• Computers and Concrete
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• 제27권2호
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• pp.99-109
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• 2021

Experimental and discrete element methods were used to investigate the effects of echelon non-persistent joint on the failure behaviour of joint's bridge area under uniaxial compressive test. Concrete samples with dimension of 150 mm×100 mm×50 mm were prepared. Uniaxial compressive strength and tensile strength of concrete were 14 MPa and 1MPa, respectivly. Within the specimen, three echelon non-persistent notches were provided. These joints were distributed on the three diagonal plane. the angle of diagonal plane related to horizontal axis were 15°, 30° and 45°. The angle of joints related to diagonal plane were 30°, 45°, 60°. Totally, 9 different configuration systems were prepared for non-persistent joint. In these configurations, the length of joints were taken as 2 cm. Similar to those for joints configuration systems in the experimental tests, 9 models with different echelon non-persistent joint were prepared in numerical model. The axial load was applied to the model by rate of 0.05 mm/min. the results show that the failure process was mostly governed by both of the non-persistent joint angle and diagonal plane angle. The compressive strengths of the specimens were related to the fracture pattern and failure mechanism of the discontinuities. It was shown that the shear behaviour of discontinuities is related to the number of the induced tensile cracks which are increased by increasing the joint angle. The strength of samples increase by increasing both of the joint angle and diagonal plane angle. The failure pattern and failure strength are similar in both methods i.e. the experimental testing and the numerical simulation methods.

• 수산해양기술연구
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• 제20권1호
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• pp.30-36
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• 1984

대규모의 소성역을 동반하면서 파괴하는 고인성 재료의 탄소성 파괴 반가를 위하여 제안된 바 있는 CPE 모형의 유효성을 입증하고자 소성역의 영향을 보정한 선형 파괴역학과의 이론적 검토와 오오스테나이트계 스테인레스강에 대한 실험적 비교검토를 통하여 얻은 결론은 다음과 같다. 예측한 바와 같이 선형 파괴역학의 적용은 소규모 항복조건이 성립하는 경우에만 가능하며 CPE 모형은 대변형을 형성하면서 파괴하는 경우의 파괴모형으로서 유효하다. 더욱 엄밀한 유효성을 입증하기 위하여 다음의 사항이 필요하다고 본다. 1. 크랙의 길이가 짧은 시험편에 대한 실험이 필요하다. 2. 크랙성장 개시점을 정확하게 찾을 수 있는 방법이 필요하다. 3. 파괴 진행영역에 대한 두께의 영향을 고려해 보아야 할 필요성이 있다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제12권3호
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• pp.465-474
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• 1999

서로 상호작용을 하는 다수의 이방성 함유체 및 균열(crack)을 포함하는 등방성 무한고체가 정적 무한하중을 받을 때 균열선단에서의 응력확대계수의 계산을 효과적으로 수행할 수 있는 수치해석 방법으로 체적 적분방정식법을 적용한다. 본 해석방법의 타당성과 우수성을 입증하기 위하여, 비교적 간단한 형태의 이방성을 나타나는 직교이방성 함유체와 균열이 포함된 무한고체가 무한하중을 받을 때 균열선단에서의 응력확대계수 계산을 수행하고, 상업용 유한요소법 코드인 ANSYS를 이용한 해석결과와 비교 검토하였다.

• Steel and Composite Structures
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• 제15권2호
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• pp.203-220
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• 2013

The study of the tensile strength of composite materials is far more complex than analysis of the properties of elasticity and plasticity. Indeed, during mechanical loading, micro-cracks in the matrix, the fibers break, debonding of the interfaces are created. The failure process of composites is of great diversity and cannot be described if even we know: the strength criterion of each individual component, the state of stress and strain in the material, the propagation phenomena cracks in the structure and nature of the interface between the matrix and the reinforcement. This information is only partially known and the obtained by the analysis of a stress limit beyond which there is destruction of the material is almost impossible. To partially process the issue, a solution lies in a mesoscopic approach of seeking a law to locate the ultimate strength of the material for a plane stress state. Tests on rectangular plates in bending PEEK/APC2 and T300/914 three were made and this in order to validate our approach, the calculation has been implemented in a nonlinear finite element code (Castem 2000), in order to make comparison with the numerical results. The results show good agreement between numerical simulation and the two materials; however, it would be interesting to consider other phenomena in the criterion.

