• 제목/요약/키워드: Stress-distribution ratio

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도로 하부지반에서 발생된 공동이 지반 안정성에 미치는 영향에 관한 수치해석 (Numerical Analysis on the Influence Factors of Cavity Occurrence in the Stability of the Underground with Cavity)

  • 남준희;김종철;이강일
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제21권1호
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    • pp.49-56
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    • 2022
  • 본 연구에서는 공동이 발생된 도로 하부지반에서의 영향인자 분석과 지반의 안정성을 평가하기 위하여 다양한 영향인자(공동형상 및 규모, 포장층 두께, 교통하중의 크기)를 고려한 유한요소 수치해석을 수행하였다. 본 연구에서 적용된 수치해석 방법 및 결과에 대한 신뢰성을 검증하기 위하여 기존 연구 및 현장계측 결과와 비교·분석하였다. 수치해석 결과로부터 얻은 연직변위분포, 지표침하분포 및 침하량, 응력비 분포, 안전율 분포를 통해 영향인자 간의 상관관계를 분석하였으며, 도로 하부지반의 전반적인 역학적 거동 분석을 통해 지반의 안정성을 평가하였다. 그 결과, 공동규모 및 교통하중이 증가하고 포장층 두께가 감소할수록 공동 상부의 연직변위 및 지표침하량이 크게 나타났으며 허용안전율 미만의 위험지반영역이 증가하여 지반의 안정성 감소가 크게 나타난 것을 확인할 수 있었다. 또한 공동의 형상이 사각형일 경우 원형의 공동일 때보다 지반의 안정성 감소가 크게 나타났다. 이러한 결과를 통해 공동이 발생된 도로 하부지반의 전반적인 안정성에 대해 확인할 수 있었다.

LRFD법에 의한 이중합성 박스거더 최대부모멘트 단면 휨 설계 (Flexural Design of Double Composite Box Girder over Interior Pier by LRFD Method)

  • 조은영;신동구
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제19권6호
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    • pp.737-749
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    • 2007
  • LRFD 법을 이용하여 3경간 연속 이중합성 박스거더교의 부모멘트를 받는 내측 교각 위 단면을 설계하였다. 3경간 연속교의 최대경간은 80-120m를 고려하였으며 경간비는 1:1.25:1로 가정하였다. 설계 시에는 최대부모멘트를 받는 이중합성거더 단면의 강도한계상태, 사용성한계상태 및 시공성 검토를 고려하였다. 하부 보강콘크리트가 압축플랜지에 합성되기 전에는 압축플랜지의 좌굴을 검토하였으며 합성 후에는 좌굴이 방지된 것으로 가정하였다. 이중합성 박스거더의 하부플랜지 위에 타설하는 콘크리트의 두께에 따른 단면전체의 휨강성과 휨저항강도를 비롯하여 인장플랜지, 압축플랜지 및 복부판의 휨강도를 비교 분석하였다. 상부플랜지와 하부플랜지 단면적비가 이중합성 박스거더의 연성거동 및 휨응력 분포에 미치는 영향을 검토하고 적절한 단면적비를 분석하였다. 하부 보강콘크리트의 유무에 따른 소요 강재량을 비교한 결과, 이중합성 거더의 경우가 기존 단일합성 거더에 비해 15% 내외의 강재량 절감효과가 있는 것으로 분석되었다.

구치의 경사도와 회전정도가 발치공간 폐쇄시 치근막의 응력분포와 치아의 초기이동에 미치는 영향에 대한 3차원 유한요소법적 연구 (Stress distributions at the Periodontal ligament and displacements of the maxillary first molar under various molar angulation and rotation . Three dimensional finite element study)

  • 권대우;손우성;양훈철
    • 대한치과교정학회지
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    • 제34권5호
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    • pp.417-428
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    • 2004
  • 본 연구는 상악 제1대구치에 발치공간 폐쇄를 위한 근심력 적용시, 대구치의 근원심 경사도와 회전정도의 변화가 치근막의 응력분포와 치근막 내에서의 초기 치아이동에 어떤 변화를 야기하는지를 살펴보기 위하여 시행되었다. 상악 제1대구치와 치근막의 3차원 유한요소모델을 제작하여 $20^{\circ}$의 근심경사와 원심경사를 설정하고. $20^{\circ}$의 근심회전과 원심회전을 설정하였다 각각의 상황에서 치체이동을 유도하는 근심력을 가하기 위해 협면에 rigid element를 부착하고 200g의 근심력과 9: 1의 countertipping 모멘트 5:1의 counterrotation모멘트를 부여하였다. 각각의 응력분포 및 초기이동 양상을 비교하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 상악 제1대구치의 경사도 변화나 회전 변화를 통해 근심력 적응시 구치의 근심이동에 대한 저항의 증가를 얻을 수 없었다. $20^{\circ}$의 근심경사와 $20^{\circ}$의 원심회전이 매우 유사한 응력분포 및 변위를 나타내었다 $20^{\circ}$의 원심경사와 $20^{\circ}$의 근심회전도 마찬가지로 유사성을 보였다. $20^{\circ}$ 근심경사 및 $20^{\circ}$ 원심회전된 경우 치근이 협측 이동하고 치관이 설측 이동하는 관상면 상에서의 회전경향이 발생하였다. $20^{\circ}$ 원심경사 및 $20^{\circ}$ 근심회전된 경우 치근이 설측 이동하고, 치관이 협측 이동하는 관상면 상에서의 회전경향이 발생하였다. 경사되거나 회전된 치아에 근심력을 가해야 할 경우 관상면상에서의 회전을 방지하기 위한 부가적인 토크 조절이 필요하다.

