• 제목/요약/키워드: deformation modulus

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개별요소법을 이용한 삼차원 DFN 시스템의 강도 및 변형계수 추정 (Estimation of Strength and Deformation Modulus of the 3-D DFN System Using the Distinct Element Method)

  • 류성진;엄정기;박진용
    • 터널과지하공간
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    • 제30권1호
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    • pp.15-28
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    • 2020
  • 본 연구는 개별요소법을 이용하여 삼차원 불연속절리망 시스템의 강도 및 변형계수를 추정하기 위해 제안된 기법을 소개하였다. DFN(discrete fracture network) 시스템에서 개별 절리는 유한 길이의 정사각 평면으로 취급하였다. 해석영역은 무결암과 유사한 거동을 하도록 설정된 가상절리와 실제 개별 절리의 조합으로 형성된 다면체로 이산화하였다. 제안된 기법의 적용성을 검토하기 위하여 확정적 및 추계론적 삼차원 DFN 시스템으로 이루어진 한 변이 10m인 정육면체 해석영역에 대하여 개별요소법에 의한 강도 및 변형계수를 추정하는 수치실험이 수행되었다. 또한, 본 연구는 절리의 기하학적 속성이 DFN 시스템의 강도 및 변형 특성에 미치는 영향을 살펴보았다. 제안된 기법은 삼차원 DFN 시스템의 이방적 강도 및 변형 특성을 효과적으로 추정하는 것으로 평가되었다.

공내재하시험을 이용한 암종별 변형계수와 RMR의 상관성 (The Correlation Between RMR and Deformation Modulus by Rock masses using Pressuremeter)

  • 안태봉
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제12권1호
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    • pp.5-12
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    • 2011
  • 본 연구에서는 10개 현장에서 실시한 공내재하시험을 통하여 얻은 변형계수와 RMR과의 상관관계를 분석하여 기존에 사용하고 있는 제안식의 적용성을 평가하였다. RMR이 40보다 작은 경우에는 변형계수와 RMR과의 상관관계가 김교원, Aydan, Serafim과 Pereira의 식과 잘 일치하였지만 RMR이 40보다 큰 경우에는 상관관계가 낮았다. 이것은 RMR 분류 시 일축압축강도나 RQD보다 절리의 상태와 절리의 틈새가 상대적으로 가중치가 크기 때문이며 공학자의 개인적 차이뿐만 아니라 암반의 종류와 다른 풍화도 때문에 정성적으로 평가되는 경향이 있기 때문이다. 퇴적암 중 사암은 제안식과 비교적 잘 일치하지만 다른 사암은 분산이 커서 상관관계가 낮다. 본 연구에서는 현장시험결과를 근거로 새로운 지수함수 형태의 식을 제안하였다.

수치해석에 있어 단단한 점성토 노반에 대한 회복탄성계수의 적용 (Implementation of the Resilient Modulus for the Stiff Cohesive Subgrade Soils on a Numerical Analysis)

  • 사공명;김대현
    • 한국철도학회논문집
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    • 제11권3호
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    • pp.257-262
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    • 2008
  • 반복하중을 받는 도로 노반체의 경우 회복탄성계수를 이용한 해석 및 설계 방법이 이루어지고 있는데 유사한 형태의 하중조건인 철도 노반체의 경우에도 그 거동은 크게 다르지 않을 것으로 판단된다. 이러한 현상적인 특성을 감안하여 본 논문에서는 회복탄성계수를 기반으로 하는 구성방정식을 상용 유한요소 해석 프로그램에 적용하였다. 일반적으로 K-${\theta}$ 혹은 Uzan 모델을 기반으로 수치해석 프로그램과의 접목이 이루어져 왔다. 이러한 모델의 기본 가정은 반복하중으로 인하여 재료의 상태는 비선형탄성 상태까지 도달한 조건으로 보고 있으므로 추가적인 반복하중으로 인한 재료의 거동은 탄성구간 내에서만 발생하는 것으로 가정하고 있다. 그러나 점성토에 대한 회복탄성실험 결과를 보면 하중의 재하 횟수 증가에 따라 영구변형이 발생하는 상황이므로 기존의 모델을 사용한다면 발생하는 영구변형을 충분히 모델링 할 수 없게 된다. 따라서 본 논문에서는 실험결과로부터 도출된 소성특성과 간단한 파괴기준을 적용하여 영구변형이 발생하는 조건에서 구성모델을 개발하였으며 개발된 모델의 적용결과는 실험 결과값과 잘 일치하는 것으로 확인되었다.

