• 한국해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해양공학회 2006년 창립20주년기념 정기학술대회 및 국제워크샵
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• pp.166-168
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• 2006

$Si_3N_4/SiC$ composite ceramics was sintered in order to investigate their bending strength behavior after crack healing. $Y_2O_$ and $TiO_2$ power was added as sintering additives to enhance it's sintering property. A three-point bending specimen was cut out from sintered plates. About $100\;{\mu}m$ semi-circular surface cracks were made on the center of the tension surface of the three-point bending specimen using Vickers indenter. After the crack-healing processing from $500^{\circ}C$ to $1300^{\circ}C$, for 1 h, in air, the bending strength behavior of these crack-healed specimen coated with $SiO_2$ colloidal were determined systematically at room temperature. $Si_3N_4/SiC$ ceramics using additive powder ($Y_2O_3+TiO_2$) was superior to that of additive powder $Y_2O_3$. The additive powder $TiO_2$ exerted influence at growth of $Si_3N_4$. The optimum crack healing conditions coated $SiO_2$ colloidal were $1000^{\circ}C$ at $Si_3N_4/SiC$ using additive powder ($Y_2O_3+TiO_2$), and $1300^{\circ}C$ at $Si_3N_4/SiC$ using additive powder $Y_2O_3$.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 1988년도 학술세미나 강연집
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• pp.3-67
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• 1988

Model studies on the response of homgeneous earth embankment dams subjected to strike-slip fault movement have been penomed via centrifuge and finite element analysis. The centrifuge model tests have shown that crack development in earth embankment experiences two major patters: shear failure deep inside the embankment and tension failure near the surface. The shear rupture zone develops from the base level and propagates upward continuously in the transverse direction but allows no open leakage chnnel. The open tensile cracks develop near the surface of the embankment, but they disappear deep in the embankment. The functional relationship has been developed based on the results of the centrifuge model tests incorporating tile variables of amount of fault movement, embankment geometry, and crack propagation extent in earth des. This set of information can be used as a guide line to evaluate a "transient" safety of the duaged embankment subjected to strike-slip fault movement. The finite element analysis has supplemented the additional expluations on crack development behavior identified from the results of the centrifuge model tests. The bounding surface time-independent plasticity soil model was employed in the numerical analysis. Due to the assumption of continuum in the current version of the 3-D FEM code, the prediction of the soil structure response beyond the failure condition was not quantitatively accurate. However, the fundamental mechanism of crack development was qualitatively evaluated based on the stress analysis for the deformed soil elements of the damaged earth embankment. The tensile failure zone is identified when the minor principal stress of the deformed soil elements less than zero. The shear failure zone is identified when the stress state of the deformed soil elements is at the point where the critical state line intersects the bounding surface.g surface.

• Geomechanics and Engineering
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• 제20권5호
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• pp.399-410
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• 2020

Cavities often develop behind the vault during the construction of double-arch tunnels, generally in the form of various defects. The study evaluates the impact of cavities behind the vault on the mechanical and failure behaviors of double-arch tunnels. Cavities of the same sizes are introduced at the vault and the shoulder close to the central wall of double-arch tunnels. Physical model tests are performed to investigate the liner stress variation, the earth pressure distribution and the process of progressive failure. Results reveal that the presence of cavities behind the liner causes the re-distribution of the earth pressure and induces stress concentration near the boundaries of cavities, which results in the bending moments in the liner inside the cavity to reverse sign from compression to tension. The liner near the invert becomes the weak region and stress concentration points are created in the outer fiber of the liner at the bottom of the sidewall and central wall. It is suggested that grouting into the foundation soils and backfilling injection should be carried out to ensure the tunnel safety. Changes in the location of cavities significantly impact the failure pattern of the liner close to the vault, e.g., cracks appear in the outer fiber of the liner inside the cavity when a cavity is located at the shoulder close to the central wall, which is different from the case that the cavity locates at the vault, whereas changes in the location of cavities have a little influence on the liner at the bottom of the double-arch tunnels.

