• 한국해양공학회지
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• 제25권2호
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• pp.134-144
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• 2011

In this paper, the global study trends for material behaviors are investigated regarding the static and dynamic hardenings and final fractures of marine structural steels. In particular, after reviewing all of the papers published at the 4th and 5th ICCGS (International Conference on Collision and Grounding of Ship), the used hardening and fracture properties are summarized, explicitly presenting the material properties. Although some studies have attempted to employ new plasticity and fracture models, it is obvious that most still employed an ideal hardening rule such as perfect plastic or linear hardening and a simple shear fracture criterion with an assumed value of failure strain. HSE (2001) presented pioneering study results regarding the temperature dependency of material strain hardening at various levels of temperature, but did not show strain rate hardening at intermediate or high strain rate ranges. Nemat-Nasser and Guo (2003) carried out fully coupled tests for DH-36 steel: strain hardening, strain rate hardening, and temperature hardening and softening at multiple steps of strain rates and temperatures. The main goal of this paper is to provide the theoretical background for strain and strain rate hardening. In addition, it presents the procedure and methodology needed to derive the material constants for the static hardening constitutive equations of Ludwik, Hollomon, Swift, and Ramberg-Osgood and for the dynamic hardening constitutive equations of power from Cowper-Symonds and Johnson-Cook.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제5권2호
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• pp.189-198
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• 2003

터널의 대단면화에 따라 각 암반 지보의 역할과 그 보강효과를 확인하고 보다 합리적인 지보구조로의 변화가 요구되고 있다. 특히, 굴착직후 숏크리트에 의한 지보효과가 효과적이지 못한 터널에서는 지보 매커니즘에 대한 추가적인 검토가 필요하다. 강도가 발생하지 않는 터널이 가장 불안한 상태에 있을 때의 지보구조는 충분한 검토가 필요하다. 본 논문에서는 약재령 (若材令)시 록볼트에 의한 보강효과를 볼트 그라우트재의 경화를 고려하여 모의암반에 의한 실험 및 수치해석을 실시하여 시간의존에 따른 그라우트재의 압축강도와 재령, 부착강도와 재령, 부착강성과 재령과의 관계를 명확하게 하는 것으로 굴착직후의 록볼트의 암반보강 효과를 검토하고, 약재령시 록볼트의 모델화 및 물리정수를 산정하였다. 또 그라우트재의 효과를 가지지 않고도 해결되는 수압팽창형 프리쿠션볼트에 의한 굴착직후의 암반보강효과에 대해서도 검토하였다.

• 한국음향학회지
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• 제30권7호
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• pp.368-376
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• 2011

압전복합체는 낮은 음향 임피던스와 높은 전기-기계 결합계수를 가지는 장점으로 인해 광대역 음향 트랜스듀서의 개발에 널리 활용되고 있으나, 구조의 복잡성으로 인해 이를 이용한 각종 트랜스듀서의 설계에 많은 제약이 있어왔다. 본 논문에서는 1-3형 압전복합체의 등가물성을 도출하여, 압전복합체와 동일한 특성을 가지는 균질한 단일 상의 물질로 대체하는 방법을 제안하였다. 압전복합체의 다양한 진동모드에서의 공진특성을 정확히 나타낼 수 있는 등가물성 도출을 위해 공진법과 유한 요소 해석법을 이용하였다. 제작한 1-3형 압전복합체 시편과 유한요소해석 모델의 주파수 특성을 비교하여 본 논문의 등가물성도출 방법의 타당성을 검증하였으며, 등가물성을 각 공진 모드별 단일상의 유한요소 해석 모델들에 적용하여 도출한 물성값의 정확성을 분석하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제34권1호
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• pp.77-86
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• 1997

최근들어 안전하고 합리적인 구조를 설계하기 위하여 구조물의 내충돌 또는 내충격에 대한 요구와 관심이 높아지고 있는데, 이러한 문제들은 아주 짧은 시간동안에 대변형이 일어나는 비선형문제라는 특징이 있다. 구조재료는 변형속도가 빨라짐에 따라 정적인 범주에서 보이는 거동과는 달리 변형률 의존적인 거동을 보인다. 따라서 대변형 소성문제인 충돌해석 등에는 종래 사용하여 온 변형률 비의존 재료구성방정식으로는 한계가 있다. 이 논문에서는 이러한 점을 개선하기 위하여 연강의 소성거동을 잘 나타낼 수 있는 소성슬립모델을 채용하고, 비선형경화를 도입하여 변형도 적용범위를 확장한 대변형 탄소성 변형률의존 재료구성방정식을 제시하였다. 본 구성방정식의 특징으로 항복조건과 하중조건이 필요없기 때문에 계산이 간편하며, 전위밀도와 속도로써 소성을 표현하기 때문에 보다 물리적인 의미를 가지고 금속재료의 소성현상을 나타낼 수 있다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제20권6호
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• pp.91-97
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• 2016

초고강도 콘크리트를 이용한 부재의 내화 성능을 검토하기 위해서는 실제부재 단위의 시험에 의한 평가가 요구되고 있다. 그러나 실제부재 실험을 하기 위해서는 재하 능력이 큰 시험 장비가 필요하기 때문에, 재료 모델을 이용한 해석적 연구를 통해 내화 성능을 평가하고 있다. 본 연구에서는 80, 130 및 180 MPa의 초고강도 콘크리트를 대상으로 고온 가열시의 변형 특성을 실험적으로 평가하고 초고강도 콘크리트에 대한 기존 변형 모델의 적용을 검토했다. 그 후, 최소 제곱법에 의해 실험 값과 기존의 변형 모델을 적용한 계산 값의 누적 오차가 가장 작은 상수 값을 도출하고 초고강도 콘크리트에 적용 할 수 있는 변형 모델을 제시했다.

