• 한국도로학회논문집
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• 제3권1호
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• pp.185-197
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• 2001

본 연구는 온도에 따라 특성이 변하는 아스팔트 콘크리트의 파괴인성을 규명하기 위하여 기존의 유효균열 모델을 수정하는 연구를 다루고 있다. 본래의 ECM모델은 콘크리트와 같은 고체에 적용되도록 개발되어 재료의 포아슨 비를 고려하지 않는다. 하지만 아스팔트 콘크리트는 온도변화에 민감하여 온도에 따라 포아슨 비가 변화하므로 다양한 온도하에서 정확한 파괴 특성을 알기 위해서는 포아슨 비가 고려되어져야 한다. 3개의 개질아스팔트 결합재를 포함한 4가지 결합재를 사용하여 밀입도 아스팔트 혼합물을 제조하여 초기균열 보에 대한 3점 휨 시험을 $-5^{\circ}C$부터 $-35^{\circ}C$까지에서 수행하였다. 탄성계수, 휨강도 및 파괴인성을 시험을 통하여 구하였다. 시험결과 포아슨비가 고려되는 수정 ECM 공식을 사용하므로서 보다 정확한 값들을 얻을 수 있었다. 폴리머 개질 아스팔트 혼합물이 일반아스팔트 혼합물에 비하여 더 낮은 저온하에서 더 높은 강성과 파괴인성을 유지함을 알 수 있었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권6호
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• pp.651-659
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• 2011

최근 열출력이 향상된 신규 원자력발전소의 개발이 증가하고 있으며 배관계에 가해지는 모멘트 및 하중의 크기도 증가하는 경향이므로 배관의 파단전누설(LBB) 적용조건 여유도가 작아질 수 있다. 본 논문에서는 이러한 배관에서 LBB 적용조건을 만족시키기 위한 추가적인 여유도 확보의 한 방법으로써 균열의 비선형과 재료물성치를 고려하는 방법을 제시하였다. 균열 및 재료의 비선형을 고려하기 위하여 유한요소해석과 보(beam) 이론을 병용하였다. 원자력 배관을 모델로 하여 본 논문에서 제안한 방법으로 LBB 균열안정성 해석을 수행하였으며, LBB 여유도가 낮은 위치에서 균열 및 재료 비선형을 고려함으로 써 추가적인 LBB 여유도를 확보할 수 있음을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제20권11호
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• pp.3538-3548
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• 1996

In this study, as a part of basic study for developing the simulation program for the assemssment of reliability of electronic EMC packaging which covers from EMC mixing step to thermal analysis, comparison between a measured and predicted values of material properties of EMC and finitde element analysis of thermal stress are performed. For the experimental testing specimens of fifty, sixty hive and eighty percent filler($13\mu m$, spherical silica) weight fraction are fabricated using tranfer molding. Coefficient of thermal expansion, elastic modulus and thermla conductivity are measured using these specimens and then these measured values are compared with the predicted values by various equations ( such as dilute suspension method. self consistent method, generalized self consistent method, Hashin-Shtrikman's bounds. Shapery's bounds, Nielsen's method and others). Measured values are distributed within the upper and lower bounds of equations. Measured elastic modulus and coefficient of thermal expansion approaches closely the perdicted values with self consisten mehtod and upper bound of Shaperys equation respectively. However small differences of thermal conductivity between the different filler volume fraction are obserbed. FEM analysis indicates that firstly stress is concentrated at the corner section of EMC and secondly EMC with eighty percent filler weight fraction shows less thermal stress when package is cooling down and relatively high thermal stress when package is heating up.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제18권3호
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• pp.291-302
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• 2005

