• 대한기계학회논문집A
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• 제35권11호
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• pp.1415-1422
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• 2011

운송기계구조물의 제작에 사용되는 판재 알루미늄 합금재료는 일정한 피로응력조건하에서 두께에 따라 균열진전속도의 차이를 보인다. 이러한 두께효과는 판재 알루미늄합금의 주요한 피로파괴특성 중 하나이다. 본 연구에서는 일정한 피로응력조건하에서 실시한 후판 및 박판 Al 2024-T3 합금재료의 피로 시험을 통하여 두께효과를 파악하고, 이를 형상인자인 두께비, $R_t$ 및 하중인자인 두께별 등가유효응력확대비, $U_{i}^{equ}$에 의한 상호관계식, $U_{i}^{equ}=f(R_t)$로 나타내었다. 그리고 두께효과에 의한 후판 대비 박판시험편의 균열진전 지연거동을 ${\Delta}K$ 환산법을 사용하여 정량적으로 분석하였다. 두께효과의 경향을 정량으로 나타내기 위해 두께감소율(DoT)과 응력확대계수범위, ${\Delta}K$의 감소율(DoS) 등의 값을 구하여 이들 상호관계를 규명하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제22권2호
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• pp.169-184
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• 2006

A close form solution of the maximum deflection for cracked columns with rectangular cross-sections was developed and thus the elastic buckling behavior and ultimate bearing capacity were studied analytically. First, taking into account the effect of the crack in the potential energy of elastic systems, a trigonometric series solution for the elastic deflection equation of an arbitrary crack position was derived by use of the Rayleigh-Ritz energy method and an analytical expression of the maximum deflection was obtained. By comparison with the rotational spring model (Okamura et al. 1969) and the equivalent stiffness method (Sinha et al. 2002), the advantages of the present solution are that there are few assumed conditions and the effect of axial compression on crack closure was considered. Second, based on the above solutions, the equilibrium paths of the elastic buckling were analytically described for cracked columns subjected to both axial and eccentric compressive load. Finally, as examples, the influence of crack depth, load eccentricity and column slenderness on the elastic buckling behavior was investigated in the case of a rectangular column with a single-edge crack. The relationship of the load capacity of the column with respect to crack depth and eccentricity or slenderness was also illustrated. The analytical and numerical results from the examples show that there are three kinds of collapse mechanisms for the various states of cracking, eccentricity and slenderness. These are the bifurcation for axial compression, the limit point instability for the condition of the deeper crack and lighter eccentricity and the fracture for higher eccentricity. As a result, the conception of critical transition eccentricity $(e/h)_c$, from limit-point buckling to fracture failure, was proposed and the critical values of $(e/h)_c$ were numerically determined for various eccentricities, crack depths and slenderness.

• Geomechanics and Engineering
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• 제11권2호
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• pp.235-252
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• 2016

This paper presents a new numerical solution of the ultimate lateral capacity of rectangular piles in clay. The two-dimensional plane strain finite element was employed to determine the limit load of this problem. A rectangular pile is subjected to purely lateral loading along either its major or minor axes. Complete parametric studies were performed for two dimensionless variables including: (1) the aspect ratios of rectangular piles were studied in the full range from plates to square piles loaded along either their major or minor axes; and (2) the adhesion factors between the soil-pile interface were studied in the complete range from smooth surfaces to rough surfaces. It was found that the dimensionless load factor of rectangular piles showed a highly non-linear function with the aspect ratio of piles and a slightly non-linear function with the adhesion factor at the soil-pile interface. In addition, the dimensionless load factor of rectangular piles loaded along the major axis was significantly higher than that loaded along the minor axis until it converged to the same value at square piles. The solutions of finite element analyses were verified with the finite element limit analysis for selected cases. The empirical equation of the dimensionless load factor of rectangular piles was also proposed based on the data of finite element analysis. Because of the plane strain condition of the top view section, results can be only applied to the full-flow failure mechanism around the pile for the prediction of limiting pressure at the deeper length of a very long pile with full tension interface that does not allow any separation at soil-pile interfaces.

