• Structural Engineering and Mechanics
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• 제49권6호
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• pp.763-773
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• 2014

The recently developed Ultra High Performance Concrete (UHPC) displays outstanding compressive strength and ductility but is also subjected to very large autogenous shrinkage. In addition, the use of forms and reinforcement to confine this autogenous shrinkage increases the risk of shrinkage cracking. Accordingly, this study adopts a combination of shrinkage reducing admixture and expansive admixture as a solution to reduce the shrinkage of UHPC and estimates its appropriateness by evaluating the compressive and flexural strengths as well as the autogenous shrinkage according to the age. Moreover, the coefficient of thermal expansion known to experience sudden variations at early age is measured in order to evaluate exactly the autogenous shrinkage and the thermal expansion is compensated considering these measurements. The experimental results show that the compressive and flexural strengths decreased slightly at early age when mixing 7.5% of expansive admixture and 1% of shrinkage reducing admixture but that this decrease becomes insignificant after 7 days. The use of expansive admixture tended to premature the setting of UHPC and the start of sudden increase of autogenous shrinkage. Finally, the combined use of shrinkage reducing admixture and expansive admixture appeared to reduce effectively the autogenous shrinkage by about 47% at 15 days.

• 한국철도학회논문집
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• 제12권2호
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• pp.212-218
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• 2009

본 연구에서는 제동시 발생하는 마찰열에 의한 철도차량 디스크의 온도 및 열응력을 유한요소해석을 이용하여 분석하고 동일 차량 디스크의 피로강도를 비교 평가하였다. 해석결과 초기속도 90, 105, 120km/h에서의 제동조건에서 제동했을 경우 디스크 마찰면에서 최대 von-Mise 응력은 각각 42.4, 50.3, 57.1MPa로 90km/h에서 120km/h로 33.3% 증가시 응력은 약 35% 증가하였으며 1년간 서울-부산간의 1회 왕복시 14.6%의 손상율이 발생하는 것으로 평가되어 선형손상법칙을 적용시 수명이 6.85년으로 예상된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제19권3호
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• pp.283-292
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• 2007

본 연구는 화재에 노출된 철근콘크리트 구조물의 열적 특성 및 구조 거동을 예측할 수 있는 비정상 온도 분포 해석 및 비선형 유한요소해석 기법 개발에 관한 것으로써, 범용 유한요소해석 프로그램인 DIANA를 이용하여 화재에 의한 고온을 받는 철근콘크리트 구조에 대한 수치해석을 수행하고 그 결과를 비교분석하였다. 고온을 받는 철근콘크리트 골조에 대한 수치해석은 시간의존 비정상 온도 분포 해석과 비선형 유한요소해석의 2단계로 진행된다. 비정상 온도 분포 해석에서는 열전도율, 열용량, 열팽창계수에 대한 시간의존 변수를 온도 함수로 표현하여 이를 고려하였으며, 비선형 유한요소해석에 있어서는 콘크리트의 비선형성과 균열을 고려하기 위하여 파괴 역학적 관점을 도입하였다. 또한 철근콘크리트 단순보에 대한 내화 실험을 실시하여, 재료의 열적 특성 및 해석 기법에 대한 검증을 실시하였다. 이러한 해석 기법을 철근콘크리트 골조로 확장하여 열에 의한 콘크리트 및 철근의 역학적 물성 변화 요인을 고려한 해석을 통하여 각각의 변수에 대한 비교 분석을 수행하였다. 본 연구에서의 고온 환경하의 철근콘크리트 구조물에 대한 비선형 유한요소해석기법은 온도에 따른 재료의 열적 특성 및 역학적 성능 및 화재-온도 곡선을 자유롭게 입력하여 고려할 수 있으며, 추후 관련 해석에 용이하게 사용될 수 있을 것으로 판단되었다.

• 터널과지하공간
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• 제18권5호
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• pp.343-354
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• 2008

시추공을 이용한 초기응력 측정을 위한 새로운 방법을 제안하였다. 이 새로운 개념의 측정법은 기본적으로 응력 해방과 파쇄 기술을 결합한 방법이다. 액화질소와 같은 극저온 액체를 이용하여 시추공 주변의 인장 열응력을 유도하여 시추공 주변의 응력을 해방시킬 수 있다. 종국에는 시추공 주변의 인장 강도가 암반의 인장 강도에 초기 지압으로 존재하는 압축 응력의 합을 초과할 때 시추공벽에 균열을 발생시킨다. 이와 같은 개념을 인장 응력으로부터 초기 응력 수준을 평가하는데 적용하기 위한 이론적 분석을 수행하였다. 또한, 제안한 방법의 유효성을 검토하기 위해 FLAC3D를 이용한 열-역학 상호작용 연속체 해석을 수행하였다. 사전 이론적 검토 및 수치해석으로부터 저온 열균열 발생 현상을 이용한 초기 응력 측정법이 시추공벽에서의 인장 균열 형성을 감시하고 시추공벽에서의 균열 개시 시점의 온도를 기록함으로써 초기 응력을 정밀하게 측정할 수 있음을 확인하였다.

