• Advances in concrete construction
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• 제13권5호
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• pp.361-365
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• 2022

The objective of this study is to simulate the two-phase flow in pipes with various two-fluid models and determinate the shear stress. A hyperbolic shear deformation theory is used for modelling of the pipe. Two-fluid models are solved by using the conservative shock capturing method. Energy relations are used for deriving the motion equations. When the initial conditions of problem satisfied the Kelvin Helmholtz instability conditions, the free-pressure two-fluid model could accurately predict discontinuities in the solution field. A numerical solution is applied for computing the shear stress. The two-pressure two-fluid model produces more numerical diffusion compared to the free-pressure two-fluid and single-pressure two-fluid models. Results show that with increasing the two-phase percent, the shear stress is reduced.

• 한국지반공학회논문집
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• 제15권1호
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• pp.161-173
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• 1999

연약점성토지반의 압밀침하량 산정을 위해 현장에서 널리 사용되고 있는 표준압밀시험이나 Skempton과 Bjerrum의 압밀침하량 보정법은 현장의 재하조건이나 변형양상이 1차원적이 아닌 경우에는 실제 흙 요소의 응력상태나 변형거동을 정확하게 모사하지 못하는 한계를 가지고 있다. 본 논문에서는 응력경로의 자동제어가 가능한 자동화 삼축시험기를 이용하여 정규압밀상태로 성형된 kaolinite 시료에 대해 다양한 응력경로를 적용하는 실험적 연구를 수행하였으며, 그 결과로부터 합리적인 침하량 평가의 근거가 되는 다양한 응력경로하에서의 탄성변형, 압밀변형, 이차압축변형, 간극수압의 발생 및 소산 거동을 분석하였다. 이와 함께 이러한 응력경로시험의 결과를 기존의 일차원 압밀시험의 결과와 비교함으로써 기존 침하량 산정방법들의 한계와 문제점을 명확히 고찰하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제56권7호
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• pp.2859-2874
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• 2024

This paper presents the finite element deformation and failure simulation of a typical Korean high-power reactor vessel under a severe accident characterized by large break loss of coolant (LBLOCA) with in-vessel retention of molten corium through external reactor vessel cooling (IVR-ERVC) conditions. Temperature distributions calculated using Modular Accident Analysis Program Version 5 (MAAP5) as thermal boundary conditions were used, and ABAQUS thermal and structural analyses were performed. After full ablation, the temperature of the inner surface in the thinnest section remained high (920 ℃), but the stress remained relatively low (less than 6 MPa). At the outer surface, the stress was as high as 250 MPa; however, the resulting plastic strain was small owing to the low temperature of 200 ℃. Variations in stress, inelastic strain, and temperature with time in the thinnest section suggest that the plastic and creep strains are saturated owing to stress relaxation, resulting in low cumulative damage. Thus, the lower head of the vessel can maintain its structural integrity under LBLOCA with IVR-ERVC conditions. The sensitivity analysis of internal pressure indicates the occurrence of failure in the thinnest section at an internal pressure >9.6 MPa via local necking followed by failure due to high stresses.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권9호
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• pp.5769-5777
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• 2015

프레스 가공에서 포밍이나 굽힘 등의 변형에 따라 판재는 가공경화를 발생하게 되며, 판재 경화와 가스 스프링 반력에 의한 캠 성형 과정에서 캠 및 판재의 변형과 미 성형이 발생하게 된다. 본 연구는 알루미늄 판재 성형 과정에서 판재경화를 고려한 응력, 변형이 주어진 판재 물성치와 캠 성형 압력에 맞게 입력 값으로 처리하였다. 그리고 유한요소 해석툴인 Hyperstudy와 Abaqus 연동으로 캠 형상을 비선형적으로 형상 최적화 해석을 수행 했다. 그 결과 판재의 변형이 제거 되면서 허용되는 최대, 최소 응력 범위와 최소 변형을 갖는 조건하에서 캠 형상을 최적화 하였다. 따라서 해석 결과를 통해 응력-변형 곡선과 응력-두께의 정규 분포도를 얻을 수 있었고, 또한 Iteration 처리로 판재 경화와 가스 스프링 반력을 고려한 다이캠 두께에 맞는 응력과 변형에 대한 최적화 형상을 얻을 수 있었다.