• 콘크리트학회논문집
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• 제25권6호
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• pp.641-648
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• 2013

현행 설계기준들에서는 비틀림모멘트를 받는 철근콘크리트 부재의 취성적인 파괴를 방지하기 위하여 최소비틀림철근비를 규정하고 있다. 그러나, 국내 현행기준 및 ACI318-11에서 규정하고 있는 최소비틀림철근비 산정식은 종방향 최소철근비, 공간트러스모델의 역학적 평형관계 및 여유강도 확보 등의 측면에서 불합리한 문제점들을 내포하고 있다. 따라서, 이 연구에서는 이러한 문제점을 극복하기 위하여, 보다 합리적이고 충분한 강도여유율을 확보할 수 있는 최소비틀림철근비 산정식을 제안하였다. 또한, 제안식을 기존실험 결과와 비교하여 검증하였으며, 제안모델이 모든 대상실험체들의 최소비틀림철근비를 안전측으로 평가하는 것을 확인하였다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제1권1호
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• pp.131-139
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• 1993

Low cycle fatigue characteristics of cast aluminum alloy A356 with a yield strength and ultimate strength of 229 and 283 MPa respectively was evaluated using smooth axial specimen under strain controlled condition. Reversals to failure ranged from 16 to 107. The cast aluminum alloy exhibited cyclically strain-gardening behavior. The results of low cycle fatigue tests indicated that the conventional low cycle fatigue tests indicated that the conventional low cycle fatigue life model was not a satisfactory representation of the data. This occurred because the elastic strain-life curve was not-log-log linear and this phenomena caused a nonconservative and unsafe fatigue life prediction at both extremes of long and short lives. A linear log-log total strain-life model and a bilinear log-log elastic strain-life model were proposed in order to improve the representation of data compared to the conventional low cycle fatigue life model. Both proposed fatigue life models were statistically analyzed using F tests and successfully satisfied. However, the low cycle fatigue life model generated by the bilinear log-log elastic strain-life equation yielded a discontinuous curve with nonconservatism in the region of discontinuity. Among the models examined, the linear log-log total strain-life model provided the best representation of the low cycle fatigue data. Low cycle fatigue life prediction method based on the local strain approach could conveniently incorporated both proposed fatigue life models.

• 지질공학
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• 제12권1호
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• pp.75-88
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• 2002

오염된 연약지반에 편재하중이 작용하게 되면 지반 중에 침하, 측방변위, 융기 및 전단파괴 등의 큰 소성 전단변형이 발생하게 되고, 때로는 지반과 구조물에 막대한 손상을 초래하게 된다. 따라서 본 연구는 오염된 연약지반의 식내모형실험을 실시하였으며 측방유동압의 결정방법을 기존의 이론식과 비교하여 분석하였다. 모형실험은 먼저 모형재하장치를 제작하고 토조 안에 오염된 지반시료를 채워 비배수상태에서 하중을 인정한 시간 간격으로 재하하여 변형상태를 관측하였다. 그 결과 편재 하중을 받는 오염된 연약지반에서의 측방유동압은 P=K$_{0}$YH식에 의해서 산정함이 비교적 적절하며, 측방유동압의 최대값은 토층두께(H)의 0.3H 부근에서 발생하였다. 또한 종합형과 Poulos의 분포형태 및 오염되지 않는 연약점토(CL, CH) 지반보다 지표면측으로 상승하여 발생하였다.

• 지질공학
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• 제25권4호
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• pp.623-627
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• 2015

하천 제방 붕괴로 인한 홍수위험지도를 작성하기 위하여 수치모형을 이용한 잠재적 피해 대상 지역 파악이 선행되어야 한다. 하천제방 붕괴로 인하여 빚어지는 홍수위험지도 작성에서도 흔히 수치모형이 이용되며 붕괴 시 첨두 유량은 결정 인자인 하천의 수량과 제방 붕괴 형성 및 진행에 민감하므로 이런 요소를 포함하는 물리적 모형이 필요하다. 제방 붕괴 메커니즘과 수리학적 현상이 모든 붕괴에 같다고 가정하고 하나의 물리적 제방 붕괴 수치 모형을 구축하였다. 이 연구에서는 하도 추적은 언급하지 않았으며, 단지 제방 붕괴지점에서 수문곡선을 추정하는데 초점을 두어 붕괴 지점의 경계조건을 구축하는데 집중하였다. 여기서 제안된 물리적 모형은 제방 붕괴 형성과정에 필요한 역할과 붕괴를 통한 흐름의 수리학적 설명을 담고 있다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제19권1호
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• pp.121-130
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• 2007