고강도 콘크리트 휨부재의 인장 겹침이음길이에 관한 연구 (Tension Lap Splice Length in High-Strength Concrete Flexural Members)

  • 이기열;김우;이화민
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제21권6호
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    • pp.753-761
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    • 2009
  • 이 논문은 철근콘크리트 휨부재의 인장겹침이음 영역에서의 정착저항능력에 대한 콘크리트 강도와 피복두께의 영향을 알아보기 위하여 총 24개의 beam-end 실험체의 실험 결과를 정리 분석한 것이다. 콘크리트 강도가 증가할수록 부착응력이 커지고 전달길이가 줄어든다는 부착특성과 얇은 피복에서 쉽게 발생하는 쪼갬균열 및 취성적인 균열 진전과 같은 균열거동을 근거로 하여 현행 설계기준의 등분포부착응력 가정에 의한 정착길이 규정을 고강도 콘크리트에도 그대로 적용할 수 있는지 조사하였다. 그 결과 콘크리트 강도에 따른 정착저항능력은 피복두께의 영향을 크게 받고 있으며, 고강도 콘크리트에서는 현행 설계기준 규정보다 짧은 겹침이음길이를 갖더라도 충분한 안전율을 확보하는 것으로 나타났다. 이러한 실험 결과로부터 고강도 콘크리트의 정착길이는 제곱근 압축강도의 반비례가 아닌 압축강도에 직접적으로 반비례함을 확인하였으며, 현 설계기준에서 보통강도 콘크리트에 적용하는 동일 매입길이에 대한 등 분포부착응력 가정이 아닌 새로운 정착길이 계산식을 제안하였다.

주조연결된 니켈-크롬-베릴리움 주조체의 굽힘강도에 관한 비교연구 (FLEXURE STRENGTH OF CAST-JOINED CONNECTOR WITH Ni-Cr-Be ALLOY)

  • 정창모;전영찬;임장섭
    • 대한치과보철학회지
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    • 제36권6호
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    • pp.858-866
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    • 1998
  • Soldering is the usual method used to correct an unstable fixed partial denture framework at patient's try-in; However, presoldering base metal alloys is technique-sensitve and results are unstable because it is difficult to maintain uniform heat distribution and to prevent oxidation of an alloy. A cast-joining technique has been developed by Weiss and Munyon for repair, correction and addition to base metal framework. This joining technique eliminates the problem with presoldering of non-precious frameworks. The object of this study was to 1) compare the relative flexure strength and the joining effectiveness of Ni-Cr-Be cast in two pieces and 'pre-soldered' versus in two pieces and 'cast-joined'. 2) determine the effect of increasing the number of retentive grooves on the face of the cast and 3) determine the effect of the relative matched position of groove patterns on flexure strength. The joining effectiveness can be expressed by the ratio of the mean flexure stress of soldered or cast-joined specimens to that of one-piece cast. Resin rods 3mm in diameter were used as pattern of specimens for one-piece casted, presoldered, and cast-joined groups. Cast-joined specimens had two different patterns of retentive grooves on the joined faces. Type A had cross-shaped grooves 1mm in depth. 0.6mm in width. Type B was the same except for the addition of one more retentive groove. In the experiment connecting cast-joined specimens, half of specimens with type A pattern had their patterns on the faces of paired casts matched with each other as mirror image. With the rest pairs, it was proceeded that one of paired casts turned 45 degrees so that the patterns crossed. Half of specimens with type B pattern also had the patterns matched as mirror image; However, here, one of paired casts turned 90 degrees with the other pairs. Retentive groove in this study lacked the intentional undercuts, in contrast with the suggestion of Weiss and Munyon. The specimens were subjected to four-point flexural loading in an Instron testing machine. The midspan flexural stress was calculated at the point of initial plastic strain as determined from a strip-chart recorder or at the point of failure if this occured at a lower stress level. Within the scope of this study, the following results were obtained. 1. The presoldered group showed flexural strength at least 2 times higher than the cast-joined groups. Its joining effectiveness was 82%. 2. In cast-joined groups, the flexural strength of joints with type B patterns exhibited 1.5 times that of joints with type A patterns. Joining effectivenesses were 38% for type B patterns, 25-26% for type A patterns. 3. The relative matched position of groove patterns did not have any significant effect on flexural strength of the cast-joined specimens with either type A patterns or type B patterns(p>.05).