• 한국도로학회논문집
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• 제13권4호
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• pp.61-70
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• 2011

본 연구에서는 아스팔트 콘크리트의 전단 물성을 고려한 영구변형 예측 모델을 개발하였다. 아스팔트 콘크리트의 전단 물성과 영구변형과의 상관성을 고찰하기 위해서 세 가지 종류의 아스팔트 콘크리트에 대해서 반복재하삼축압축(RLTC) 시험 및 삼축압축강도 시험과 간접인장강도 시험을 다양한 하중과 온도 조건에서 시행하였다. 주어진 아스팔트 콘크리트에 대하여 온도가 증가함에 따라 점착력은 감소하였으나 온도가 $40^{\circ}C$ 이상인 경우 마찰각은 온도 변화에 민감하지 않은 거동을 나타내었다. 축차응력, 구속압, 온도 및 하중 주파수가 영구변형에 미치는 영향이 크다는 것을 관측할 수 있었다. 이러한 실내 시험 결과로 부터 아스팔트 콘크리트의 전단물성과 하중재하시간에 기초한 영구변형 모델을 개발하였다. 또한 일반적인 포장 단면에서 실시한 포장가속시험 결과를 이용해서 영구변형 모델을 보정하였다. 본 연구에서 제안한 영구변형 모델을 이용하여 다양한 온도와 하중조건에서 아스팔트 콘크리트의 영구변형을 예측할 수 있었다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2003년도 춘계학술대회
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• pp.107-112
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• 2003

Mechanical properties of the materials used for transportations and industrial machinery under high strain rate loading conditions such as high impact loading are required to provide appropriate safety assessment to varying dynamically loaded mechanical structures. The Split Hopkinson Pressure Bar(SHPB) technique with a special experimental apparatus can be used to obtain the material behavior under high strain rate loading conditions. In this paper, the dynamic deformation behavior of a brass under both high strain rate compressive loading conditions has been determined using the SHPB technique.

• 한국정밀공학회지
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• 제20권12호
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• pp.142-147
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• 2003

Mechanical properties of the materials used for transportations and industrial machinery under high strain rate loading conditions such as high impact loading are required to provide appropriate safety assessment to varying dynamically leaded mechanical structures. The Split Hopkinson Pressure Bar(SHPB) technique with a special experimental apparatus can be used to obtain the material behavior under high strain rate ]ending conditions. In this paper, the dynamic deformation behavior of a brass under both high strain rate compressive loading conditions has been determined using the SHPB technique.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제19권6호
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• pp.887-903
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• 2017

터널이 시공되는 환경은 다양하여 지형이 평탄하지 않거나 지표가 경사가 진 경우가 많으며, 이런 경우에는 지반내 응력의 분포가 일정하지 않다. 그러므로 이와 같은 환경에서는 얕은 터널 굴착에 따라 종방향 하중전이 특성이 달라서 그 영향이 불명확하다. 또한, 시공방법이나 지반조건 및 굴진면의 변위형태 등이 종방향 하중전이 발생경향에 영향 줄 것이므로, 이를 종합적으로 고려한 연구가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 지반의 경사를 $0^{\circ}$, $10^{\circ}$, $20^{\circ}$, $30^{\circ}$로 모사하고, 굴진면의 변위형태(상부 큰 변위, 등변위, 하부 큰 변위)에 따른 굴진면의 토압과 터널 천단상부의 종방향 하중전이 특성을 실험적으로 규명하였다. 연구결과 굴진면에서 변위가 발생하면 굴진면 토압이 감소하고 터널의 천단 하중이 증가하며, 굴진면의 토압변화량에 따라 터널 천단상부의 하중전이의 크기와 발생경향이 변화되었다. 따라서 굴진면의 토압변화가 터널 종방향 하중전이에 직접적인 영향을 주는 것을 알 수 있었다. 지표경사가 작으면 하중전이 영역이 넓어지며 지표경사가 커질수록 종방향으로 전이되는 경향이 감소하고 굴진면 부근에서 집중되었다. 또한, 굴진면의 변위형태에 따라 종방향으로 전이되는 하중의 분포경향도 달라지므로 종방향 지반의 응력조건과 굴진면의 변위형태는 터널 종방향 하중전이의 형태와 크기에 영향을 주는 것으로 분석되었다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제19권2호
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• pp.141-151
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• 2019

A novel theoretical solution is presented for created (zero initial radius) cavity expansion problem based on CamClay model and considers the effect of initial anisotropic in-situ stress and drained conditions. Here the strain of this theoretical solution is small deformation in elastic region and large deformation in plastic region. The works for cylindrical and spherical cavities expanding in drained condition from zero initial radius are investigated. Most of the conventional solutions were based on the isotropic and undrained condition, however, the initial stress state of natural soil mass is anisotropy by soil deposition history, and drained cavity expansion calculation is closer to actual engineering in permeable soil mass. Finally, the parametric study is presented in order to the engineering significance of this work.

• 대한기계학회논문집A
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• 제20권9호
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• pp.2800-2811
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• 1996

The deformation of a structure shall be called homologous, if a given geometrical relation holds, for a given number of structural points, before, during, and after the deformation. Some researchers have utilized the idea on structural design with finite element method. The approaches use the decomposition of the FEM equation or equality of eqality equations to obtain homologous deformation. However, weight reduction and response constraints such as stress, displacement or natural frequency cannot be considered by those theories. An optimization method solving the above problems is suggested to gain homologous deformation. Homology constraints can be considered under multiple loadindg conditions as well as a single loading condition. Homology index is defined for the multiple loading conditions Examples are solved to present the performances of the method.