• Advances in materials Research
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• 제11권4호
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• pp.351-374
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• 2022

Softening function is the primary input for modeling the fracture of concrete when the cohesive crack approach is used. In this paper, based on the laboratory data on notched beams, an inverse algorithm is proposed that can accurately find the softening curve of the concrete. This algorithm uses non-linear finite element analysis and the damage-plasticity model. It is based on the kinematics of the beam at the late stages of loading. The softening curve, obtained from the corresponding algorithm, has been compared to other softening curves in the literature. It was observed that in determining the behavior of concrete, the usage of the presented curve made accurate results in predicting the peak loads and the load-deflection curves of the beams with different concrete mixtures. In fact, the proposed algorithm leads to softening curves that can be used for modeling the tensile cracking of concrete precisely. Moreover, the advantage of this algorithm is the low number of iterations for converging to an appropriate answer.

• 대한기계학회논문집A
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• 제33권12호
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• pp.1357-1365
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• 2009

In this study, we enhance the numerical approach of Lee et al.$^{(1)}$ to spherical indentation technique for property evaluation of hyper-elastic rubber. We first determine the friction coefficient between rubber and indenter in a practical viewpoint. We perform finite element numerical simulations for deeper indentation depth. An optimal data acquisition spot is selected, which features sufficiently large strain energy density and negligible frictional effect. We then improve two normalized functions mapping an indentation load vs. deflection curve into a strain energy density vs. first invariant curve, the latter of which in turn gives the Yeoh-model constants. The enhanced spherical indentation approach produces the rubber material properties with an average error of less than 3%.

• 한국재료학회지
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• 제14권9호
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• pp.649-654
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• 2004

In this paper, the fracture toughness and mechanisms of failure in a random SiC-whisker/$Al_{2}O_3$ ceramic composite were investigated using in situ observations during mode I(opening) loading. $SiC_{w}/Al_{2}O_3$ composite was obtained by hot press sintering of $Al_{2}O_3$ powder and SiC whisker as the matrix and reinforcement, respectively. The whisker and powder were mixed using a turbo mill. The composite was produced at SiC whisker volume fraction of $0.3\%$. Compared with monolithic $Al_{2}O_3$, fracture toughness enhancement was observed in $SiC_{w}/Al_{2}O_3$ composite. This improved fracture toughness was attributed to SiC whisker bridging and crack deflection. $SiC_{w}/Al_{2}O_3$ composite exhibited typically brittle fracture behavior, but a fracture process zone was observed in this composite. This means that the load versus load-line displacement curve of $SiC_{w}/Al_{2}O_3$ composite from a fracture test may involve a small non-linear region near the peak load.

• 한국정밀공학회지
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• 제20권12호
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• pp.64-72
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• 2003

This paper presents a small loading and positioning device using VCM (voice coil motor). The developed device consists of a VCM-based linear actuating system, a capacitance displacement sensor and a cantilever deflection sensing system. The trust force of the VCM proportional to applied current moves the column supported on two pairs of parallel leaf springs. The infinitesimal displacement of moved column is detected by capacitance displacement sensor with a resolution of 0.1nm and a repeatability of 1nm. Also, a micro cantilever with known stiffness (200N/m), which is mounted on the end of the column, is used as a force sensor to detect the load applied to a specimen. After the cantilever contacts with the specimen, the deflection of cantilever and the load applied to the specimen are measured by using an optical lever system which consists of a diode laser, a mirror and a PSD (position sensitive detector). In this paper, an experimental system was constructed and its actuator and sensing parts were tested and calibrated. Also, the constructed system was applied to the indentation experiment and the load-displacement curve of aluminum was obtained. Experimental results showed that the developed device can be applied for performing nano indentation.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제18권4호
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• pp.31-39
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• 2018

This paper analyse the mechanical characteristics of geometrical and material nonlinearity behavior of cylindrical shell roofs subjected to a concentrated load. The shell elements were modeled using 'NISA2016' software as 3D general shell element and 3D composite shell element. The 3D shell element includes deformation due to bending, membrane, membrane-bending coupling and shear perpendicular to the grain effects is suited for modeling moderately thick or thin general shells and laminated composite shells. And The 3D composite shell element consists of a number of layers of perfectly bonded anisotropic and orthotropic materials. The purpose of this research is to analysis the load-deflection curves considering the combined geometric and material nonlinearity of cylindrical shells. In a shallowed cylindrical shell, snap-through curve can be found.

