• Composites Research
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• 제16권5호
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• pp.28-38
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• 2003

본 연구는 면내 선형분포하중이 작용하는 직교이방성판의 좌굴거동에 관한 것으로서, 하중이 재하된 두 변은 단순지지되어 있으며 하중이 재하되지 않은 두 변은 회전에 대해 탄성구속된 경계조건을 포함하여 다양한 경계조건을 갖는 직교이방성판의 좌굴해석식을 정밀해법을 사용하여 유도하였다. 좌굴해석 수행 결과를 사용하여 하중이 재하되지 않은 두 변이 특정 경계조건인 경우를 포함하여 회전에 대해 탄성구속된 판의 좌굴해석을 위한 근사식을 판의 형상비와 탄성구속 정도를 나타내는 계수 및 재료의 성질의 함수로 제시하였다. 제시된 근사식을 사용할 경우 재료의 성질과 판의 형상비 및 하중이 재하되지 않은 변의 탄성구속정도를 알면 단순계산으로 직교이방성판의 좌굴해석을 수행할 수 있도록 하였다. 여러 가지 직교이방성 재료에 대해 근사식에 의한 해석결과와 정밀해법에 의한 해석결과를 비교한 결과 1.5% 미만의 차를 나타냈었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권12호
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• pp.1599-1606
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• 2011

축소화된 사각형 및 패들형 블레이드, 금속재 및 복합재 허브와 같은 물리적인 축소형 형상의 변화에 따른 실물크기 무힌지 로터의 하중특성에 대하여 연구하였다. 이를 위하여 축소형 로터 모델을 활용한 정적시험, 지상 및 풍동시험을 수행하였다. 정적시험은 구조강성 및 관성특성, 고유진동수 및 감쇄율을 확인하기 위해 수행하였으며, 지상 및 풍동시험은 정지 및 전진 비행조건에서 안정성 및 공력특성을 확인하기 위해 수행하였다. 시험결과에 따르면, 동일한 조건에서 축소형 복합재 허브와 패들형 블레이드를 결합한 경우가 수직하중이 더 높았다. 축소형 복합재 허브와 패들형 블레이드가 결합된 형태가 금속재 허브의 결합된 형태보다 패들형 블레이드의 운동을 더 유연하게 구속하고 있음을 확인할 수 있었다.

• 한국재료학회지
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• 제19권7호
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• pp.403-406
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• 2009

The friction characteristics of automotive brake friction materials that contained different ceramic content were investigated. Several kinds of raw materials, such as resin-based binder, reinforcing fiber, friction restraint, abrasive, and filling materials were mixed, pressed, and heated in order to make the brake friction materials. The contents of SiC and $BaSO_4$ changed from 5 vol% to 20 vol%, respectively. In addition to this, the content of $Al_2O_3$ adjusted from 1 vol% to 16 vol%. The surface morphology of the SiC containing sample appeared rough while more debris was observed when the contents of SiC increased. This implies that the SiC containing brake composite was not adequate for the automobile. However, the relatively smooth surface was observed in samples that contained the $Al_2O_3$. But the roughness was low with a content of 11 vol% $Al_2O_3$ compared to the other samples. This is consistent with the abrasive properties of the samples. In the case of $BaSO_4$ containing samples, the smoothes surface was observed in the contents of 15 vol% $BaSO_4$. Thus, it was concluded that the 11 vol% $Al_2O_3$ and 15 vol% $BaSO_4$ containing composite would be the optimum content for the brake composite. Similar to the results of the surface morphology, the abrasion resistance consistently decreased when the content of SiC increased. On the contrary, the sample that contained 11 vol% $Al_2O_3$ and 15 vol% $BaSO_4$ showed the highest abrasion resistance compared to the other samples.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권7호
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• pp.3562-3569
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• 2013