• 한국추진공학회지
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• 제14권5호
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• pp.32-44
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• 2010

고체 추진기관 노즐의 2차원 열반응 및 삭마 해석 코드를 활용하여 노즐 부품의 숯 및 삭마현상을 연구하였다. Arrhenius 식을 이용한 내부 열분해 모델 상수는 TGA(열중량분석기) 실험으로 얻었다. 탄소와 $H_2O$, $CO_2$의 산화반응에 의한 화학적 삭마는 Zvyagin이 제안한 삭마모델 과 반응속도 상수를 이용하여 해석을 수행하였다. 삭마에 의한 경계조건 및 격자 이동은 상용해석 프로그램인 MSC-Marc-ATAS에서 적용되는 Rezoning-remeshing 기법을 사용하였다. 해석된 숯 및 삭마 두께는 연소시험 결과 값과 최대 20% 오차를 보였다. 향후 열방호 시스템의 성능을 모사하기 위하여 내부 온도 및 열유속을 실시간 측정하면 3차원 FEM 통합 열구조 해석에 적용될 것으로 기대된다.

• Wind and Structures
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• 제25권2호
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• pp.131-156
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• 2017

This paper deals with the dynamic stability of embedded functionally graded (FG)-carbon nanotubes (CNTs)-reinforced micro cylindrical shells. The structure is subjected to harmonic non-uniform temperature distribution and 2D magnetic field. The CNT reinforcement is either uniformly distributed or FG along the thickness direction where the effective properties of nano-composite structure are estimated through Mixture low. The viscoelastic properties of structure are captured based on the Kelvin-Voigt theory. The surrounding viscoelastic medium is considered nonhomogeneous with the spring, orthotropic shear and damper constants. The material properties of cylindrical shell and the viscoelastic medium constants are assumed temperature-dependent. The first order shear deformation theory (FSDT) or Mindlin theory in conjunction with Hamilton's principle is utilized for deriving the motion equations where the size effects are considered based on Eringen's nonlocal theory. Based on differential quadrature (DQ) and Bolotin methods, the dynamic instability region (DIR) of structure is obtained for different boundary conditions. The effects of different parameters such as volume percent and distribution type of CNTs, mode number, viscoelastic medium type, temperature, boundary conditions, magnetic field, nonlocal parameter and structural damping constant are shown on the DIR of system. Numerical results indicate that the FGX distribution of CNTs is better than other considered cases. In addition, considering structural damping of system reduces the resonance frequency.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 1991년도 추계학술발표회 논문집 지반공학에서의 컴퓨터 활용 COMPUTER UTILIZATION IN GEOTECHNICAL ENGINEERING
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• pp.166-178
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• 1991

Using FLAC, which is an explicit finite difference code written for analysis of problems in geotechnical engineering, a particular example 2 in the Korean Geothechnical Society News has been analysed. The elastoplasticity formulation in FLAC assumes an elastic, perfectly plastic solid in plane strain which conforms to a Mohr-Coulomb yield condition. During tunnel excavations by stages, stresses and diaplacements in region around the tunnel varies according to distance from the face of tunnel and installation of tunnel supports, and soon. In this analysis, the three dimensional support effect of the rock mass during the process of excavation is simulated by using the stress distribution method, and varying the material constants of shotcrete in each stage also considered. The maximum convergency is occured at the crown of the tunnel and estimated to be about 12mm.

• 한국대기환경학회지
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• 제17권1호
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• pp.51-56
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• 2001

This study was carried out to interpret mathematically hydraulic behaviour in packing tower which packed 50 mm plastic Hiflow-ring with a dimension of 300 mm wide and 1,400 mm high. In view of energy saving, the recent packing. 50 mm plastic Higlow-ring was superior to conventional packings because of low pressure drop in high loads. As relative error between numerically predicted and experimentally obtained values was less then 6% in the loading and flooding point, it found that therir results appeared to be adequate. Comparison of hose two values in both dry and wet packing conditions. relative errors amount to 3.96 and 5.6%, respectively. In order to evaluate the operating characteristics of packing, the type, size, and material for packings must be estimated in various system and loads. This study is able to calculated pressure drop, hold-up, gas and liquid loads using mathematical interpretation. For these calculation, the specific constants of each packings must be calculated first all. The method of mathematical interpretation in this study turned out to be superior to the existing methods because of reduced errors at loading and flooding point.

• 비파괴검사학회지
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• 제29권6호
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• pp.586-590
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• 2009

Poisson's ratio, one of elastic constants of elastic solids, has not attracted attention due to its narrow range and difficult measurement. Transverse wave velocity as well as longitudinal wave velocity should be measured for nondestructive measurement of Poisson's ratio. Rigid couplants for transverse wave is one of obstacle for scanning over specimen. In the present work, a novel measurement of Poisson's ratio distribution was applied. Immersion method was employed for the scanning over the specimen. Echo signals of normal beam longitudinal wave were collected, and transverse wave modes generated by mode conversion were identified. From transit time of longitudinal and transverse waves, Poisson's ratio was determined without the information of specimen thickness. Poisson's ratio distribution of the carbon steel weldment was mapped. Heat affected zone of the weldment was clearly distinguished from base and filler metals.