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Pasternak 탄성지반위에 놓인 점진기능재료 판의 정적 및 자유진동 해석 (Static and Free Vibration Analysis of FGM Plates on Pasternak Elastic Foundation)

  • 이원홍;한성천;박원태
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제29권6호
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    • pp.529-538
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    • 2016
  • 멱 법칙 및 S 형상 함수를 이용한 점진기능재료(FGM) 판의 정적 및 동적해석을 위해 단순화된 전단변형이 고려된 이론을 정식화 하여 동적 평형방정식을 유도하였다. 단순화된 전단변형 이론은 전단보정계수가 필요없으며 수직 전단변형률과 전단응력의 곡선분포를 고려하였고 판의 상부와 하부에서 0이 된다는 조건을 만족한다. 또한 4개의 변수만으로 평형방정식이 유도되고 합응력, 평형방정식 그리고 경계조건이 고전적 이론과 유사한 형태를 가지게 된다. 점진기능재료의 형태는 멱 법칙 및 S 형상 함수로 두께방향으로 변화가 고려된다. Hamilton 원리를 이용하여 동적 평형방정식을 유도하였고 Winkler-Pasternak 탄성지반 모델을 적용하였다. 단순지지된 점진기능재료 판의 정적 및 자유진동 응답을 계산하였고 비교하였다. 본 연구에서 제시한 결과는 참고문헌과 비교하여 정확하고 관련성을 가진다. 거듭제곱 지수, 탄성지반 계수 그리고 폭-두께비의 변화에 따른 정적 및 자유진동 해석결과를 제시하였다.

고준위방사성폐기물 처분장에서의 굴착손상대를 고려한 수리-역학적 복합거동 해석 (Analysis of Hydro-Mechanical Coupling Behavior Considering Excavation Damaged Zone in HLW Repository)

  • 이지원;김민주;권상기
    • 화약ㆍ발파
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    • 제41권3호
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    • pp.38-61
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    • 2023
  • 발파의 영향으로 생기는 굴착손상대(Excavation Damaged Zone, EDZ) 영역은 응력재분배 등으로 응력이 변화하며 처분장이 위치하는 깊은 심도에서는 그 영향이 두드러진다. 특히 균열생성으로 인한 투수특성 증가는 지하수 유입량 증가 및 방사성 핵종의 유출 가능성을 증가시키므로 반드시 고려되어야 하는 영역이다. 본 연구에서는 FLAC2D Version 7.0을 이용하여 EDZ가 없는 경우(No EDZ), EDZ가 있으며 거리에 따라 일정한 물성을 갖는 경우(Uniform EDZ), EDZ가 있으며 거리와 위치에 따라 무작위 물성을 갖는 경우(Random EDZ) 3가지로 나누어 비교하여 손상대 유무에 따른 수리-역학적 복합거동 분석을 통해 안정성 해석을 진행하였다. 그 결과 터널 변위의 경우 Random EDZ에서 No EDZ에 비해 평균 423 %, Uniform EDZ에 비해 16 % 크게 나타났다. 지하수 유입량은 Random EDZ에서 No EDZ에 비해 최대 17.3 %, Uniform EDZ에 비해 10.8 % 증가하였다. 굴착 후 응력재분배에 의해 터널 주변의 투수계수는 터널 벽면 모서리 부분과 터널 천정 부근에서 최대 10배 이상 증가하는 것으로 나타났다. 측압계수가 증가함에 따라 터널 벽면 주변의 투수계수는 부분적으로 증가하지만 터널 전면에서의 지하수 유입량은 감소하는 경향을 보였다. FLAC3D를 이용한 역학적 해석에서도 FLAC2D와 유사한 결과를 보였으며 터널 굴착 진행에 따른 소성대의 발생으로 인한 약간의 차이를 확인할 수 있었다.