콘크리트 구조물은 외부환경에 의하여 시간이 지남에 따라 그 성능이 지속적으로 감소되며 이를 보강하기 위하여 새로운 재료의 개발 및 적용에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. FRP복합재료의 경우, 높은 강도-중량비, 우수한 내식성과 시공성을 갖추고 있어 노후된 구조물의 보수 및 보강재료로 많은 관심을 받고 있으나 현장적용 시FRP 복합재료의 외부환경에 대한 신뢰성 및 설계기준 부족으로 재료의 장점에도 불구하고 그 활용도는 그리 증가하지 못하였다. 본 연구에서는 콘크리트 압축부재의 횡 구속용으로 적용 가능한 GFRP 보강재에 대하여 고온으로의 온도변화에 따른 재료적 특성과 구속효과에 대한 구조적 거동을 조사하였다. 이를 위하여 GFRP 보강재의 온도에 따른 인장 물성치와 콘크리트 부재의 구속 압축효과를 실험변수로 각각 선정하였으며 GFRP로 횡 구속된 콘크리트 시편을 설정온도별로 각각 3개씩 제작하여 실험연구를 수행하였다. 실험 시 온도변화의 경우 고온로를 사용하여 일정 시간동안 실험온도에 노출되도록 시편을 거치하였으며 압축성능평가의 경우 만능재료시험기(UTM)를 통하여 섬유의 횡 구속에 따른 보강효과 변화를 파악하였다. 최종적으로 온도변화에 따른 GFRP재료의 인장특성은 점진적으로 감소하는 것을 정량적으로 알 수 있었으며, 콘크리트 횡 구속 시 GFRP 보강재에 의한 구속능력은 $150^{\circ}C$까지 온도가 상승함에 따라 감소하는 것을 본 연구를 통하여 관찰하였다.

• Steel and Composite Structures
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• 제6권1호
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• pp.15-31
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• 2006

Beams with web openings are an attractive system for multi-storey buildings where it is always desirable to have long spans. The openings in the web of steel beams enable building services to be integrated within the constructional depth of a floor, thus reducing the total floor depth. At the same time, the increased beam depth can give high bending moment capacity, thus allowing long spans. However, almost all of the research studies on web openings have been concentrated on beam behaviour at ambient temperature. In this paper, a preliminary numerical analysis using ABAQUS is conducted to develop a general understanding of the effect of the presence of web opening on the behaviour of steel beams at elevated temperatures. It is concluded that the presence of web openings will have substantial influence on the failure temperatures of axially unrestrained beams and the opening size at the critical position in the beam is the most important factor. For axially restrained beams, the effect of web openings on the beam's large deflection behaviour and catenary force is smaller and it is the maximum opening size that will affect the beam's response at very high temperatures. However, it is possible that catenary action develops in beams with web openings at temperatures much lower than the failure temperatures of the same beam without axial restraint that are often used as the basis of current design.

• Steel and Composite Structures
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• 제35권2호
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• pp.199-213
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• 2020

This paper proposes a Global-Local Analysis Method (GLAM) to assess the progressive collapse of steel framed structures under fire-induced column failure. GLAM obtains the overall structural response by combining dynamic analysis of the heated column (local) with static analysis of the overall structure (global). Test results of two steel frames which explicitly consider the dynamic effect during fire-induced column failure were employed to validate the proposed GLAM. Results show that GLAM gives reasonable predictions to the test frames in terms of both whether to collapse and the displacement verse temperature curves. Besides, several case studies of a two-dimensional (2D) steel frame and a three-dimensional (3D) steel frame with concrete slabs were conducted by using GLAM. Results show that GLAM gives the same collapse predictions to the studied cases with nonlinear dynamic analysis of the whole structure model. Compared with nonlinear dynamic analysis of the whole structure model, GLAM saves approximately 70% and 99% CPU time for the cases of 2D and 3D steel frame, respectively. Results also show that the load level of a structure has notable effects on the restraint condition of a heated column in the structure.

• Steel and Composite Structures
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• 제38권1호
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• pp.47-66
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• 2021

This work addresses the free vibration analysis of Functionally Graded Porous (FGP) nanocomposite truncated conical shells with Graphene PLatelet (GPL) reinforcement. In this study, three different distributions for porosity and three different dispersions for graphene platelets have been considered in the direction of the shell thickness. The Halpin-Tsai equations are used to find the effective material properties of the graphene platelet reinforced materials. The equations of motion are derived based on the higher-order shear deformation theory and Sanders's theory. The Fourier Differential Quadrature (FDQ) technique is implemented to solve the governing equations of the problem and to obtain the natural frequencies of the truncated conical shell. The combination of FDQ with higher-order shear deformation theory allows a very accurate prediction of the natural frequencies. The precision and reliability of the proposed method are verified by the results of literature. Moreover, a wide parametric study concerning the effect of some influential parameters, such as the geometrical parameters, porosity distribution, circumferential wave numbers, GPLs dispersion as well as boundary restraint conditions on free vibration response of FGP-GPL truncated conical shell is also carried out and investigated in detail.