• 대한기계학회논문집A
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• 제37권11호
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• pp.1379-1386
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• 2013

본 논문에서는 용접부 중앙에 원주방향 관통균열이 있는 V-그루브 맞대기 용접 배관의 한계하중 해석을 수행하였다. V-그루브 맞대기 용접 배관이 그루브 각 $45^{\circ}$, $90^{\circ}$를 갖는 형상에 대한 한계하중 식을 제시하기 위해 용접 형상의 변화에 따른 용접부 너비를 정의하였고 강도불일치 비, 용접부 너비, 균열 길이 및 배관 반경 비에 대한 체계적인 변수 해석을 수행 하였다. 모재와 용접재는 탄성 완전소성재료로 가정하였으며 상불일치와 하불일치 조건에서의 인장 하중과 굽힘 하중에 대한 강도불일치 한계하중이 강도불일치 비($M_F$)와 형상변수(${\psi}$)를 통해 정량화 됨을 유한요소 해석을 통해 확인하였다.

• Computers and Concrete
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• 제25권1호
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• pp.67-73
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• 2020

Traditionally used analytical approach to predict the fatigue failure of reinforced concrete (RC) structure is generally conservative and has certain limitations. The nonlinear finite element method (FEM) offers less expensive solution for fatigue analysis with sufficient accuracy. However, the conventional implicit dynamic analysis is very expensive for high level computation. Whereas, an explicit dynamic analysis approach offers a computationally operative modelling to predict true responses of a structural element under periodic loading and might be perfectly matched to accomplish long life fatigue computations. Hence, this study simulates the fatigue behaviour of RC beams with finite element (FE) assemblage presenting a simplified explicit dynamic numerical solution to show computer aided fatigue behaviour of RC beam. A commercial FEM package, ABAQUS has been chosen for this complex modelling. The concrete has been modelled as a 8-node solid element providing competent compression hardening and tension stiffening. The steel reinforcements are simulated as two-node truss elements comprising elasto-plastic stress-strain behaviour. All the possible nonlinearities are duly incorporated. Time domain analysis has been adopted through an automatic Newmark-β time incremental technique. The program consists of twelve RC beams to visualize the real behaviour during fatigue process and to obtain the reliability of the study. Both the numerical and experimental results indicate a redistribution of stresses along the time and damage accumulation of beam which severely affect the serviceability and ultimate capacity of RC beam. The output of the FEM analysis demonstrates good match with the experimental consequences which affirm the efficacy of the computer aided model. The controlled fatigue damage evolution at service fatigue load limits makes the FE model an efficient tool in predicting high cycle fatigue behaviour of RC structures.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제15권3호
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• pp.415-426
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• 2015

초음파 속도를 이용한 콘크리트의 건전성 및 강도평가는 오랫동안 사용되어 왔으며, 현장조사에서 필수적이다. 콘크리트 내부의 공극률은 내구성 및 강도를 평가할 수 있는 주요인자이며, 초음파 진행에 방해가 되므로 공극률 변화에 따라 초음파 속도변화가 발생한다. 본 연구에서는 기존의 공극률 모델을 이용하여 콘크리트 내부를 통과하는 초음파 속도 모델링을 수행하였으며 실험값과의 비교하였다. 또한 인장 및 압축 재하 시험과 동시에 초음파 속도를 측정하여 재하 하중비를 이용한 모델링을 수행하였다. 압축영역에서는 하중재하비 50% 수준까지 초음파 속도가 약간 증가하였으며, 최대하중에 근접할수록 급격한 속도의 감소가 발생하였다. 인장영역에서는 압축영역과 다르게 초기부터 초음파 속도가 상당히 변화하였다. 제안된 기법은 콘크리트의 건전부 및 압축영역에서는 합리적인 결과를 보이고 있으며 인장영역에서는 미세균열 및 국소적인 골재치합을 고려한 보완이 필요할 것으로 판단된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제24권2호
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• pp.121-127
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• 2012

