• 대한기계학회논문집A
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• 제24권2호
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• pp.496-505
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• 2000

A semi-infinite parallel crack propagated with constant velocity in two bonded anisotropic strip under anti-plane clamped displacement is analyzed. Using Fourier integral transform a Wiener-Hopf equation is derived. By solving this equation the asymptotic stress and displacement fields near the crack tip are determined, where the results give the more general expression applicable to the extent of the anisotropic material having one plane of elastic symmetry for the parallel crack. The dynamic stress intensity factor and energy release rate are also obtained as a closed form, which are the results applicable to the problem both of dynamic and static crack under the same geometry as this study. The stress intensity factor approaches zero at the critical crack velocity which is less than the shear wave velocity, but in typical case of isotropic or orthotropic material agrees with the velocity of shear wave. Also a circular shear stress around crack tip is considered, from which the stress is shown to be approximately symmetric about the horizontal axis. Referring to the maximum stress criteria, it could be shown that a brenched crack is formed by crack growth as crack velocity increases.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제24권2호
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• pp.137-147
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• 2012

본 연구는 L형, I형 실험체에 강판 콘크리트 구조와 철근콘크리트 구조를 적용하여 이질접합부를 만들고, 실험체에 반복하중을 파괴 시 까지 가력하여 면외 휨 내력 및 면내 전단 내력을 평가하고 구조특성을 검토하기 위해서 실험연구를 수행하였다.본 연구에서 면외 휨 성능실험은 접합부에서 정착부 수직철근이 인발되면서 파괴되었고, 면내 전단성능실험은 기초부에서의 휨 균열이 발생하여 파괴되었으며, 이론식과의 비교결과 최대 내력이 실험값/이론값의 결과가 면외 휨성능실험은 96%, 면내 전단성능실험은 82%의 값을 나타내었다.

• 대한기계학회논문집
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• 제17권7호
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• pp.1719-1730
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• 1993

This paper presents the theoretical natural frequencies of out-of-plane deformable ring based on the variables such as out-of-plane deflection, torsional rotation and shear rotation. Based on the same variables, a finite element eigen analysis is carried out by using the $C^0$-continuous, isoparametric element which has three nodes per element and three degrees-of-freedom at each node. Numerical experiments are peformed to find the integration scheme which produces accurate natural frequencies, natural modes and correct rigid body motion. The uniformly reduced integration and the selective reduced integration give more accurate numerical frequencies than the uniformly full integration, but the uniformly reduced integration produces incorrect rigid body motion while selective reduced integration does correct one. Therefore, the ring element based on the three variables which employes selective reduced integration is recommended to avoid spurious modes, to alleviate the error due to shear locking and to produce correct rigid body motion, simultaneously.

• Composites Research
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• 제12권2호
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• pp.46-52
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• 1999

본 연구는 면내 전단과 휨을 동시에 받는 직교이방성 구조재의 복부판의 탄성좌굴거동에 대한 해석적 연구결과이다. 펄트루젼 방법으로 생산된 섬유보강 플래스틱을 직교이방성으로 간주하였다. 복부판의 좌굴해석에서 직교이방성 재료의 역학적 성질을 고려할 수 있도록 기존의 등방성 판의 좌굴해석을 위해 개발된 이론적 해를 확장하였다. 이론식의 해를 구하는 방법으로 Rayleigh-Ritz법을 사용하였으며, 면내 전단과 휨을 동시에 받는 복부판의 탄성좌굴강도를 구할 수 있는 그래프를 제시하였다. 전단과 휨의 상호작용과 관련된 설계기준에 대해서도 도한 검토하였다.

• Steel and Composite Structures
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• 제34권1호
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• pp.75-89
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• 2020

The current paper illustrates the effect of in-plane varying compressive force on critical buckling loads and buckling modes of sandwich composite laminated beam rested on elastic foundation. To generalize a proposed model, unified higher order shear deformation beam theories are exploited through analysis; those satisfy the parabolic variation of shear across the thickness. Therefore, there is no need for shear correction factor. Winkler and Pasternak elastic foundations are presented to consider the effect of any elastic medium surrounding beam structure. The Hamilton's principle is proposed to derive the equilibrium equations of unified sandwich composite laminated beams. Differential quadrature numerical method (DQNM) is used to discretize the differential equilibrium equations in spatial direction. After that, eigenvalue problem is solved to obtain the buckling loads and associated mode shapes. The proposed model is validated with previous published works and good matching is observed. The numerical results are carried out to show effects of axial load functions, lamination thicknesses, orthotropy and elastic foundation constants on the buckling loads and mode shapes of sandwich composite beam. This model is important in designing of aircrafts and ships when non-uniform compressive load and shear loading is dominated.

