• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.31-38
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• 2008

본 연구는 도시형 자기부상열차 부상레일의 롤 성형공정 해석에 대한 연구로서 성형공정의 타당성을 검증하기 위하여 부상레일과 유사형상인 트랙슈에 대한 롤 성형공정을 해석하였다. 해석과정은 초기 육면체의 블록에서 시작하여 총 12공정으로 이루어졌으며, 이중 중복되는 공정을 제외한 8개 공정에 대하여 해석을 수행하였다. 공정별 온도의 변화는 초기 $1200^{\circ}C$에서 1공정에 투입되는 30초 동안 표면의 온도는 $1010^{\circ}C$까지 냉각 되며, 최종 공정인 12공정에서는 중심부에서 $980^{\circ}C$, 표면은 $900^{\circ}C$로 냉각되었다. 아울러 각 공정별 소재의 길이변화는 롤 성형전의 블록을 1로 했을 경우 각 공정별로 소재의 길이변화를 초기 길이로 나누어 비율로 계산한 결과 최종 공정후 초기에 비해 5배 증가하는 것을 알 수 있었다. 소재의 변형률은 상부롤의 형상부에서 크게 나타났으며, 최소 2.5에서 최대 6.5의 변형률을 나타내었다. 각 공정별 상 하부롤의 토크는 초기 2, 3, 4공정에서 높게 나타났으며, 최대 $27,000ton{\cdot}mm$를 보였으며, 수직방향으로의 하중은 최대 300톤이 필요한 것으로 해석되었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제29권9호
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• pp.55-69
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• 2013

본 설계법은 기존 탄성이론에 근거한 강화노반 설계방법의 대안으로 노반의 소성침하와 열차 반복하중에 따른 응력-변형 특성을 고려한 노반 설계 방법이다. 특징은 설계자가 요구하는 허용설계기준에 따라 교통하중과 열차 년간 통과톤수에 따라 노반의 탄성변위 뿐만 아니라 소성침하량을 평가할 수 있다. 본 설계법을 이용하여 허용 탄성 및 소성 침하량, 열차 속도 및 총통과톤수등의 설계조건을 고려하여 호남고속철도 표준노반단면에 적용하였다. 그 결과 노반의 회복탄성계수 모델인자($A_E$), 일축압축강도, 흙 재료 종류 등의 요구수준 등을 평가할 수 있다.

• Smart Structures and Systems
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• 제32권3호
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• pp.153-166
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• 2023

Health monitoring of civil infrastructures, in particular, old bridges that are still in service, has become more than necessary, given the risk that a possible degradation or failure of these infrastructures can induce on the safety of users in addition to the resulting commercial and economic impact. Bridge integrity assessment has attracted significant research efforts over the past forty years with the aim of developing new damage identification methods applicable to real structures. The bridge of Ouled Mimoun (Tlemcen, Algeria) is one of the oldest railway structure in the country. It was built in 1889. This bridge, which is too low with respect to the level of the road, has suffered multiple shocks from various machines that caused considerable damage to its central part. The present work aims to analyze the stability of this bridge by identifying damages and evaluating the damage rate in different parts of the structure on the basis of a finite element model. The applied method is based on an inverse analysis of the normal stress responses that were calculated from the corresponding recorded strains, during the passage of a real train, by means of a set of strain gauges placed on certain elements of the bridge. The results obtained from the inverse analysis made it possible to successfully locate areas that were really damaged and to estimate the damage rate. These results were also used to detect an excessive rigidity in certain elements due to the presence of plates, which were neglected in the numerical reference model. In the case of the continuous bridge monitoring, this developed method will be a very powerful tool as a smart health monitoring system, allowing engineers to take in time decisions in the event of bridge damage.

• 한국철도학회논문집
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• 제20권1호
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• pp.85-98
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• 2017

일반적으로 철도궤도 상부노반 흙재료는 연속적인 열차의 동적하중을 받게 되어 증가-감소 단계의 응력을 경험하게 된다. 이와 같이 일정한 주기에 따라 반복적으로 재하되는 축차응력(${\sigma}_d$)과 반복재하회수가 증가하게 되어 발생하는 회복변형률(${\varepsilon}_r$)의 비를 이용, 회복탄성계수($M_R$)을 산정할 수 있다. 현재까지 철도궤도하부구조에 적용할 수 있는 통일된 회복탄성계수 측정 시험법이 제시된 바 없어, 본 연구에서는 철도궤도 하부구조에 적용 가능하며, 구속압, 응력조건 및 반복재하회수 등을 종합적으로 고려할 수 있는 반복삼축압축시험에 의한 잠정 회복탄성계수 측정시험법을 제시하였다. 또한 반복삼축압축시험에 의한 잠정 시험법을 통해 산정된 회복탄성계수($M_R$)와 중형공진주시험을 통해 측정한 전단탄성계수(G)와의 상관성분석을 실시하였다.