• 문화기술의 융합
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• 제9권4호
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• pp.549-555
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• 2023

공용중인 고속철도의 PSC Box 교량의 긴장력 관리는 교량 성능에 있어 매우 중요한 기능으로 교량 유지관리시 세밀한 관리가 필요하다. 이에 본 연구에서는 열차(활하중) 재하시험 없이 측정한 상시처짐 결과를 이용하여 PSC Box girder 내부의 긴장력 감소 수준과 긴장력 손실에 다른 재긴장 예측 시기를 연구하고자 한다. PSC Box 거더의 긴장력 감소에 따른 재긴장 시기 예측결과, 준공 이후 약 17년 이전에서는 긴장력 감소(Jacking force loss) 곡선이 완만한 것으로 나나낫다. 그러나 17년 이후에서는 긴장력 감소 곡선이 급격하게 변화되는 것으로 나타났다. 따라서 공용연수 증가에 따라 긴장력이 감소하는 것으로 확인되었고, 구조물의 노후화가 진행될수록 긴장재의 손신을 더 급격하게 증가되는 것으로 분석되었다. 향후 공용중인 PSC Box 교량중에서 준공 이후 18년 이상 경과된 구조물의 경우 긴장재 및 주변 손상에 대한 정밀조사가 필요할 것으로 판단된다.

• 대한치과교정학회지
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• 제39권5호
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• pp.310-319
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• 2009

폐쇄형 니켈-티타늄 코일 스프링은 탈부하 과정에서 힘이 거의 일정하게 유지되는 초탄성을 보이는 것으로 알려져 있으나, 각 제조사에 따른 니켈-티타늄 스프링의 실제 특성에 대한 보고는 부족하다. 따라서 본 연구에서는 수종의 폐쇄형 니켈-티타늄 코일 스프링들의 하중-변위 특성과 소성 변형에 대해 비교하고 임상적으로 적용 가능한 신장 범위에 대해서 알아보고자 하였다. 다섯 개 제조회사에서 생산된 일곱 종의 폐쇄형 니켈-티타늄 코일 스프링을 각 종류별로 2 mm, 5 mm, 10 mm, 15 mm, 20 mm, 25 mm, 30 mm로 신장시켜 하중-변위 곡선을 얻은 후 같은 길이로 4주간 유지시킨 후 다시 하중-변위 곡선을 얻었다. 실험 결과 Sentalloy (Tomy, Tokyo, Japan), Jinsung (Jinsung, Seoul, Korea)은 모든 범위에서 초탄성을 나타내며 영구변형도 1 mm 이하로 작아 가장 바람직한 물성을 보였다. 반면 Ni-Ti (Ormco, Orange, CA, USA)는 10 mm부터 초탄성 구간을 보였는데, 이는 이러한 스프링을 적용 시에는 10 mm 이상 신장시켜야 초탄성 성질을 활용할 수 있다는 것을 의미한다. Orthonol (RMO, Denver, CO, USA)과 Nitanium (Ortho Oganizers, San Marcos, CA, USA)은 초탄성을 보이지 않았다. 4주 동안 신장 후의 소성 변형 정도를 측정한 결과 25 mm 이내의 신장 범위에서는 1 mm 이하의 소성 변형만이 나타났다. 폐쇄형 니켈-티타늄 코일 스프링의 초탄성 성질은 제조사에 따라 다양하게 나타났으므로, 임상 적용 시 이를 고려하는 것이 바람직하다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제14권6호
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• pp.649-660
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• 2002

Experimental results are presented from tests conducted on reinforced concrete beam-column joints with lap splices under reversed cyclic loading simulating earthquake action. Response curves are compared for twenty-four specimens designed according to Eurocode 2. The main parameters of the investigation are, the geometry of the reinforcing bar extension, the applied axial load (normalized), the available cover over lap splice region extended as length required from Eurocode 2, as well as the shape and the volumetric percentage of the stirrups confining the lap splice zone. The results are evaluated with regards to the load intensity, the energy absorption capacity and the characteristics of the load deflection curve.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2010년도 춘계 학술대회 제22권1호
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• pp.35-36
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• 2010

본 연구는 철근의 마디형상 변화에 따라 상대마디면적비를 달리 하여 콘크리트와 철근의 이음실험을 통해 부착성능을 알아보았다. 그 결과 상대마디면적비가 다른 실험체는 기존 실험체와 유사한 하중-처짐 곡선을 나타내고 있으며 최대 내력과 변위가 증가하는 것으로 나타났다.

• 콘크리트학회지
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• 제4권2호
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• pp.103-110
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• 1992

본 연구는 인성지수에 의하여 섬유보강 콘크리트의 인성을 평가하는 기존의 여러 가지 방법을 검토하는, 하중-처짐곡선에서 초기균열시까지의 여러 가지 다른 곱으로 나타내어지는 방법의 불합리성을 지적하였다. 이를 위하여 본 연구에서는 유효인성이라고 부르는 새로운 방법을 강섬유 보강콘크리트의 인성을 평가하는데 제안하였다. 이는 초기균열을 가진 3점 휨강도 시험에 의한 하중-처짐곡선에서 지간의 1/150까지의 면적을 ligament면적으로 나눈값으로 나타낸다. 이 방법을 사용하여 강섬유 보강 고강도 콘크리트 인성특성을 검토한 결과 기존의 방법보다 더 효과적으로 인성을 평가할 수 있었다.