• 콘크리트학회지
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• 제7권2호
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• pp.126-135
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• 1995

온도균열은 시멘트의 수화열에 의한 온도응력이 콘크리트의 인장강도보다 커질 경우에 발생하는 균열로서, 구조물의 수밀성과 기밀성등에 중대한 영향을 미치기 때문에 매스콘크리트와 같이 단면이 큰 구조물의 설계 및 시공시에는 반드시 온도균열에 대한 배려가 필요하다. 본 연구에서는 모의실험체를 대상으로 하여 매스콘크리트의 경화시 발생하는 온도응력을 측정할 목적으로 콘크리트변형계와 무응력계 그리고 유효응력계등을 설치하여구조물 내부의 온도응력의 경시변화를 검토하고 콘크리트변형계를 이용한 온도응력 산정방법 및 문제점등에 대하여 검토하였다. 연구결과 콘크리트변형계와 무응력계를 이용한 새로운 온도응력 산정법을 제시하였으며, 그 결과 유효응력계의 측정치와 거의 일치하는 값을 얻을 수 잇었다. 이를 위해서는 무응력계 또는 이와 동일하게 초기재령시의 콘크리트 자기수축변형률을 측정할 수 있는 게이지의 설치가 전제가 되어야 하며, 초기재령시의 건조수축량에 대한 정량화가 가능하다면 콘크리트변형계를 이용한 온도응력의 산정도 충분히 가능하다는 것을 알 수 있다.

• 한국윤활학회:학술대회논문집
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• 한국윤활학회 2002년도 proceedings of the second asia international conference on tribology
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• pp.229-230
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• 2002

This paper presents the hot spot behaviors on the rubbing surface of ventilated disk brake by using finite element method. The depth of asperities on the rubbing surface is usually $2-3\;{\mu}m$ so the real contact area is microscopically. Non-uniform contacts between the disk and the pads lead to high local temperatures, which may cause the material degradation, and develops hot spots, thermal cracking, and brake system failures at the end. High contact asperity flash temperatures in rubbing systems, which is strongly related to the hot spot. It was generally known that high temperature over about $700^{\circ}C$ may form martensite on the cast iron which is material for automotive disk brakes. In this paper, the contact stress, temperature distribution and strain have been presented for the specific asperities of real contact area microscopically by using coupled thermal-mechanical analysis technique.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2004년도 춘계 학술발표회 제16권1호
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• pp.148-151
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• 2004

The hardening of concrete after setting is accompanied with nonlinear temperature distribution caused by development of hydration heat of cement. Especially at early ages, this nonlinear distribution has a large influence on the tensile cracking. As a result, in order to predict the exact temperature distribution in concrete structures it is required to examine thermal properties of concrete. In this study, the coefficient of air convection for concrete mix of nuclear power plant, which presents thermal transfer between surface of concrete and air, was experimentally investigated with variables such as velocity of wind and types of form. The coefficient of air convection obtained from experiment increases with velocity of wind, and its dependance on wind velocity is varied with types of form. This tendency is due to a combined heat transfer system of conduction through form and convection to air. The coefficient of air convection for concrete mix of nuclear power plant obtained from this study was well agreed with the existing models.

• 한국해양공학회지
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• 제23권6호
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• pp.111-116
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• 2009

The cracking due to hydration heat in mass concrete must be resolved to improve the stability and durability of concrete structures. In this study, the economic efficiency was improved by replacing a copper pipe with a steel one for the heat pipe, and the heat pipe was standardized to significantly improve the operation efficiency, such as the processing, transport, assembly, and construction time. As a result of the experiment, the peak temperature of the ICSHP, ISSHP, and ISUHP specimens decreased by about $7.2{\sim}10.9^{\circ}C$ compared to the OPC specimen and the probability of a thermal crack being generated in the ICSHP, ISSHP, and ISUHP specimens decreased by up to 84~88%.

• 소성∙가공
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• 제12권4호
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• pp.408-413
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• 2003

Dies may have to be replaced for a number of reasons, such as changes in dimensions due to die wear or plastic deformation, deterioration of the surface finish, break down of lubrication and cracking or breakage. In this paper, die cooling methods have been suggested to improve die service life considering die wear and plastic deformation in hot forging process. The yield strength of die decreases at higher temperatures and is dependent on hardness. Also, to evaluate die life due to wear, modified Archard's wear model has been proposed by considering the thermal softening of die expressed in terms of the main tempering curve. It was found that the use of die with cooling hole was more effective than that of direct cooling method to increase the die service life for spindle component.

• Corrosion Science and Technology
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• 제14권4호
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• pp.161-165
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• 2015

This paper presents an analysis of thermal stress induced along the interface between a polymeric coating layer and a steel substrate as a result of uniform temperature change. The epoxy layer is assumed to be a linear viscoelastic material and to be theromorheologically simple. The viscoelastic boundary element method is employed to investigate the behavior of interface stresses. The numerical results exhibit relaxation of interface stresses and large stress gradients, which are observed in the vicinity of the free surface. Since the exceedingly large stresses cannot be borne by the polymeric coating layer, local cracking or delamination can occur at the interface corner.