• 대한기계학회논문집A
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• 제28권9호
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• pp.1408-1414
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• 2004

The use of flip-chip technology has many advantages over other approaches for high-density electronic packaging. ACF (anisotropic conductive film) is one of the major flip-chip technologies, which has short chip-to-chip interconnection length, high productivity, and miniaturization of package. In this study, thermal fatigue lift of ACF bonding flip-chip package has been predicted. Elastic and thermal properties of ACF were measured by using DMA and TMA. Temperature dependent nonlinear hi-thermal analysis was conducted and the result was compared with Moire interferometer experiment. Calculated displacement field was well matched with experimental result. Thermal fatigue analysis was also conducted. The maximum shear strain occurs at the outmost located bump. Shear stress-strain curve was obtained to calculate fatigue life. Fatigue model for electronic adhesives was used to predict thermal fatigue life of ACF bonding flip-chip packaging. DOE (Design of Experiment) technique was used to find important design factors. The results show that PCB CTE (Coefficient of Thermal Expansion) and elastic modulus of ACF material are important material parameters. And as important design parameters, chip width, bump pitch and bump width were chose. 2$^{nd}$ DOE was conducted to obtain RSM equation far the choose 3 design parameter. The coefficient of determination ($R^2$) for the calculated RSM equation is 0.99934. Optimum design is conducted using the RSM equation. MMFD (Modified Method for feasible Direction) algorithm is used to optimum design. The optimum value for chip width, bump pitch and bump width were 7.87mm, 430$\mu$m, and 78$\mu$m, respectively. Approximately, 1400 cycles have been expected under optimum conditions. Reliability analysis was conducted to find out guideline for control range of design parameter. Sigma value was calculated with changing standard deviation of design variable. To acquire 6 sigma level thermal fatigue reliability, the Std. Deviation of design parameter should be controlled within 3% of average value.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제56권1호
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• pp.137-156
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• 2015

In this paper, an analytical solution of displacement, strain and stress field for rotating thick-walled cylinder made of functionally graded material subjected to the uniform external magnetic field and thermal field in plane strain state has been studied. Stress, strain and displacement field as a function of radial coordinates considering magneto-thermo-elasticity are derived analytically. According to the Maxwell electro-dynamic equations, Lorentz force in term of displacement is obtained in cylindrical coordinates. Also, symmetric temperature distribution along the thickness of hollow cylinder is obtained by solving Fourier heat transfer equation in cylindrical coordinates. Using equation of equilibrium and thermo-mechanical constitutive equations associated with Lorentz force, a second-order inhomogeneous differential equation in term of displacement is obtained and will be solved analytically. Except Poisson's ratio, other mechanical properties such as elasticity modulus, density, magnetic permeability coefficient, heat conduction coefficient and thermal expansion coefficient are assumed to vary through the thickness according to a power law. In results analysis, non-homogeneity parameter has been chosen arbitrary and inner and outer surface of cylinder are assumed to be rich metal and rich ceramic, respectively. The effect of rotation, thermal, magnetic field and non-homogeneity parameter of functionally graded material which indicates percentages of cylinder's constituents are studied on displacement, Von Mises equivalent stress and Von Mises equivalent strain fields.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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• pp.201-204
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• 2008

FRP 합성재료로 구속된 콘크리트의 응력-변형률 응답을 합리적으로 예측할 수 있는 해석모델이 제시되었다. 제안된 모델은 하중이 증가함에 따라 점진적으로 발생하는 미세균열에 의한 부피팽창이 미세재료구조의 손상을 나타내는 중요한 척도이며, 이에 손상정도에 따라 하중지지능력을 일관되게 산정할 수 있다는 기본개념에 근거한다. 이를 위하여 제안모델은 면적변형률 및 공극의 함수로 표시된 탄성계수, 팽창콘크리트와 구속매체의 상호작용을 나타내는 에너지 평형식, 변화하는 구속력 및 점증계산논리를 포함한다. 따라서 실험으로부터 유도된 팽창비 관계식으로부터 횡방향 혹은 부피팽창변형률을 산정하는 기존의 해석모델과는 달리 역학적 거동 및 에너지 평형식으로부터 연속적으로 변화하는 횡방향 변형률을 산정한다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제16권7호
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• pp.690-696
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• 2006