지금까지 연구된 고인성 섬유 복합체의 주요 결합재는 시멘트이다. 이 연구의 목적은 시멘트를 전혀 사용하지 않은 고로슬래그 기반 알칼리 활성 모르타르와 PVA(polyvinyl alcohol) 섬유를 이용하여 고인성을 나타내는 복합체에 대한 가능성을 검토하는 것이다. 이를 위하여 알칼리 활성화제 종류에 따라 균일한 섬유 분산성을 확보하면서 섬유 혼합을 용이하게 하기 위한 적절한 모르타르의 유동성 및 점성을 갖는 두 가지 배합을 결정하였고, 복합체의 기본적인 성능을 평가하기 위하여 슬럼프 플로, 압축강도, 일축인장, 휨 실험을 수행하였다. 실험 결과 두 가지 배합의 슬럼프 플로는 평균 465 mm로 나타났고, 약 2% 정도의 인장 변형 성능과 다중 미세균열을 나타내는 것을 확인하였다. 이를 통하여 시멘트를 전혀 사용하지 않고도 변형률 경화 거동에 의한 고인성을 나타내는 섬유 복합체의 개발 가능성을 입증하였다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제6권3호
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• pp.160-166
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• 2018

이 연구의 목적은 폴리에틸렌 섬유의 형상비에 따른 알칼리활성 무시멘트 복합재료의 압축강도와 인장거동을 실험적으로 조사하는 것이다. 이를 위하여 섬유의 형상비에 따라 두 가지 배합을 결정하였고, 압축강도를 측정하고 인장실험을 수행하였다. 실험결과 섬유의 형상비에 따른 압축강도의 영향은 거의 나타나지 않은 반면 인장거동은 큰 차이가 발생하였다. 형상비가 높은 섬유를 사용한 배합은 형상비가 낮은 섬유를 사용한 배합에 비하여 강도, 변형성능, 균열개수가 크게 나타났다. 반면에 균열간격과 균열폭은 높은 형상비를 갖는 섬유를 함유한 배합에서 작게 나타났다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제15권3호
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• pp.389-398
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• 2002

동전모양의 균열이 이상복합 실린더 계면에 존재하는 혼합모드 조건(I, II)에 대해 유한요소법을 사용하여 에너지해방율을 구하였다. 두재료의 탄성비와 노치율을 변화시켜 상업용 FEM 프로그램인 ABAQUS로부터 얻은 결과를 가상 균열법과 J 적분법에 적용하였으며 에너지해방율을 구하여 무차원함수로 표현하였다. 모드 II의 무차원 에너지해방율($\sqrt{G_{II}E^*}/\sqrt[p]{\pi a}$)은 균열길이와 탄성비가 증가되면서 그 값이 증가됨을 알수 있었다. 반면, 모드 I의 무차원 에너지해방율($\sqrt{G_{I}E^*}/\sqrt[p]{\pi a}$)은 탄성비가 증가하면서 그 값이 감소하며, 두재료의 탄성비가 3 이상인 경우에 균열길이가 증가되면서 무차원 에너지해방율이 감소하다가 다시 증가하게 나타났다. 또한 수치해석된 결과치를 무한판 실린더의 응력확대계수에 대한 정해와 비교하여 본 해석의 신뢰성을 확보하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제7권2호
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• pp.69-77
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• 1987

철근 콘크리트 구조물의 재료적 비선형 해석을 위해 유한요소법을 적용하였다. 2 축응력 상태에서의 콘크리트 거동은 인장균열과 균열사이의 인장증강효과(tension stiffening effect) 그리고 최대압축 강도를 넘어서의 변형연화(strain-softening) 효과를 고려하는 비선형 구성 방정식으로 나타냈다. 콘크리트를 직교성 (orthotropic) 재료로 가정함으로써 비선형 탄성체로 간주하고, 등가일축변형도 개념을 사용한 등가 일축 응력-변형도(equivalent uniaxial stress-strain) 관계식으로 모형화하고, 철근 보강재는 Bauschinger 효과를 갖는 탄소성 변형 경화재료(elasto-plastic strain-hardening material)로 모형화 했다. 평면 응력 상태에서 철근콘크리트 보의 모형화는 각 절점에 2 개의 자유도를 갖는 사각형요소로 모형화하여 적용 시쳤으며, 이로부터 구한 유한요소해석의 결과치를 실험결과치의 중앙처짐, 응력, 변형율 그리고 균열성장과정에 대하여 비교 검토 하였다.