• Title/Summary/Keyword: Relative Deformation

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평면변형률압축시험에 의한 각종 모래의 강도.변형특성의 이방성(III) -전단변형 특성- (Anisotropy in Strength and Deformation Properties of a Variety of Sands by Plane Strain Compression Tests(Part III) -Shear Deformation Characteristics-)

  • 박춘식;황성춘;장정욱
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제16권4호
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    • pp.95-105
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    • 2000
  • 공중낙하법에 의해 만든 등방압밀 모래공시체를 미소변형률 측정장치를 사용한 평면변형률압축시험을 실시하여 미소변형률에서 파괴후까지의 전단강성계수에 대한 이방성을 연구하였다. 세계각국의 주요 연구기관에서 사용되고 있는 7종류의 연구용 표준사 공시체를 멤브레인의 관입에 의한 오차와 변위를 외부에서 측정함으로 하여 생기는 오차(bedding error)등의 영향을 제거하여 측정한 최대주응력방향의 변형률과 최소주응력방향의 변형률을 각각 0.0001%에서 10%까지 넓은 범위에 걸친 응력-변형률 관계를 얻었다. 그 결과 최대전단강성계수 Gmax는 퇴적면과 최대주응력 $\sigma$1이 이루는 각도 $\delta$에 관계없이 일정하였다. 그러나 정규화한 Gmax는 모래의 종류에 따라 달랐다. 또 전단강성계수의 변형률 수준과 응력 수준에 대한 의존성은 $\delta$가 감소함에 따라 증가하였다.

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평면변형률압축시험에 의한 각종 모래의 강도.변형특성의 이방성(II)-미소변형률에서의 변형특성 이방성 (Anisotropy in Strength and Deformation Properties of a Variety of Sands by Plane Strain Compression Tests(Part II) -Deformation Characteristics at Extremely Small Strain Level)

  • 박춘식;장정욱
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제14권4호
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    • pp.33-46
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    • 1998
  • 공중낙하법에 의해 만든 등방압밀 모래공시 체를 미소변형률 측정장치를 사용한 평면변형률압축 시험을 실시하여 미소변형률에서 파괴 후까지의 강성률에 대한 이방성을 연구하였다. 세계 각국의 주요 연구기관에서 사용되고 있는 7종류의 연구용 표준사 공시체를 멤브레인의 관입에 의한 오차와 변위를 외부에서 측정함으로 하여 생기는 오차(bedding error) 등의 영향을 제거하여 측정한 최대주응력방향의 변형률과 최소주응력방향의 변형률을 각각 0.0001%에서 10%까지 넓은 범위에 걸친 응력-변형률 관계를 얻었다. 그 결과 최대 영률 $E_{max}$은 퇴적면과 최대주응력 $\delta_1$이 이루는 각도에 관계없이 일정하였다. 그러나, 정규화한$E_{max}$은 모래의 종류에 따라 달랐다. 또, 강성률의 변형률 수준과 응력 수준에 대한 의존성은 $\delta$가 감소함에 따라 증가하였다.

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공작기계 오차 요인의 분석 및 보정에 관한 연구 (A Study on the Analysis of Error Sources and Error Compensation in Machine Tools)

  • 김기환;윤재웅
    • 한국융합학회논문지
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    • 제8권5호
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    • pp.185-192
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    • 2017
  • 공작기계의 오차는 크게 기하하적 오차, 열변형 오차 및 가공오차로 나눌 수 있다. 본 연구에서는 2차원 가공에서, 각 오차의 원인이 전체 오차에 미치는 영향과 각 오차의 상대적 크기를 정량적으로 분석하였다. 오차의 상대적 크기는 열변형 오차와 가공오차가 상대적으로 기하학적 오차에 비해 크게 나타났으며, 이는 가공 정밀도에 직접적으로 관계된다고 판단되었다. 세 가지 오차를 제거하기 위해 측정된 오차 프로파일을 이용하여 오차의 보정가능성을 검토하였다. 그 결과 각각의 오차요인에 대하여 약 50%의 시스템 오차를 보정할 수 있었으며, 특히, 열변형 오차와 가공오차의 경우 큰 폭으로 오차를 보정할 수 있음을 확인하였다. 본 연구를 통하여 가공에 관한 기본적인 데이터 베이스를 구축할 수 있으며, 이를 통해 사용자 관점에서 가공오차에 대한 보정이 가능할 것으로 기대된다.

