• Structural Engineering and Mechanics
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• 제63권3호
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• pp.329-345
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• 2017

This paper devoted to study dynamic interaction between crack and inclusion or void by developing the eXtended Finite Element Methods (XFEM). A novel XFEM approximation is presented for these structures containing multi discontinuities (void, inclusion, and crack). The level set methods are used so that elements that include a crack segment, the boundary of a void, or the boundary of an inclusion are not required to conform to discontinuous edges. The investigation covers the effects of a single circular or elliptical void / stiff inclusion, and multi stiff inclusions on the crack propagation path under dynamic loads. Both the void and the inclusion have a significant effect on the dynamic crack propagation path. The crack initially curves towards into the void, then, the crack moves round the void and propagates away the void. If a large void lies in front of crack tip, the crack may propagate into the void. If an enough small void lies in front of crack tip, the void may have a slight or no influence on the crack propagation path. For a stiff inclusion, the crack initially propagates away the inclusion, then, after the crack moves round the inclusion, it starts to propagate along its original path. As ${\delta}$ (the ratio of the elastic modulus of the inclusion to that of the matrix) increases, a larger curvature of the crack path deflection can be observed. However, as ${\delta}$ increases from 2 to 10, the curvature has an evident increase. By comparison, the curvature has a slight increase, as ${\delta}$ increases from 10 to 1000.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제11권4호
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• pp.542-551
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• 2023

본 논문에서는 바텀애시 골재에 천연 잔골재를 혼입한 다공성 콘크리트의 열적 특성을 분석하였다. 본 연구에서는 바텀애시 골재에 천연 잔골재를 사용하여 각 골재의 재료 특성을 파악 한 후, 다공성 콘크리트의 골재로 사용하였다. 물-바인더 비는 0.25으로 고정하여, 가압다짐을 0.5, 1.5 및 2.5 MPa 수준으로 지정하여 다공성 콘크리트 시편을 제작하였다. 단위질량, 총 공극률 및 열전도도 실험을 진행하고 분석을 수행하였다. 가압다짐 수준이 증가하고, 천연잔골재 혼입률이 증가하면 단위질량과 열전도도 값은 증가하였으며, 총 공극률 값은 감소하였다. 또한, 다공성 콘크리트의 단위질량과 총 공극률, 열전도도 상관관계 그래프를 제시하여 해외 실험 사례와 비교 분석하였다. 이후 실험 결과에 대한 회귀 분석을 진행하여 상관계수(R²) 값을 분석하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제9권3호
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• pp.93-100
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• 2005

본 연구는 con crusher와 impact crusher로 생산된 골재의 입형과 크기에 따른 포러스 콘크리트의 특성을 파악하는데 있으며, 이를 위한 실험인자로는 골재의 입형과 크기, 물시멘트비 그리고 페이스트 굵은골재비이다. 연구결과, 포러스 콘크리트는 impact crusher로 생산한 골재를 사용할 경우 경제성은 물론 물리적 특성이 향상되었다. 또한, 포러스 콘크리트의 투수계수와 압축강도는 공극율과 매우 높은 상관성을 보이며, 공극율의 함수로서 제시할 수 있었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제23권10호
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• pp.47-56
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• 2007