구조응답에 기여하는 중요성으로 인하여 추계론적 해석에서는 재료탄성계수의 불확실성에 의한 응답변화도에 대한 연구가 주로 진행되어 왔다. 그러나 추계론적 해석이 의미있는 값을 제공하기 위해서는 가능한 많은 인수에 대한 불확실성을 동시에 고려하여야 한다. 본 연구에서는 구조재료의 중요한 두 인수인 탄성계수와 포아송비에 나타나는 불확실성을 고려한 추계론적 해석을 위한 정식화를 평면문제에 대하여 제안하였다. 이를 위하여 이들 두 인수의 함수로 주어지는 구성행렬의 각 요소에 대한 다항식 전개를 채용하였으며, 두 인수의 불확실성에 따라 나타나는 자기 및 상호상관함수는 n-차 모멘트에 대한 일반식을 적용하여 구성하였다. 다항식 전개에 따라 부행렬의 무한합으로 변형된 구성행렬은 계산상의 편의를 위하여 요구되는 정확도 내에서 절삭하여 사용하였다. 제안된 방법의 검증을 위하여 단순 평면구조를 예제로 택하여 해석하었으며, 해석결과는 국부평균법을 채용한 고전적인 몬테카를 해석 결과와 비교하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제22권5호
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• pp.27-37
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• 2006

최근 일본 및 선진외국에서는 C.S.G(Cemented Sand and Gravel) 재료를 활용한 시공공법이 점차 증가하고 있다. 특히 본 댐과 가물막이 댐의 축조공법으로 그 적용성을 인정받고 있는 C.S.G 공법은 댐 축조에 필요한 채석장 개발과 플랜트 건설에 투입되는 제반경비를 줄일 수 있을 뿐 아니라, 석산개발에 따른 환경훼손을 방지할 수 있게 됨으로써 경제성과 환경적 측면에서 기존의 댐 축조공법에 비하여 유리한 측면이 있다. 본 연구에서는 토질 역학적 개념에 기초한 C.S.G 공법의 배합설계 절차를 시료 선별과정, 다짐시험 방법, 표준 공시체의 제작방법 그리고 배합비의 결정순으로 살펴보고 일축압축시험 및 대형 삼축압축시험을 통해 얻어진 응력-변형특성 및 단위시멘트량에 따른 강도 및 탄성계수의 변화를 고찰하고 그 상관식을 제안하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제15권5호
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• pp.670-678
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• 2003

최근 폐기물 재활용에 대한 관심이 지대해 지기 시작하면서 많은 연구가 진행 중에 있다. 그 중 석탄회의 재활용 연구로는 시멘트 대체제로 및 고온소성법을 이용한 인공골재 개발등의 연구가 진행되었으나, 경제성에 있어서 부적합하였다. 본 연구에서는 비소성 고형화 기술을 사용하여 석탄회를 재활용한 건설재료의 토목, 건축 구조분야에 실용화하기 위한 기초자료를 제시하고자 한다. 재령에 따른 압축강도의 회귀분석을 하였고, 압축강도와 할선탄성계수를 구하였다. 그리고 Lineweaver와 Burk 방법을 적용하여 건조수축의 회귀분석을 실시하여 제안식을 도출하였다. 연구결과, 석탄회 경화체의 압축강도는 구조용 부재로 사용가능 한 수준이었으며 건조수축은 중용열 시멘트 모르터와 유사하였다. 또한, Bottom ash의 첨가가 석탄회 경화체 내부에서 골재의 역할을 수행하는 것으로 나타났다. 건조수축 양상을 중량감소율 측정결과와 종합하면 Bottom ash 치환율과 공시체 내부의 수분감소가 건조수축의 지배적인 요인임을 파악할 수 있었다. 또한 압축강도로부터 탄성계수를 추정하는 제안식은 본 연구에서의 압축강도 범위에서는 매우 높은 신뢰도를 보였다. 또한 Lineweaver와 Burk 방법으로 도출한 건조수축 추정 제안식도 매우 높은 신뢰도를 보였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제20권5호
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• pp.583-592
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• 2008