본 연구에서는 FRP(fiber reinforced polymer) 합성재료에 의하여 콘크리트를 구속할 시 예상되는 콘크리트의 강도 및 변형 능력의 향상 효과를 알아보기 위하여 섬유 량 혹은 방향, 단부하중조건에 따른 wrap 혹은 튜브형의 구속형태, 반원형 쉘 및 수직 이음부의 유무에 따른 연속 및 불연속 구속 형태 등을 주요 변수로 한 총 36개의 원형단주 시험체에 대하여 단조가력 실험을 수행하였다. 여러 구속 방법에 따른 FRP의 파단변형률에 대하여서도 주의를 가지고 조사하였다. 구속된 콘크리트의 최대 강도 및 변형률을 산정하기 위하여 기존에 제시된 다양한 배경의 예측 식들에 대하여 검토하였으며, 이들에 의한 예측치와 실험치를 비교, 분석하였다. 구속되지 알은 콘크리트와 비교하여, CW 및 CF형은 매우 큰 강도 및 변형능력의 증가를 나타냈으며, 수직 이음부를 갖는 CP형은 폭발적으로 파괴하였으며, 보다 작은 강도 및 변형능력의 증가가 관측되었다. 대체로, 모든 시험체는 2선 선형관계의 응력-변형률 거동을 나타냈으며, 후반부의 변형경화 정도는 구속매체의 강성에 따라 결정되었다. 모든 시험체에서 관측된 FRP의 파단변형률은 인장시험편으로부터 획득한 극한변형률보다 정도에 따라서는 매우 작았다. 대체로, 기존 예측식들은 본 실험의 최대 강도 및 변형률을 과대평가 하였으며, 변형률 예측은 매우 산란된 분포를 나타냈다. 또한, 본 연구의 실험 결과에 근거하여 구속 콘크리트의 최대 강도 및 변형률을 보다 정확하게 예측할 수 있는 설계 목적의 단순식을 제안하였다. 강도식은 모어-쿨롱 파괴 기준을 사용하여 유도하였으며, 변형률식은 비구속 콘크리트를 주요 영향 요소로 포함하여 실험 결과를 fitting하였다./TEX> = 분광광도법으로 측정한 점토함량(%); $x_2$ = 유기물 함량($g{\cdot}kg^{-1})$)이었으며, 상관계수는 $0.984^{**}$로 두 방법사이에 높은 상관관계가 있는 것으로 조사되었다. 여기서 유도된 회귀방정식을 프로그램화하여 컴퓨터나 분석기기에 입력시 시간과 공간을 절약하고 신속하고 정확하게 점토함량을 분석할 수 있을 것으로 판단된다.119>잠118>잠107>잠117>잠113 순이었고, 웅견층중에서는 잠114>잠108>잠120>잠117>잠118>잠107>잠119>잠119>잠113 순이었다. 자견층 비율에서는 광의의 귀전력이 협의의 귀전력보다 컸고, 웅견층 비율에서는 같았다, 견층 비율에서는 일반조합 능력은 크게 나타났으나, 특정조합 능력과 상반조직 능력은 나타나지 않았다. 자견층 비율에서 교배친의 우성효과는 컸다. 자견층 비율에서는 교배친의 우성효과는 적었다. 자웅견층 비율의 잡종 강세는 적게 나타났다. 환경변이와 상가적 작계는 자웅견층 비율에서는 크게 나타났다. 우성의 방향은 자견층 비율에서는 정의 방향으로 우성 귀전자가 크게 작용하였으며, 자견층 비율에서는 정의 방향으로 우성 귀전자가 부분적으로 작용하였다. 교배친의 자견층 비율의 우성순서는 잠117>잠114>잠108>잠120>잠118>잠119>잠107>잠113 순이었고, 자견층 비율에서는 잠114>잠117>잠108>잠118>잠107>잠119>잠113>잠120의 순이었다.지방산의 조성이 많은 차이를 보였다.{2+}$ 26 및 $Na^+$ 26 mg $L^{-1}$이었다. 양액 재배 후 버려지는 폐양액 중의 무기성분 함량은

• 농업과학연구
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• 제12권2호
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• pp.309-323
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• 1985