Thickness of damping layer in sandwich plate needs to be optimized in order to make modal loss factor of the sandwich plate maximum. Since previous studies were interested in noise reductions over high frequency range, the modal properties were derived based on simply supported boundaries. This conventional formula is approximately applicable to other boundary conditions over high frequency range only. The purpose of this study is to propose a method to determine optimum damping layer thickness of sandwich plate for maximum modal damping in low frequency range when the boundary condition is not a simple support. The conventional RKU equation based on simply supported boundary is modified to reflect other boundary conditions and the modified RKU equation is subsequently applied to determine the optimum damping layer thickness for arbitrary conditions. In order to reflect frequency-dependent characteristics of elastic modulus of the damping layer, an iteration method is proposed in determining the modal properties. Test results on sandwich plates for optimum damping layer thickness are compared with predictions by the proposed method and conventional method.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제20권2호
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• pp.127-136
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• 2007

본 논문에서는 비동질 반무한 평면에 대한 비례경계유한요소법의 식을 유도하고 수치예제를 해석하였다. 비례경계유한 요소법은 편미분 방정식을 경계방향으로는 유한요소와 같은 근사를 통해서 약화시키고 방사방향으로는 정확해를 사용하는 반 해석적인 방법으로, 방사방향으로 멱함수를 따라 탄성계수가 변화되는 반무한 평면에 대해서 관계식을 가상일의 원리에 근거하여 새로이 유도하였다. 이 과정에서 반무한평면의 거동이 Euler-Cauchy방정식을 따름을 보이고, 기존의 동질 반무한평면의 해석시 도입되던 로그모드가 비동질 반무한 평면의 해석에는 유효하지 않음을 보였다. 수치예제를 통하여 유도된 식이 타당한 거동을 보임을 증명하고 이 접근법이 실제 공학적 문제의 해결에 있어서 유용함을 보였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제9권4호통권33호
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• pp.523-533
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• 1997

현존하는 매립형 합성기둥의 한계상태설계법은 합성재로서의 단면과 재료의 성능을 정의하는 설계식에 비논리적이며 모호한 부분을 내포하고 있다. 본 연구는 기존의 설계식을 제정하는데 사용한 과거의 연구자료를 조사하며 비논리적이며 모호한 점들을 분석하였다. 즉, 합성단면으로서의 항복강도와 탄성계수의 환산, 좌굴강도를 산정하는데 영향을 주는 설계식에서 단면2차모멘트 대신에 단면적의 사용. 강재 단면과 콘크리트 단면의 단면2차반경 중에서 큰 값의 적용등을 분석하였다. 본 연구는 기존의 설계식을 개선하며 두 가지 방법의 설계식을 제안하였으며 이 방법들은 실무 설계에 곧바로 적용될 수가 있다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제19권4호
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• pp.145-153
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• 2003

공진주 실험은 탄성파 이론을 이용하여 흙의 동적 물성, 즉 전단변형률의 크기에 따른 전단탄성계수와 재료감쇠비를 측정하는 실험이다. 공진주 실험에 의한 시료의 동적물성의 측정은 공진주 실험 시스템의 동적 거동에 대한 이해를 전제로 한다. 공진주 실험의 시료 및 실험장치의 구성은 고정단-자유단 경계조건을 가지고 있는 연속보로 단순화할 수 있어서, Richart, Hall and Woods는 공진주 실험 시스템에 대한 파동방정식을 유도하였으나, 시료를 단순히 탄성으로 가정하였고 시료의 점성을 고려하지는 않았다. 그리고, Hardin은 파동방정식의 유도에서 시료의 점탄성을 고려하였으나, 시료의 전단탄성계수를 결정하기 위하여 시료의 점탄성을 가정하여야 하는 문제점을 가지고 있었다. 본 연구에서는 기존의 연구자들이 시도했던 공진주 실험 시스템에 대한 파동방정식을 새로운 측면에서 유도하였으며, 새로이 유도된 파동방정식의 해법을 제안하였다. 한편, 일반적으로 시스템에 대한 동적 거동을 이해하는 방법으로, 시스템의 운동방정식을 이용하는 방법이 있으나, 공진주 실험 시스템에 대한 동적 거동의 해석방법으로 이와 같은 운동방정식을 이용하는 해석방법을 연구한 경우는 거의 없었다. 운동방정식에 의한 해법은 시스템의 동적 증폭계수와 동적 응답에 대한 위상각을 구할수 있기 때문에 파동방정식에 대한 해법보다 더 많은 정보를 활용할 수 있는 장점이 있다. 따라서, 본 연구에서는 공진주 실험 시스템에 대한 보다 기본적이고 많은 정보를 도출하기 위하여, 공진주 실험 시스템에 대한 운동방정식을 유도하였으며, 이를 이용하여 공진주 실험자료를 해석하는 새로운 해석기법의 제안을 위한 근간을 마련하였다. 그리고, 공진주 실험 시스템에 대한 유한요소 해석을 수행하여, 본 연구에서 제안한 공진주 실험시스템의 이론적 모델링의 타당성과 합리성을 검증하였다.