Thermomechanical deformation in porous generalized thermoelastic body with variable material properties

  • Kumar, Rajneesh;Devi, Savita
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제34권3호
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    • pp.285-300
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    • 2010
  • The two-dimensional deformation of a homogeneous, isotropic thermoelastic half-space with voids with variable modulus of elasticity and thermal conductivity subjected to thermomechanical boundary conditions has been investigated. The formulation is applied to the coupled theory(CT) as well as generalized theories: Lord and Shulman theory with one relaxation time(LS), Green and Lindsay theory with two relaxation times(GL) Chandrasekharaiah and Tzou theory with dual phase lag(C-T) of thermoelasticity. The Laplace and Fourier transforms techniques are used to solve the problem. As an application, concentrated/uniformly distributed mechanical or thermal sources have been considered to illustrate the utility of the approach. The integral transforms have been inverted by using a numerical inversion technique to obtain the components of displacement, stress, changes in volume fraction field and temperature distribution in the physical domain. The effect of dependence of modulus of elasticity on the components of stress, changes in volume fraction field and temperature distribution are illustrated graphically for a specific model. Different special cases are also deduced.

New Evaluation and Test of Sidewall's Rotational Stiffness of Radial Tire

  • Kim Young-Woo;Kim Yong-Sung
    • Journal of Mechanical Science and Technology
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    • 제20권6호
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    • pp.748-758
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    • 2006
  • In this paper, we have revisited the estimation of the rotational stiffness of sidewall of radial tire and have suggested a new method for evaluation of the rotational stiffness. Since thicknesses, and volume fractions of the constituents of sidewall are varied depending on radial position, the equivalent shear modulus of the sidewall also depends on radial position. For the estimation of rotational stiffness of sidewall's rubber, we have divided its cross-section into sufficient numbers of small parts and have calculated the equivalent shear modulus of each part of sidewall. Using the shear moduli of divided parts, we have obtained the rotational stiffness by employing in-plane shear deformation theory. This method is expected to be a useful tool in tire design since it relates such basic variables to the global stillness of tire. Applying the calculation method to a radial tire of P205/60R15, we have compared its rotational stiffness with experimental one.

도로터널에서 편마암 구간의 암반변형계수 산정 연구 (Assessment of Deformation Modulus in Gneiss for Road Tunnel)

  • 김낙영;김성환;정형식
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제3권1호
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    • pp.27-35
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    • 2001
  • 본 연구에서는 지질적 조건이 유사하고 흑운모편마암과 화강편마암이 기반암으로 구성되어있는 도로터널 4개소를 선정하여 실내 현장시험 및 암반분류를 실시하였다. 그 결과에 대한 회귀분석을 수행하여 각각에 대한 상호관계를 분석하였다. 또한, 기반암으로 구성된 흑운모편마암과 화강편마암에 대한 실내시험결과를 활용하여 암반변형계수를 산정하기 위한 감쇠지수 산정식을 제시하였다. 본 대상터널에서 RMR과 Q, RQD, 현장시험과 실내시험결과의 상관관계식에 대한 신뢰도를 분석하였다. 이들 분석에서 Q와 RQD의 상관관계가 가장 밀접한 것으로 확인되었다.