본 연구에서는 자갈혼합률을 다르게 준비한 자갈-모래 혼합시료가 등방압밀 및 $K_0$-이방압밀 상태에서 나타나는 액상화거동에 대해서 연구하였다. 이를 위하여 자갈혼합률이 다른 자갈-모래 혼합토 공시체를 100kPa의 연직응력으로서 상대밀도가 40% 되도록 등방압밀 및 $K_0$-이방압밀 시킨 후 반복삼축시험을 수행하였다. 또한 자갈혼합률이 0%, 10%, 20%, 30%인 공시체에 100 kPa의 연직응력으로서 간극비가 0.7이 되도록 등방압밀 후 반복시험도 실시하였다. 시험결과 동일한 상대밀도(Dr=40%)를 가지는 자갈-모래 혼합토 공시체의 간극비는 자갈혼합률이 증가할수록 감소하다가 약 70%를 저점으로해서 다시 증가한다. 그러나 이 경계혼합률 이하에서는 자갈입자 사이를 채우고 있는 모래의 간극비는 자갈혼합률이 증가할수록 증가한다. 상대밀도가 일정한 (Dr=40%)등방압밀 공시체에 있어서 자갈혼합률이 비교적 낮은 경우(GC=0%, 20%, 40%)에는 반복하중에 의해서 일어나는 간극수압과 축변형률 거동이 비교적 높은 간극비로 인해서 느슨한 모래의 거동을 나타내나, 자갈혼합률이 높은 경우(GC=70%)에는 간극수압과 축변형률 거동이 조밀한 모래의 거동과 비슷한 경향을 보인다. 또한 간극비가 일정한(e=0.7) 등방압밀 공시체에 있어서 자갈혼합률이 높을수록 축변형률과 간극수압 거동은 느슨한 모래의 거동을 보이며 자갈혼합률이 낮을수록 축변형률 거동은 조밀한 모래의 거동을 나타낸다. 등방압밀 공시체의 액상화강도는 경계혼합률(GC=70%)이하의 범위에서는 상대밀도가 일정한 경우에는 자갈혼합률이 증가할수록 증가하며 간극비가 일정한 경우는 자갈혼합률이 증가할수록 감소한다. 따라서 자갈-모래 혼합토의 액상화강도는 예상과는 달리 자갈 입자 사이를 채우고 있는 모래의 상대밀도 보다는 혼합토의 전체적인 상대밀도 및 간극비에 의해서 결정된다는 사실이 확인되었다. $K_0$-이방압밀 공시체의 간극수압과 축변형률 거동은 반복응력이 어느 정도의 응력반전을 포함하고 있는데도 불구하고 응력반전이 없는 경우의 사질토의 거동을 나타낸다. 즉 응력반전량이 반복응력 진폭의 약 10%인데도 불구하고 반복변형률은 비슷하나 영구변형률이 크게 증가하며 또한 간극수압비는 1.0에 미달하여 초기액상화가 일어나지 않는다. 그리고 액상화강도는 자갈촌합률이 증가할수록 0%에서 40%까지의 범위에서는 증가하나 그 이상에서는 감소하는 경향을 보인다. 결론적으로 자갈-모래 혼합토의 반복거동은 자갈혼합량, 간극비, 상대밀도 그리고 압밀상태와 같은 요인에 의해 결정된다.

• 한국가시화정보학회지
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• 제15권1호
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• pp.11-18
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• 2017

A two-phase flow observed in a heat exchanger or nuclear power generation often has a profound effect on undesirable noise or flow characteristics. Void fraction, which refers to the ratio of gas (or liquid) to the total fluid, affects heat transfer coefficient, vibration and so forth. In other words, void fraction is one of most important parameters in two-phase flow since it contributes to comprehend the characteristics of two-phase flow. We developed a two-phase flow visualization system to measure cross-sectional and volumetric void fractions by using quick closing valves and image processing software. With this system, we could observe the plug, slug, and stratified flow patterns of two-phase flow and measure a myriad of void fractions. As a consequence of the experiment, we found that the estimated void fractions were largely coincident with the predictive values by Chisholm model.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제11권10호
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• pp.940-945
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• 1998

In this paper, we obtained the data, which is required in training the neural network and diagnosing the degradation degree, by introducing the AE detection that is effective method in ordinary degradation diagnosis on activation. Aa the results of generalization tests by appling neural network to the unknown AE patterns obtained from two kinds of specimen, firstly as to evaluate an objective performance of neural network, the recognition ration for no-void specimen and 1[mm] -void specimen are appeared to be 98.9% and 92.5%, respectively. Also, in the evaluation of the adaptability of neural network with a new type of 0.2[mm] -void specimen, it is confirmed that the result appears to be 64% of recognition ratio at 94% of confidence interval coefficient in expectation output 0.2. On the other hand, the recognition capability of the neural network was confirmed by data from no-void and 1[mm] void specimen. The results prove the promising possibility of the application of ANN to discriminate specific void affecting as main degradation source at partial discharge condition in insulator containing multi-void by accummulated data base.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제20권2호
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• pp.157-167
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• 2008

