 각각 가했다. 결과: 1. 모든 하중 조건하에서 자연치와 임플란트 모두에서 피질골과 인접하는 경부에 응력이 집중되는 양상을 보였다. 2. 치관/치근 (고정체) 비가 증가함에 따라 자연치와 임플란트 모두에서 교합면에 수직적 하중을 가한 경우에는 응력의 변화가 뚜렷하지 않았으나, 수평적 하중을 가한 경우에서는 응력이 증가하는 양상을 보였다. 3. 자연치의 경우에 치관/치근비가 증가함에 따라 splinting이 응력감소 효과를 보였고, 임플란트의 경우에는, 치관/고정체 비가 증가함에 따라 splinting이 수직 하중조건에 응력감소효과를 보였으나, 중심에서 벗어난 하중조건에는 최대응력이 오히려 증가하는 양상을 보였다. 4. 임플란트의 경우, 치관/고정체 비가 증가함에 따라 splinting이 수평하중조건 4에서 뚜렷한 응력감소 효과를 보이나, 수평 하중조건 5에서는 응력감소 효과가 감소되고, 특히 치관/고정체 비가 1.25:1인 경우에서는 오히려 응력의 증가를 보였다. 결론: 임플란트 보철물은 치관/고정체 비가 커질수록 더 큰 응력을 받게 되고, splinting의 효과도 감소하게 된다. 또한 교합하중이 임플란트의 장축을 벗어나거나 중심에서 벗어난 경우 응력이 커지는 것으로 사료된다.