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반복재하(反復載荷)에 의한 점성토(粘性土)의 변형특성(變形特性) (Deformation Characteristics of Clayey Soil Subject to Repeated Compressive Loading)

  • 천병식;박흥규
    • 대한토목학회논문집
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    • 제9권1호
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    • pp.89-95
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    • 1989
  • 다져진 흙의 공시체에 최대 10만회 까지 반복하중(反復荷重)을 가하였을 때 잔류변형(殘溜變形) 및 탄성변형(彈性變形) 그리고 반복후(反復後) 일축압축시험을 행하여 응력(應力)-변형율(變形率) 관계등(關係等)을 검토하였으며, 여기에 영향을 미치는 함수비(含水比), 밀도(密度), 반복회수(反復回數), 반복하중등(反復荷重等)에 대해서 고찰(考察)하였다. 반복회수(反復回數)에 따른 변형(變形)의 증가율(增加率)은 소성한계(塑性限界)를 기준으로 함수비의 정도에 따라 크게 변화 하였으며, 반복하중(反復荷重)을 받은후(後) 구한 탄성변형계수(彈性變形係數)로부터 흙의 초기접선계수(初期接線係數)의 추정(推定)이 가능 하였다.

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정적 대변형을 받고 있는 점탄성 재료의 동적 물성치 규명 시험 (Testing for Identification of Dynamic Properties of Viscoelastic Material Subject to Large Static Deformation)

  • 이완술;이호정;조지현;김진성;윤성기;김광준
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제13권2호
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    • pp.132-143
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    • 2003
  • Viscoelastic components for vibration isolation or shock absorption in automobiles, machines and buildings are often subject to a high level of static deformation. From the dynamic design point of view, it is requisite to predict dynamic complex stiffness of viscoelastic components accurately and efficiently. To this end, a systematic procedure for complex modulus measurement of the viscoelastic material under large static deformation is often required in the industrial fields. In this paper, dynamic test conditions and procedures for the viscoelastic material under small oscillatory load superimposed on large static deformation are discussed. Various standard test methods are investigated in order to select an adequate test methodology. The influence of fixed boundary condition in the compression tests upon complex stiffness are investigated and an effective correction technique is proposed. Then the uniaxial tension and compression tests are performed and its results are compared with analysis results from conventional constitutive models.

트러스형 금속 샌드위치 판재에서 심재의 전단특성계수의 실험적 결정 (Experimental Investigation of Shear Modulus of a Core in a Metallic Sandwich Plate with a Truss Core)

  • 정창균;성대용;양동열;문경제;안동규
    • 한국정밀공학회지
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    • 제24권8호통권197호
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    • pp.67-73
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    • 2007
  • A sandwich plate with a truss core is composed of two face sheets and a pyramidal truss core between face sheets. This paper shows how to estimate the shear modulus of a truss core, experimentally. To determine the shear modulus of truss cores, 3-point bending tests are performed. For tests, metallic sandwich beams with truss cores are fabricated. Two kinds of truss cores are tested to investigate the shear modulus. Each test is repeated under different widths in order to increase accuracy. As a result, the shear modulus of sandwich beam is properly calculated. The deflection of a sandwich beam with a truss core by shear deformation takes the major contribution of the total deflection and the shear modulus of sandwich beam should be considered whenever it is designed.

CPT를 이용한 부산점토의 압축특성에 관한 연구 (Estimation of compressibility for Busan clay by CPT)

  • 홍성진;이문주;심성현;이우진
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2009년도 춘계 학술발표회
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    • pp.320-325
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    • 2009
  • The constrained modulus, representative property to evaluate compressibility of soil, is needed to estimate the settlement of ground structure. A series of lab and field cone penetration tests for clayey soil of Busan new-port and Noksan industrial area were conducted to evaluate the estimation method of constrained modulus. Since CPT generates large deformation of ground, it is difficult to correlate the cone resistance with the constrained modulus. Therefore, appropriate correlation between them is essential to estimate the constrained modulus based on CPT results. The test results show that the ratio of the constrained modulus to the cone resistance is inversely proportional with plasticity index. Based on this result, the estimation method of constrained modulus for Busan clay is suggested.

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