본(本) 연구(硏究)는 삼축압축(三軸壓縮) 조건(條件)에서 여러 제한인자(制限因子)들이 재성형(再成形)한 해성점토(海成粘土)의 응력(應力)-변형(變形)에 미치는 영향(影響)을 알기 위하여 여러가지 단계(段階)의 함수비(含水比)와 밀도(密度)및 기타(其他)의 조건(條件)을 달리하여 실내(室內)에서 임의(任意)로 재성형(再成形)한 5가지 점토시료(粘土試料)의 비배수(非排水) 삼축압축(三軸壓縮) 시험(試驗)을 하여 다음과 같은 결과(結果)를 얻었다. 1. 함수비(含水比)의 증가(增加)와 함께 변형(變形)에 대(對)한 파괴주응력차(破壞主應力差)는 적어졌다. 2. 건조밀도(乾操密度)가 커질수록 변형(變形)에 대(對)한 파괴주응력차(破壞主應力差)는 커졌다. 3. 파괴주응력차(破壞主應力差)에 대(對)한 재성형(再成形) 함수비(含水比)와 밀도(密度)의 상호작용(相互作用)의 영향(影響)은 함수비(含水比) 6.6~9.7%와 건조밀도(乾操密度) $1.50{\sim}1.55g/cm^3$에서 가장 뚜렷했다. 4. 해성점토(海成粘土)에서는 축방향(軸方向) 변형율(變形率)이 응력(應力)-변형성질(變形性質)에 미치는 영향(影響)은 뚜렷하지 않았으나, 축방향(軸方向) 변형율(變形率)이 증가(增加)함에 따라 탄성계수율(彈性係數率)은 감소(減少)하는 경향(傾向)이 나타났다. 5. 입도(粒度)의 배합(配合)이 양호(良好)한 시료(試料)에서 변형(變形)에 대(對)한 주응력차(主應力差)가 큰 값을 나타냈다. 6. 해성점토(海成粘土)의 비배수(非排水) 변형(變形)에 관계(關係)가 깊은 인자(因子)만을 골라서 응력(應力)및 변형(變形) 예측(豫測)을 위한 중회귀(重回歸) 분석(分析) 모형(模型)을 만들 수 있다.

• 한국농공학회지
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• 제35권4호
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• pp.55-66
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• 1993

Upon freezing a soil swells due to phase change and its compression stress increase a lot. As the soil undergo thawing, however, it becomes a soft soil layer because the 'soil changes from a solid state to a plastic state. These changes are largely dependent on freezing temperature and repeated freezing-thawing cycle as well as the density of the soil and applied loading condition. This study was initiated to describe the effect of the freezing temperature and repeated freezing-thawing cycle on the unconfined compressive strength. Soil samples were collected at about 20 sites where soil structures were installed in Kangwon provincial area and necessary laboratory tests were conducted. The results could be used to help manage effectively the field structures and can be used as a basic data for designing and constructing new projects in the future. The results were as follows ; 1. Unconfined compressive strength decreased as the number of freezing and thawing cycle went up. But the strength increased as compression speed, water content and temperature decreased. The largest effect on the strength was observed at the first freezing and thawing cycle. 2. Compression strain went up with the increase of deformation speed, and was largely influenced by the number of the freezing-thawing cycle. 3. Secant modulus was responded sensitivefy to the material of the loading plates, increased with decrease of temperature down to - -10$^{\circ}$C, but was nearly constant below the temperature. Thixotropic ratio characteristic became large as compression strain got smaller and was significantly larger in the controlled soil than in the soil treated with freezing and thawing processes 4. Vertical compression strength of ice crystal(development direction) was 3 to 4 times larger than that of perpendicular to the crystal. The vertical compression strength was agreed well with Clausius-Clapeyrons equation when temperature were between 0 to 5C$^{\circ}$, but the strength below - 5$^{\circ}$C were different from the equation and showed a strong dependency on temperature and deformation speed. When the skew was less then 20 degrees, the vertical compression strength was gradually decreased but when the skew was higher than that, the strength became nearly constant. Almost all samples showed ductile failure. As considered above, strength reduction of the soil due to cyclic freezing-thawing prosses must be considered when trenching and cutting the soil to construct soil structures if the soil is likely subject to the processes. Especially, if a soil no freezing-thawing history, cares for the strength reduction must be given before any design or construction works begin. It is suggested that special design and construction techniques for the strength reduction be developed.