영남권 사찰림일대 소나무장령림의 미기후 조절 효과 연구 (Effectiveness of Controling Micro Climate by the Pine (Pinus Densiflora) Forests of the Temple in Southeast Area of Korea)

  • 홍석환;안미연;강래열;최송현
    • 한국환경생태학회지
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    • 제34권4호
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    • pp.294-303
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    • 2020
  • 본 연구는 경남지역 내 소나무 장령림이 안정적으로 생육하고 있는 사찰 소나무림을 대상으로 온도 및 습도의 미기상 변화 특성과 식생분포특성을 비교하여 소나무장령림의 미기후 조절정도를 살펴보고자 하였다. 연구는 국내에서 소나무 장령림의 안정적 생육지로 알려진 합천 해인사, 부산 범어사, 양산 통도사 및 경주 불국사 일대 소나무림을 대상으로 하였다. 식생분포 현황 분석결과 이들 소나무림은 알려진 바와는 달리 소나무림의 면적비율이 월등히 높지는 않았는데, 통도사 주변을 제외하면 소나무림보다 낙엽활엽수림 및 혼효림의 우점비율이 훨씬 높게 나타나고 있었다. 미기상데이터 측정 결과 통도사는 다른 세 지역과는 달리 미기후 특성이 크게 차이가 있었는데, 다른 세 지역의 경우 온도 및 습도의 일교차가 상대적으로 적은 반면 통도사는 일교차가 크게 나타나는 현상을 보였다. 이는 통도사 주변 숲이 개발지를 제외하면 대부분 소나무림인 반면, 다른 세 지역은 낙엽활엽수림의 우점비율이 높은데 기인하는 것으로 판단된다. 소나무림의 적극적 관리는 온도상승과 공중습도의 감소에 효과적이지 않은 만큼 현재 양산 통도사 주변 소나무림과 같이 소나무 단순림으로의 적극적인 관리는 오히려 온도와 습도 스트레스 측면에서 부정적 영향이 더욱 큰 것을 확인할 수 있었다. 소나무림의 미기후 완화 효과 증대를 위해서는 숲 관리의 새로운 전환이 필요한 것으로 판단된다.

Fe-Si 전기강판 폐스크랩을 이용한 연자성 분말 및 테이프 제조기술 (Manufacturing Technology for Tape Casting and Soft Magnetic Powder Using by Recycling Scrap of Fe-Si Electrical Sheet)

  • 홍원식;김상현;박지연;오철민;이우성;김승겸;한상조;심금택;김휘준
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.11-18
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    • 2016
  • This study focused on examining the possibility for recycling of Fe-Si electric sheet. We manufactured Fe-6.5Si mother alloy using by Fe-Si electric sheet scrap for transformer core materials. And then, soft magnetic alloy powder which diameter and shape were $45{\sim}150{\mu}m$ and sphere type was prepared by gas atomization process. As we compared to commercial Fe-6.5Si powder, its diameter distribution and microstructure of recycled powder was a similar. To investigate the possibility of reusing the soft magnetic composite sheet for electronics, recycled powder was treated to have a high aspect ratio (AR), and we finally obtained the 65~66 AR and $2.3{\mu}m$ thickness powder. To release the residual stress of powder, heat treatment was conducted under $300{\sim}400^{\circ}C$, $N_2$ gas. And then, soft magnetic sheet was made by tape casting process using by those powders. After the density and permeability of tape was measured, and we confirmed that the recycled Fe-Si electric sheet scrap was possible to reuse the soft magnetic materials of electronics.

Experimental study of vibration characteristics of FRP cables based on Long-Gauge strain

  • Xia, Qi;Wu, JiaJia;Zhu, XueWu;Zhang, Jian
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제63권6호
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    • pp.735-742
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    • 2017
  • Steel cables as the most important components are widely used in the certain types of structures such as cable-supported bridges, but the long-span structures may result in an increase in fatigue under high stress and corrosion of steel cables. The traditional steel cable is becoming a more evident hindrance. Fiber Reinforced Polymer (FRP) cables with lightweight, high-strength are widely used in civil engineering, but there is little research in vibrational characteristics of FRP cables, especially on the damping characteristic. This article studied the two methods to evaluate dynamical damping characteristic of basalt FRP(BFRP) and glass FRP(GFRP) cables. First, the vibration tests of the B/G FRP cables with different diameter and different cable force were executed. Second, the cables forces were calculated using dynamic strain, static strain and dynamic acceleration respectively, which were further compared with the measured force. Third, experimental modal damping of each cables was calculated by the half power point method, and was compared with the calculation by Rayleigh damping theory and energy dissipation damping theory. The results indicate that (1) The experimental damping of FRP cables decreases with the increase of cable force, and the trend of experimental damping changes is roughly similar with the theoretical damping. (2) The distribution of modal damping calculated by Rayleigh damping theory is closer to the experimental results, and the damping performance of GFRP cables is better than BFRP cables.