평면변형률 압축시험에 의한 각종 모래의 강도.변형특성의 이방성(I) -강도 이방성- (Anisotropy in Strength and Deformation Properties of a Variety of Sands by Plane Strain Compression Tests(I) Strength Anisotropy)

  • 박춘식
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제13권5호
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    • pp.5-18
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    • 1997
  • 공중투하법으로 만든 등방압밀 모래공시체를 평면변형률 압축시험을 실시하여 강도.변형특성의 이방성을 연구하였다. 세계 각국의 주요 연구기관에서 사용되고 있는 7종류의 연구용 표준시공시체를 최대주응력방향(e,)의 변형률과 최소주응력방향(e3)의 변형률을 각각 $10^{-60}에서\; 10^{-2}$ 까지 상세히 측정하였다. 그 결과,실험한 모든 모래에 대하여 변형률 0. 001%이하까지의 변형률에 있어서는 최대주응력이 퇴적면과 이루는 각도 5에 관계없이 탄성적.등방적인 거동을 나타내었다. 그러나, 변형률이 증가하여 탄성한계를 넘어면 점차퍽으로 이방적인 성질을 띄게 되고 마침내 피크에 도달하면 최대내부마찰각 $\phi_{max}은 \delta가\; 90^{\circ}에서 0^{\circ}$로 감소함에 따라 감소하고 그 최소치와 최대치의 비는 0.82-0.90 사이에 있었다. 또, $\phi_{max}$값의 최소치는 모래의 종류에 따라 $ \delta=0^{\circ}-30^{\circ}$ 사이에 있었다. 그러나, 잔류상태에 도달하면 모래는 다시 등방적인 거동을 하여 $\pji는\delta$에 크게 의존하지 않고 거의 일정한 값을 나타내었다.

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압축성이 큰 지반 위에 시공되는 계단형 블록식 보강토 옹벽의 거동 (Behavior of a Geosynthetic Reinforced Two-tier Segmental Retaining Wall on a Yielding Foundation)

  • 유충식;전한용
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제21권7호
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    • pp.21-29
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    • 2005
  • 본 논문에서는 압축성이 큰 지반 위에 시공되는 지오그리드 보강 계단형 블록식 보강토 옹벽의 거동 특성에 관한 내용을 다루었다. 대상옹벽으로는 2단으로 시공되는 높이 lOrn의 블록식 보강토 옹벽을 고려하였으며 압축성이 큰 지반위에 시공되는 경우를 고려하였다. 본 연구는 검증된 유한요소해석 모델을 사용하여 수행되었으며 기초지반의 침하가 옹벽의 변위 및 보강재 유발 인장력에 미치는 영향을 집중적으로 다루었다. 연구결과 시공중 발생하는 기초지반의 과다 침하는 옹벽의 변위 뿐 아니라 보강재 유발 인장력 또한 현저히 증가시켜 내·외적 안정성에 지대한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 본 논문에서는 연구결과와 아울러 실무적 관점에서의 고려사항 을 기술하였다.

연약대를 통과하는 터널의 시공중 변위거동 - 수치해석 연구 (Deformation behavior of tunnels crossing weak zone during excavation - numerical investigation)

  • 유충식;박정규
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제16권4호
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    • pp.373-386
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    • 2014
  • 본 연구에서는 연약대를 관통하는 터널의 변위거동에 관한 연구내용을 다루었다. 이를 위해 발파굴착 공법이 적용되는 터널을 대상으로 다양한 파쇄대 조건을 도출하고 이에 대한 3차원 해석을 수행하여 파쇄대의 주향 및 경사와 터널 변위 거동과의 관계에 대한 매개변수 연구를 실시하였다. 해석결과를 토대로 파쇄대의 공간적 분포 특성에 따른 터널의 파쇄대 관통 전후의 변위 거동을 고찰하였으며 이를 토대로 현재 실무에서 적용되고 있는 3차원 계측결과의 활용방안을 모색하였다. 3차원 해석 결과를 분석한 결과 터널 천단 및 내공변위의 각 성분비는 터널 주변 파쇄대의 터널과의 상대적 위치 및 방향성에 따라 달라지는 것으로 관찰되어 천단 및 내공변위 등 전통적인 터널 안정성 지표와 아울러 터널의 안정성 검토는 물론 주변 파쇄대 존재여부를 판정하는 지표로 활용할 수 있는 것으로 검토되었다.

Application of mesh-free smoothed particle hydrodynamics (SPH) for study of soil behavior

  • Niroumand, Hamed;Mehrizi, Mohammad Emad Mahmoudi;Saaly, Maryam
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제11권1호
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    • pp.1-39
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    • 2016
  • The finite element method (FEM), discrete element method (DEM), and Discontinuous deformation analysis (DDA) are among the standard numerical techniques applied in computational geo-mechanics. However, in some cases there no possibility for modelling by traditional finite analytical techniques or other mesh-based techniques. The solution presented in the current study as a completely Lagrangian and mesh-free technique is smoothed particle hydrodynamics (SPH). This method was basically applied for simulation of fluid flow by dividing the fluid into several particles. However, several researchers attempted to simulate soil-water interaction, landslides, and failure of soil by SPH method. In fact, this method is able to deal with behavior and interaction of different states of materials (liquid and solid) and multiphase soil models and their large deformations. Soil indicates different behaviors when interacting with water, structure, instrumentations, or different layers. Thus, study into these interactions using the mesh based grids has been facilitated by mesh-less SPH technique in this work. It has been revealed that the fast development, computational sophistication, and emerge of mesh-less particle modeling techniques offer solutions for problems which are not modeled by the traditional mesh-based techniques. Also it has been found that the smoothed particle hydrodynamic provides advanced techniques for simulation of soil materials as compared to the current traditional numerical methods. Besides, findings indicate that the advantages of applying this method are its high power, simplicity of concept, relative simplicity in combination of modern physics, and particularly its potential in study of large deformations and failures.