• Water Engineering Research
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• 제3권3호
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• pp.163-176
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• 2002

In this study, laboratory experiments have been performed to investigate characteristics of the velocity fields and turbulence for non-buoyant plane jet in the vicinity of the jet nozzle using PIV system. The experimental results show that, in the transition region, the lateral velocity profile is in good agreement with Gaussian distribution. However, the coefficient of Gaussian distribution, $\K_{u,}$, decreases with longitudinal distance in the transition region. The existing theoretical equation for the centerline velocity tends to overestimate the measured data in the transition region. A new equation for the centerline velocity derived by incorporating varying $k_{u}$ gives better agreement with the measured data than the previous equation. The results of the turbulence characteristics show peak values are concentrated on the shear layers. The Reynolds shear stress profile shows the positive peak in the upper layer and negative peak in the lower layer. The turbulent kinetic energy also provides double peaks at the shear layers. The peak of the Reynolds shear stress and the turbulent kinetic energy increases until x/B=8, and then it decreases afterwards.s.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제7권5호
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• pp.793-800
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• 2006

곡선보(curved beam)의 회전관성(rotatory inertia) 및 전단변형(shear deformation)을 고려한 평면내(in-plane) 자유진동을 해석하는데 미분구적법(DQM)을 이용하여 고정-고정 경계조건(boundary conditions)과 다양한 굽힘각(opening angles)에 따른 진동수(frequencies)를 계산하였다. DQM의 결과는 엄밀해(exact solution) 또는 다른 수치해석(Rayleigh-Ritz, Galerkin 또는 FEM) 결과와 비교하였으며, DQM은 적은 요소(grid points)를 사용하여 정회한 해석결과를 보여주었다.

• Earthquakes and Structures
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• 제19권6호
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• pp.459-469
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• 2020

An external prestressed steel-bar truss unit was developed as a new strengthening technology to enhance the seismic performance of an in-plane masonry wall structure while taking advantage of the benefits of a prestressed system. The presented method consists of six steel bars: two prestressed vertical bars to introduce a prestressing force on the masonry wall, two diagonal bars to resist shear deformation, and two horizontal bars to maintain the configuration. To evaluate the effects of this new technique, four full-scale specimens, including a control specimen, were tested under combined loadings that included constant-gravity axial loads and cyclic lateral loads. The experimental results were analyzed in terms of the shear strength, initial stiffness, dissipated energy, and strain history. The efficiency of the external prestressed steel-bar truss unit was validated. In particular, a retrofitted specimen with an axial load level of 0.024 exhibited a more stable post behavior and higher energy dissipation than a control specimen with an observed complete sliding failure. The four vertical bars of the adjacent retrofitting units created a virtual column, and their strain values did not change until they reached the peak shear strength. The shear capacity of the masonry wall structure with external prestressed steel-bar truss units could be predicted using the model suggested by Yang et al.

• 한국지반공학회논문집
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• 제30권5호
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• pp.37-46
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• 2014

다양한 지반조건을 갖고 있는 지반구조물들은 공사 설계에 대한 특성에 따라 안정성 해석을 하여 설계와 시공이 되어야 한다. 일반적으로 지반의 강도정수들은 삼축압축시험으로 분석한 결과를 설계시공에 적용하여 안정성을 해석한다. 띠하중과 같은 응력을 받고 있는 댐, 제방, 옹벽 등은 한방향의 변형이 구속되어 있는 평면변형 조건의 지반구조물들이다. 지반 조건에 맞는 안정성 해석은 적절한 강도정수들의 적용에 의해서 이루어져야 한다. 삼축압축시험에 의한 강도정수 적용은 이러한 지반구조물들을 설계할 때, 안전율이 과소평가되어 시공성과 경제성에 불리하게 작용한다. 본 연구는 화강풍화토를 대상으로 삼축압축시험과 평면변형시험을 통하여 강도정수를 산정하고 상대밀도에 따른 강도 증가에 대한 경향을 분석하고자 한다. 삼축압축시험은 응력경화가 지속적으로 발생하기 때문에 최대 변형률 15%에서 한계파괴응력을 결정짓는 반면에, 평면변형 조건에서 수행되는 시험은 강도가 증가하면서 2번의 뚜렷한 응력경화를 나타내었고, 강도정수를 결정할 수 있는 항복응력을 구분할 수 있었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제27권4호
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• pp.51-65
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• 2011

전단면의 형성과 전단면에 집중되어 국부적으로 발생하는 변형은 지반 구조물의 거동과 안정성에 크게 영향을 미치기 때문에 전단면의 특성을 파악하는 것은 매우 중요하다. 본 연구에서는 전단면의 형성 및 발달 패턴 등을 실험적으로 규명하기 위하여 입도분포가 다른 세 가지 시료에 대하여 밀도와 구속압 조건을 변화시켜가면서 평면변형률 시험을 수행하였다. 전단 중에 이미지를 촬영하고, 전단 초기에서부터 한계 상태까지 하중 단계에 따라서 이미지 해석을 수행하여 시료 내부의 변형을 측정하였다. 이를 바탕으로 전단면이 발생하기 시작하는 단계를 확인하였고, 이 단계부터 응력 연화 단계를 지나 한계 상태에 이를 때까지의 전단면의 특성을 기울기와 두께의 관점에서 평가하였다. 또한, 두께를 합리적으로 산정하기 위하여 통계적인 해석 절차도 마련하였다.