• Computers and Concrete
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• 제26권3호
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• pp.239-255
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• 2020

Experimental and discrete element method were used to investigate the effects of joint number and its angularities on the shear behaviour of joint's bridge area. A new shear test condition was used to model the gypsum cracks under shear loading. Gypsum samples with dimension of 120 mm×100 mm×50 mm were prepared. the length of joints was 2cm. in experimental tests, the joint number is 1, 2 and 3 and its angularities change from 0° to 90° with increment of 45°. Assuming a plane strain condition, special rectangular models are prepared with dimension of 120 mm×100 mm. similar to joints configuration in experimental test, 9 models with different joint number and joint angularities were prepared. This testing show that the failure process is mostly governed by the joint number and joint angularities. The shear strengths of the specimens are related to the fracture pattern and failure mechanism of the discontinuities. The shear behaviour of discontinuities is related to the number of induced tensile cracks which are increased by increasing the rock bridge length. The strength of samples decreases by increasing the joint number and joint angularities. Failure pattern and failure strength are similar in both of the experimental test and numerical simulation.

• 콘크리트학회지
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• 제8권3호
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• pp.147-155
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• 1996

본 연구에서는 미세역학모델을 이용하여 무근 콘크리트의 응력-변형도관계를 예측할 수 있는 모델을 제시하였다. 모델에서는 하중이 가해지기 전에 골재와 모르터의 경계면에 초기 균열이 존재한다고 가정하고 하중에 의한 부착균열과 모르터균열의 형성여부를판별하기 위하여 선형탄성파괴역학(LEFM) 이론을 사용하였다. 또한 계산의 편의를 위하여 이러한 부착균열-몰타균열의 결합된 형상을 등가 직선균열로 치환하여 해석하였다. 발생된 균열의 크기와 그 밀도로부터 손상된 콘크리트의 연성도와 변형의 증가량을 계산하고 발표된 실험결과와 비교하여 보았다. 그 결과 본 모델에 의한 응력-변형도 관계의 예측은 압축보다는 인장에, 보통 콘크리트보다 고강도 콘크리트에 더 잘 적용됨을 발견하였다.

• 대한기계학회논문집
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• 제12권3호
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• pp.497-504
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• 1988

본 연구에서는 트랙션이 없는 커스프 균열에 적용한 방법을 확장하여 무한대 에서 균일열유동을 받는 무한체내에 하이포사이클로이드형(hypocycloid type), 대칭이 기형(symmetric airfoil type), 대칭입술형(symmetric lip type) 강체 함유물이 존재 하고 그 표면은 단열되거나 상대온도가 영으로 주어지는 경우에 대해서 열응력세기계 수(thermal stress intensity factor이하에서 TSIF로 표기함)를 유도하고자 한다.

• 대한기계학회논문집
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• 제8권3호
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• pp.195-200
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• 1984

본 연구에서는 SUS 304강의 상온하의 평골재 표면에 발생. 성장하는 미소표면 피로균열의 거동을 파괴역학적 관점과 수법으로 정량적으로 조사하려는 연구의 일환 이다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제66권1호
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• pp.125-138
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• 2018

This paper proposes a transfer matrix method for the bending vibration of two types of tapered beams subjected to axial force, and it is applied to analyze tapered beams with an edge or multiple edge open cracks. One beam type is assumed to be reduced linearly in the cross-section height along the beam length. The other type is a tapered beam in which the cross-section height and width with the same taper ratio is linearly reduced simultaneously. Each crack is modeled as two sub-elements connected by a rotational spring, and the method can evaluate the effect of cracking on the desired number of eigenfrequencies using a minimum number of subdivisions. Among the power series available for the solutions, the roots of the differential equation are computed using the Frobenius method. The computed results confirm the accuracy of the method and are compared with previously reported results. The effectiveness of the proposed methods is demonstrated by examining specific examples, and the effects of cracking and axial loading are carefully examined by a comparison of the single and double tapered beam results.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제10권4호
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• pp.65-71
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• 2009

수압파쇄기술은 가스나 석유, 지열 등 자원추출을 하기 위해 다양한 분야에서 전세계적으로 응용되고 있는 기술이다. 이러한 수압파쇄 작업 시 복수의 균열이 필수적으로 발생하여 균열간 기계적인 상호작용을 유발하는데 이러한 상호작용은 수압파쇄시 얻어질 수 있는 결과(균열 폭, 균열 길이, 보어홀 내 압력)에 큰 영향을 끼치게 된다. 수치해석기법인 경계병치법은 이러한 균열간의 역학적 상호작용을 고려하는데 유효한 수치해석적 기법으로 개발이 되고 있으나 응력확대계수를 계산하는 해석식과의 비교 등을 통한 검증이 필요하다. 이를 위해 무한평면에 일축 인장 응력과 전단응력이 작용하는 단일균열의 경우 및 임의의 두 균열이 존재하는 경우의 응력확대계수 및 균열폭 해석식과 본 수치해석기법을 통해 얻은 값을 비교하였다. 그 결과, 본 연구에서 제시한 경계병치법은 해석식과 상당히 근접한 결과를 나타내어, 균열간의 기계적인 상호작용을 고려하는데 유효함을 검증하였으며, 추후 수압파쇄 시 설계에 필요한 균열폭 등의 변수를 계산하는데 사용할 수 있음을 나타내었다.