변형각의 측정 위치에 따른 6인치 탄소강관엘보의 파괴 기준 (Failure Criteria of a 6-Inch Carbon Steel Pipe Elbow According to Deformation Angle Measurement Positions)

  • 윤다운;전법규;장성진;박동욱;김성완
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제26권1호
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    • pp.13-22
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    • 2022
  • This study proposes a low-cycle fatigue life derived from measurement points on pipe elbows, which are components that are vulnerable to seismic load in the interface piping systems of nuclear power plants that use seismic isolation systems. In order to quantitatively define limit states regarding leakage, i.e., actual failure caused by low-cycle fatigue, in-plane cyclic loading tests were performed using a sine wave of constant amplitude. The test specimens consisted of SCH40 6-inch carbon steel pipe elbows and straight pipes, and an image processing method was used to measure the nonlinear behavior of the test specimens. The leakage lines caused by low-cycle fatigue and the low-cycle fatigue curves were compared and analyzed using the relationship between the relative deformation angles, which were measured based on each of the measurement points on the straight pipe, and the moment, which was measured at the center of the pipe elbow. Damage indices based on the combination of ductility and dissipation energy at each measurement point were used to quantitatively express the time at which leakage occurs due to through-wall cracking in the pipe elbow.

Development of Modified Flexibility Ratio - Racking Ratio Relationship of Box Tunnels Subjected to Earthquake Loading Considering Rocking

  • Duhee Park;Van-Quang Nguyen;Gyuphil Lee;Youngsuk Lee
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제24권2호
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    • pp.13-24
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    • 2023
  • Tunnels may undergo a larger or a smaller response compared with the free-field soil. In the pseudo-static procedure, the response of the tunnel is most often characterized by a curve that relates the racking ratio (R) with the flexibility ratio (F), where R represents the ratio of the tunnel response with respect to the free-field vibration and F is the relative stiffness of the tunnel and the surrounding soil. A set of analytical and empirical curves that do not account for the depth and the aspect ratio of the tunnel are typically used in practice. In this study, a series of dynamic analyses are conducted to develop a set of F-Rm relations for use in a frame analysis method. Rm is defined as an adjusted R where the rocking mode of deformation is removed and only the racking deformation is extracted. The numerical model is validated against centrifuge test recordings. The influence of aspect ratio, buried depth of tunnel on results is investigated. The results show that Rm increases with the increase of the buried depth and the aspect ratio. The widely used F-R relations are highlighted to be different compared with the obtained results in this study. Therefore, the updated F-Rm relations with proposed equations are recommended to be used in practice design. The rocking response decreases with either the decrease of the difference of stiffness between surrounding soil and tunnel or the larger aspect ratio of the tunnel section.

지중연속벽 시공을 위한 트렌치 굴착시 지반변형에 관한 모형실험 (Model Tests on Ground Deformation during Trench Excavation for Diaphragm Walls)

  • 홍원표;이문구;이재호
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제22권12호
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    • pp.77-88
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    • 2006
  • 지중연속벽 시공을 위한 트렌치 굴착시 굴착배면지반의 침하거동을 규명하기 위한 모형실험을 실시하였다. 트렌치 굴착을 모사하는 모형실험장치를 제작하였으며 계측시스템을 이용하여 트렌치 굴착시 굴착배면지반의 침하를 측정하였다. 모형실험결과 트렌치 굴착시 굴착배면지반의 침하량은 굴착면에 가까워질수록 크게 증가하는 경향을 보이는 것으로 나타났다. 지반의 상대밀도가 작고, 지하수위가 높을수록 굴착시 배면지반에서의 침하량은 크게 발생하였다. 그리고, 굴착배면지반에서의 침하량은 최종 굴착깊이의 약40%에 해당하는 이격거리에서 급격하게 증가함을 알 수 있었다. 한편, 트렌치 굴착완료후 굴착면내 안정액의 수위를 저하시킬 경우 굴착측벽에서는 벌징(Bulging) 현상이 발생되고, 굴착배면지반에서는 침하현상이 발생되어 종국에는 굴착면 상부에서 지반붕괴가 발생되었다. 모형실험에서 측정된 굴착배면지반에서의 침하량은 Clough and O'Rourke(1990)에 의해 제안된 침하량보다 작게 발생하였으며, 굴착배면지반의 침하기준선은 굴착벽면 주변에서 급격하게 증가하는 쌍곡선형태로 관찰되었다.