• 터널과지하공간
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• 제26권5호
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• pp.363-374
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• 2016

여러 가지 이유로 단일시험편에서 평면이방성 암석의 5개의 독립적 탄성상수를 결정해야 할 경우, Saint-Venant 근사식은 오랫동안 매우 유용하게 사용되어 왔다. 본 논문은 이 경험적 수식이 겉보기 탄성계수로 표현되는 수식으로 전환될 수 있음을 탄성이론에 근거한 수학적 전개를 통하여 밝히고 있다. 이렇게 전환된 수식은 이방성 각도에 단조증가하는 특성을 갖고 있으며, 이방성 암반의 초기응력측정에 유용하게 사용될 것이다. 문헌의 자료를 분석한 결과, $G^2$의 측정값은 각도와 관계없이 일정한 크기이며, Saint-Venant 근사식에 의하여 유도된 값보다 작은 것으로 분석되었다. 이러한 감분은 층상의 경계면에서 미끄러짐에 의하여 발생하는 것으로 판단되며, 미끄러짐에 의한 감소비율은 층상의 결합상태와 암석의 강도에 따라 유추될 수 있다. 이러한 분석들이 향후에 계속되어 자료가 누적된다면 감소비율을 규정할 수 있고, Saint-Venant 근사식의 수정을 통하여 단일시험편으로부터 탄성상수를 결정할 수 있을 것이다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2002년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.227-232
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• 2002

To evaluate the practical application of oyster shells as construction materials, an experimental study was performed. More specifically, the long-term mechanical properties and durability of concrete blended with oyster shells were investigated. Test results indicate that long-term strength of concrete blended with 10% oyster shells is almost identical to that of normal concrete. However, the long-term strength of concrete blended with 20% oyster shells Is appreciably lower than that of normal concrete. 1'hereby, concrete with higher oyster shell has the possibility giving a bad influence on the concrete long-term strength. Elastic modulus of concrete blended with crushed oyster shells decreases as the blending mixture ratio increases. Namely, the modulus is reduced by approximately 10∼15% when oyster shells are blended up to 20% replacing the fine aggregate. The drying shrinkage strain increases as the blending ratio increases. In addition, the existing model code of drying shrinkage does not coincide with the test results of this study. An adequate prediction equation needs to be developed. The utilization of oyster shells as the fine aggregate in concrete has an insignificant effect on freezing and thawing resistance, carbonation and sulfuric acid attack of concrete recycling. However, water permeability is considerably improved.

• 한국지반공학회논문집
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• 제18권5호
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• pp.237-249
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• 2002

파괴 이전 상태의 낮은 변형률 수준 하에서 정확한 지반 변형 거동 예측을 위해서는 흙의 비선형성과 이방성을 함께 고려해야 한다. 본 연구에서는 Ramberg-Osgood 식을 이용하여 흙의 비선형성을 모사하고 직교이방성을 도입하여 흙의 이방성을 구현한 새로운 모델을 개발하였다. 새롭게 개발한 비선형 이방성 모델을 여러 비교 대상 모델과 함께 간단한 경계치 문제와 원형 기초 문제에 적용하였다. 그 결과 이방성을 나타내는 탄성계수비가 체적 계수, 정지 토압계수, 그리고 유효 응력 경로에 큰 영향을 미치는 사실을 알아내었으며, 원형 기초 해석을 통해 초기 지중 응력 상태를 고려한 흙의 비선형성이 지표 침하에 큰 영향을 줌을 알 수 있었다.