• 산업기술연구
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• 제20권A호
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• pp.149-158
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• 2000

After measuring actual stress by two measurements(Dynamic Strain Meter, Histogram Recorder) on truss rail road bridge, we could perform time history analysis by 3-D beam element method on modelling bridge. And then, after analyzing bridge structure in static by 3-D modelling, we estimated degree of fatigue damage in main member, secondary member of tie zone, cutting area of base metal cross section for confirming the result. In case that the simulated stress is carried out on modeling bridge, most of those simulation mainly is performed by main members. But in real bridge fatigue damage problems generally caused by junctions, connections, joints in which especially local stress is activated. Therefore, in this paper actual stress on critical area was estimated through the analysis result by simulation. With this study, we can estimate the degree of fatigue damage from a safety point of view and comparative accuracy.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제13권3호
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• pp.21-32
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• 1997

본 연구에서는 암반의 국부파괴 현상을 현실적으로 모형 화하기 위하여 혼합체기법을 적용한 새로운 유한요소를 제안하였다. 이를 위하여 각 유한요소의 적분점에서 재료의 안정성을 검토하고 필요시 국부파괴 요소와 인접한 암반 물성을 이용한 혼합체 물성을 도출하였으며 국부파괴 후의 재료 거동을 추적하였다. 제시한 모형을 사용하면 변형율 연화 모형을 사용하더라도 유한요소망의 객관성을 유지할 수 있으며 국부파괴 이후 재료의 거동을 현실적으로 모형화 할 수 있다. 또한 유한요소 갯수가 비교적 작더라도 수치해석 결과와 실험 결과가 잘 일치하고 있음을 알 수 있다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제31권6호
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• pp.625-638
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• 2009

Applications of membrane mechanisms are widely found in nano-devices and nano-sensor technologies nowadays. An alternative approach for large deflection analysis of the orthotropic, elliptic membranes - subject to gravitational, uniform pressures often found in nano-sensors - is described in this paper. The material properties of membranes are assumed to be orthogonally isotropic and linearly elastic, while the principal directions of elasticity are parallel to the coordinate axes. Formulating the potential energy functional of the orthotropic, elliptic membranes involves the strain energy that is attributed to inplane stress resultant and the potential energy due to applied pressures. In the solution method, Rayleigh-Ritz method can be used successfully to minimize the resulting total potential energy generated. The set of equilibrium equations was solved subsequently by Newton-Raphson. The unparalleled model formulation capable of analyzing the large deflections of both circular and elliptic membranes is verified by making numerical comparisons with existing results of circular membranes as well as finite element solutions. The results are found in excellent agreements at all cases. Then, the parametric investigations are given to delineate the impacts of the aspect ratios and orthotropic elasticity on large static tensions and deformations of the orthotropic, elliptic membranes.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제10권2호
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• pp.212-219
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• 2002

In the frontal collision of cars, front parts of cars such as engine rail and side members that are composed of hatted section tubes should absorb most of the collision energy far the passenger compartment not to be deformed. For these reasons the study on the collapse characteristics, maximum crushing load and energy absorption capacity of hatted section tubes are needed. In this study, top hatted section tubes and double hatted section tubes are investigated. The maximum crushing load of hatted section tubes is induced from plastic buckling stress of plates by considering that the hatted section tubes are composed of plates with each different boundary conditions and that its material has a strain hardening effect. On this concept maximum crushing load equations of hatted section tubes are derived and verified by experiments. from the results of experiment, the differences of collapse characteristics between top hatted section tube and double hatted section tube are analysed. And mean crushing loads of hatted section tubes from experiments are compared with other theory.

• Structural Monitoring and Maintenance
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• 제2권3호
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• pp.199-211
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• 2015

The safety and performance of bridges could be monitored and evaluated by Structural Health Monitoring (SHM) systems. These systems try to identify and locate the damages in a structure and estimate their severities. Current SHM systems are applied to a single bridge, and they have not been used to monitor the structural condition of a network of bridges. This paper propose a new method which will be used in Synthetic Rating Procedures (SRP) developed by the authors of this paper and utilizes SHM systems for monitoring and evaluating the condition of a network of bridges. Synthetic rating procedures are used to assess the condition of a network of bridges and identify their ratings. As an additional part of the SRP, the method proposed in this paper can continuously monitor the behaviour of a network of bridges and therefore it can assist to prevent the sudden collapses of bridges or the disruptions to their serviceability. The method could be an important part of a bridge management system (BMS) for managers and engineers who work on condition assessment of a network of bridges.

• 방사성폐기물학회지
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• 제17권2호
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• pp.167-181
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• 2019

최근 국내에서 육상 및 해상을 통한 소외 정상운반 시 진동 및 충격하중에 대한 사용후핵연료의 건전성 평가 기술 개발이 수행되고 있다. 이와 관련된 국내 연구사례는 전무하여 기존에 진행된 또는 현재 수행중인 해외연구사례를 조사하여 국내 연구에 참고하고자 한다. 2000년 이전 과거 미국의 사용후핵연료의 정상운반 시 진동 및 충격하중 측정 관련 연구현황을 조사하였고 2009년부터 미국국립연구소 주관으로 실시한 단축가진시험, 콘크리트블럭 트럭운반시험, 다축가진시험에 대해서 조사하였으며 2017년 미국 SNL, 스페인의 ENSA, 한국이 공동으로 수행한 복합운반시험을 상세히 조사하였다. 시험 준비과정, 절차, 가속도 및 변형률 측정결과, 유한요소 및 다물체동역학 해석과정 등이 조사되었다. 각 시험 별로 측정된 변형률 자료를 바탕으로 사용후핵연료 피로곡선과 비교한 결과 손상을 일으키기에는 매우 미미한 정도의 변형률이 발생한다는 초기 결론을 얻었음을 확인하였다. 하지만 현재 결론은 일부 결과만을 검토한 예비 결론으로 상세한 검토가 현재 미국에서 진행 중이다. 미국에서 지금까지 수행한 사용후핵연료의 정상운반조건에서의 진동 및 충격하중 측정과 관련하여 조사된 내용은, 국내 운반환경에서 사용후핵연료의 정상운반시험을 수행할 때 참고할만한 유용한 자료라 판단된다.