최근 고강도콘크리트의 압축강도, 탄성계수 및 최대하중에서의 변형에 대한 고온의 영향이 실험적으로 연구되어지고 있다. 본 연구는 40, 60, 80 MPa 급 고강도콘크리트의 재료 역학적 특성에 있어서 $20{\sim}700^{\circ}C$ 범위로 상승되는 온도의 영향을 연구하는데 그 목적이 있다. 본 연구에서는 설계하중 사전재하 및 잔존강도시험 방법으로서 시험체를 가열하기 전에 상온 압축강도의 25% 하중을 사전재하한 후 가열을 실시하고, 가열하는 동안 하중을 유지하며, 목표온도에 도달한 후 고온상태 및 상온에서 24시간 냉각상태에서 시험체가 파괴될 때까지 재하를 실시하였다. 시험은 W/B 46%, 32% 및 25%로 이루어진 콘크리트 시험체에 대하여 $20{\sim}700^{\circ}C$의 다양한 온도하에서 실시하였다. 시험 결과 콘크리트 강도가 증가할수록 고온에서의 상대적인 압축강도와 탄성계수는 감소하였으며, 최대하중에서의 축방향 변형은 설계하중 사전재하와 상관성이 높은 것으로 나타났다. 또한 온도상승에 따른 콘크리트의 열팽창 변형은 압축강도 뿐만 아니라 하중 크기의 영향을 받는 것으로 나타났으며, 최종적으로 가열을 받은 고강도콘크리트의 압축강도 및 탄성계수에 대한 모델식을 제안하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제73권6호
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• pp.685-698
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• 2020

The dynamic stability of a functionally graded polymer microbeam reinforced by graphene oxides subjected to a periodic axial force is investigated. The microbeam is assumed to rest on an elastic substrate and is subjected to various immovable boundary restraints. The weight fraction of graphene oxides nanofillers is graded across the beam thickness. The effective Young's modulus of the functionally graded graphene oxides reinforced composite (FG-GORC) was determined using modified Halpin-Tsai model, with the mixture rule used to evaluate the effective Poisson's ratio and the mass density. An improved third order shear deformation theory (TSDT) is used in conjunction with the Chebyshev polynomial-based Ritz method to derive the Mathieu-Hill equations for dynamic stability of the FG-GORC microbeam, in which the scale effect is taken into account based on modified couple stress theory. Then, the Mathieu-Hill equation was solved using Bolotin's method to predict the principle unstable regions of the FG-GORC microbeams. The numerical results show the effects of the small scale, the graphene oxides nanofillers as well as the elastic substrate on the dynamic stability behaviors of the FG-GORC microbeams.

• 대한기계학회논문집A
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• 제33권12호
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• pp.1455-1463
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• 2009

Theoretical mechanics analysis and finite element simulation were performed to investigate creep deformation behavior at the crack tip of transversely isotropic materials under small scale creep (SCC) conditions. Mechanical behavior of material was assumed as an elastic-$2^{nd}$ creep, which elastic modulus ( E ), Poisson's ratio ( ${\nu}$ ) and creep stress exponent ( n ) were isotropic and creep coefficient was only transversely isotropic. Based on the mechanics analysis for material behavior, a constitutive equation for transversely isotropic creep behavior was formulated and an equivalent creep coefficient was proposed under plain strain conditions. Creep deformation behavior at the crack tip was investigated through the finite element analysis. The results of the finite element analysis showed that creep deformation in transversely isotropic materials is dominant at the rear of the crack-tip. This result was more obvious when a load was applied to principal axis of anisotropy. Based on the results of the mechanics analysis and the finite element simulation, a corrected estimation scheme of the creep zone size was proposed in order to evaluate the creep deformation behavior at the crack tip of transversely isotropic creeping materials.

• 대한기계학회논문집A
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• 제32권1호
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• pp.70-76
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• 2008

Periodic cellular metals (PCMs) are actively being investigated because of their excellent specific strength and stiffness, and multi-functionality such as a heat disperse structure bearing external loading. The Kagome truss PCM has been proved that it has higher resistance to plastic buckling and lower anisotropy than other truss PCMs. In this paper, the out-of-plane compressive responses of the WBK specimens have been measured, theoretically predicted and numerically analyzed. Three specimens of two-layered WBK are fabricated and tested for measuring the responses. The peak stress of compressive behavior and effective elastic modulus are predicted based on the equilibrium equation and elastic energy conservation. Moreover, the structure of the specimen is modeled using the commercial mesh generation code, PATRAN and the finite element analysis for the model under the compression is carried out using the commercial FE code, ABAQUS. Finally, the obtained results are compared with each other to analyze the compressive characteristics of Wire-woven Bulk Kagome (WBK).