• Steel and Composite Structures
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• 제50권6호
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• pp.721-734
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• 2024

In this research, the efficiency of a metallic energy dissipation device for seismic retrofit of an existing structure is evaluated by cyclic loading test. The proposed device, which is called multi-slit damper, is made of weak and strong slit dampers connected in series. Its energy dissipation mechanism consists of two stages: (i) yielding of the weak-slit damper under minor earthquakes; (ii) restraint of further deformations of the weak slit damper and activation of the strong slit damper under major earthquakes using a gap mechanism. A reinforced concrete (RC) frame with characteristics similar to soft-first-story structures is tested under cyclic loading before and after retrofit using the proposed device. The details of the experimental study are described and the test is simulated in an available commercial software to validate the analytical model of the damper. To further verify the applicability of the damper, it is applied to an analysis model of a 4-story structure with soft first story and its seismic performance is evaluated before and after retrofit. The experimental and analysis results show that the multi-slit damper is effective in controlling seismic response of structures.

• Composites Research
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• 제13권2호
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• pp.72-80
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• 2000

흑연분말 첨가가 탄소/탄소 복합재료의 물성에 미치는 영향에 대하여 연구하였다. 페놀수지에 흑연분말을 0~30wt.%첨가하여 greenbody(G/B)를 제조하고 이를 $1000^{\circ}C$까지 탄화시켜 탄소/탄소 복합재료를 제조하였다. 굽힘특성은 G/B와 탄소/탄소 복합재료 모두 흑연분말 20wt.% 첨가시 최대치를 보였으며, 그 이상에서는 수지 내의inhomogeneity 증가 때문에 굽힘강도가 감소하였다. 페놀수지만을 경화시킨 경우에는 흑연분말을 20wt.% 첨가한 수지의 굽힘 강도가 첨가하지 않은 수지의 경우보다 낮은 값을 보였으나, 탄화 후에는 혹연분말의 첨가가 탄화수축 감소와 균열경로를 바꾸어 주는 효과를 주어서, 분말을 첨가한 시편의 굽힘 강도가 3배 이상 증가하였다. Mode II ENF 시험결과, G/B와 탄소/탄소 복합재료 모두 20wt.%의 흑연분말 첨가시에 에너지해방율($G_{II}$)이 증가하였으나, 분말의 첨가가 탄소/탄소 복합재료에 더 효과적임을 에너지해방율의 증가치로부터 확인할 수 있었다.

• 한국농공학회:학술대회논문집
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• 한국농공학회 2005년도 학술발표논문집
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• pp.336-342
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• 2005

본 연구에서는 조립토 다짐말뚝의 적용범위를 보다 연약한 지반에까지 폭넓게 활용하고자 하는 목적의 일환으로 등입도 콘크리트로 보강한 조립토 다짐말뚝공법의 적용가능성을 확인하였으며, 연구결과를 요약하면 다음과 같다. (1) 등입도 콘크리트에 대한 배합설계를 실시하고, 압축강도시험을 통한 강성 및 강도 특성의 규명과 변수위 투수시험을 통해 빈배합 콘크리트 공시체의 배수기능이 유지될 수 있음을 확인하였다. (2) 등입도 콘크리트에 대한 실내시험으로부터 도출된 강성 및 강도특성을 고려하고, 보강심도 및 치환율을 다향하게 가정한 조건하에서의 유한요소해석을 수행하여 각각의 조건에 따른 침하저감효과를 확인한 결과, 보강심도가 깊어지고 치환율이 커질수록 기존 조립도 다짐말뚝에 대한 침하억제효과가 커짐을 알 수 있었다. (3) 본 연구를 통해 등입도 콘크리트로 보강한 조립토 다짐말뚝의 적용가능성과 아울러 침하감소 효과를 파악하였으며, 기존 조립토 다짐말뚝의 침하량에 비해 보강심도, 치환율 등을 고려한 등입도 콘크리트로 보강된 조립토 다짐말뚝의 침하량이 억제되는 효과를 확인하였다. 향후에는 현장여건을 감안한 등입도 콘크리트의 다양한 배합비별 침하감소효과에 대한 규명과 함께 본 연구에서 제안된 공법의 현장적용성을 파악하기 위한 실물모형시험 또는 시험시공 등이 필요할 것으로 판단된다.