본 연구에서는 직립 구조물 전면에서 발생하는 권파에 의한 월파의 기포분율을 수리모형실험으로 검토하였다. 구조물 직립벽 전면에서 쇄파되는 내습파랑은 쇄파와 월파 과정동안 기포를 연행하거나 액적화되며 강한 난류세기를 갖는 다위상흐름이 된다. 본 연구에서는 광섬유반사율계와 기포를 이용한 영상유속계기법으로 월파의 기포분율, 유속, 그리고 층두께를 측정하였다. 반복된 실험으로 얻어진 기포분율과 유속은 조화평균과 시간평균을 적용하여 분석하였다. 평균된 기포분율의 분포로부터 높은 기포분율은 주로 월파수괴의 전면부에서 발생하는 것을 알 수 있었으며, 구조물 상단표면에 접한 영역과 월파수괴의 후면부 영역은 상대적으로 낮은 기포분율을 보여주었다. 측정된 월파의 기포분율, 유속, 그리고 층두께로부터 월파의 흐름율과 운동량을 산정하였고, 실험결과로부터 기포분율이 중요한 인자임을 알 수 있었다. 수심평균된 기포분율, 유속, 두께의 상사적 분포특성을 이용하여 경험식을 제시하였고, 1차원적 경험식을 이용하여 흐름율과 운동량을 검토하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제27권9호
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• pp.13-24
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• 2011

Terzaghi의 1차원 압밀이론은 준설 매립지반과 같이 고함수비, 고압축성을 갖는 점토지반의 압밀해석에는 적합하지 않다. 준설 매립지반의 자중압밀과 재하하중에 의한 추가압밀을 적절히 고려하기 위해서는 비선형, 유한변형 압밀이론을 도입해야 한다. 준설 매립지반의 비선형 유한변형 압밀해석을 수행하기 위해서는 침강과정이 종료되고 자중압밀이 시작되는 시점의 간극비인 초기간극비($e_{00}$)와 비선형성을 갖는 준설토의 간극비-유효응력 관계와 간극비-투수계수의 관계 규명이 매우 중요하다. 본 연구에서는 실내시험을 통해 비선형 유한변형 압밀해석에 필요한 인자를 산정하는 방법을 제안하였다. 또한, 본 연구에서 제안한 방법을 적용하여 인천지역 준설토와 카올리나이트의 압밀 물성치를 평가하였고, 이를 동반논문에서 다룰 비선형 유한변형 압밀해석에 적용하였다.

• 한국농공학회지
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• 제42권3호
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• pp.89-96
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• 2000

Most soft ground in the southern and western coasts in Korea consists of very compressible alluvial deposits. Four samples in these alluvial deposite were selected to manifest the constitutive relations of consolidation. A series of tests were performed to investigate void ratio -effective stress relationand void ratio-coefficient of permeability relation on soil samples obtained at Haenam. Jindo Mankyung and Janghung permeabilities by CRS thoery were similar to directly measured data but those of indirectly computed by $C\upsilon$ shows difference. Several models about compressibility and permeability were compared with test data.

• 한국소성가공학회:학술대회논문집
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• 한국소성가공학회 2005년도 추계학술대회 논문집
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• pp.406-409
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• 2005

In the forging operation of large ingot two break-down process are upsetting and cogging. The first purpose of upsetting is to ensure sufficient forging ratio for subsequent cogging operations and consolidate the voids along the centerline. The second purpose is related to improve the physical properties for a final product. Voids which are generated during the casting process can be one of the decisive defects of materials. So it is necessary to know the standard of Judgment for void-closure in upsetting operation. In practical conditions, FEM analysis(DEFORM 2D 8.1) was carried out to decide how much effective strain has influence on void-closure. It is finally suggested that the function consists of the effective strain of analysis data and the area rate of void.