• Structural Engineering and Mechanics
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• 제83권4호
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• pp.451-463
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• 2022

The present study deals with forced vibrations of an elastic circular plate supported along its circular edge by unilateral elastic springs. The plate is assumed to be subjected to a uniformly distributed and a concentrated load. Under the combination of these loads, equations of motion are explicitly derived for static and dynamic response analyses by assuming a series of the displacement functions of time and other unknown parameters which are to be determined by employing Lagrangian functional. The approximate solution is sought by applying the Lagrange equations of motions by using the potential energy of the external forces that includes the contributions of the edge forces and the external moments, i.e., those of the effects of the boundary condition to the analysis. For the numerical treatment of the problem in the time domain, the linear acceleration procedure is adopted. The tensionless character of the support is taken into account by using an iterative process and, the coordinate functions for the displacement field are selected to partially fulfill the boundary conditions so that an acceptable approximation can be achieved faster. Numerical results are presented in the figures focusing on the nonlinearity of the problem due to the plate lift-off from the unilateral springs at the edge support.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제13권4호
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• pp.77-85
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• 2014

헬리컬 파일(helical pile)은 회전 관입기로 시공이 가능하므로 비교적 소형의 장비로 말뚝 시공이 가능한 장점이 있어, 최근 다양한 현장에서 그 사용이 증가하고 있다. 그러나 헬리컬 파일의 지지력을 평가하기 위한 현장 정재하시험은 시험하중만큼의 사하중, 반력 말뚝, 반력 앵커 등이 필요하다는 단점이 있다. 본 연구에서는 헬리컬 파일에 상대적으로 재하장치가 간단하고 시험이 간편한 양방향 재하시험을 적용하였으며, 양방향 재하시험 결과와 정재하시험 결과를 비교하였다. 양방향 재하시험은 헬리컬 파일의 중공형 중심축(shaft)에 중심축의 직경과 일치하고 중심축 내부 공간으로 유압재하용 호스가 나올 수 있도록 특수하게 제작된 유압식 셀(cell)을 나선형 원판(helix plate)사이에 삽입한 후, 유압 셀(cell)에 가압하여 지지력을 측정하는 방식으로 수행되었다. 양방향 재하시험은 유압식 셀을 최하단 나선형 원판 상부에 삽입한 경우와 최상단 나선형 원판 상부에 삽입한 두 가지 케이스로 시험을 진행하였으며, 각각의 방법이 선단지지력과 주면마찰력을 측정할 수 있도록 말뚝 두부의 변형을 제한하였다. 시험은 89mm, 114mm의 중심축에 450mm, 350mm, 200mm의 나선형 원판을 부착하여 제작한 헬리컬 파일로 수행되었으며, 시험 결과 정재하시험으로 산정한 지지력과 양방향 재하시험으로 산정한 지지력이 유사함을 확인하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제58권5호
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• pp.330-338
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• 2021

This paper focuses on the improvement of the influence coefficient matrix method for estimation of local ice load on the icebreaking research vessel ARAON. The influence coefficient matrix relates ice pressure on the hull plate to the measured/calculated hull strain/stress. Conventionally von Mises equivalent stresses representing hull stresses and ice pressure acting on the hull plate are utilized to assemble the influence coefficient matrix. Because of the three dimensional features of the ship-ice collision process, an enhanced method to assemble the influence coefficient matrix is derived considering ice loads in the X, Y, and Z direction simultaneously. Furthermore the location of ice loads acting on hull-plate may fall outside the measuring sensor area, and the enhanced influence coefficient matrix is modified to reduce the difference between the actual and the estimated ice loads by expanding the domain outward from the sensor area. The developed method for enhanced influence coefficient matrix is applied to IBRV ARAON during the 2019 Antarctic ice field test and the local ice loads in three directions are efficiently calculated compared to those by a conventional method.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제11권3호
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• pp.124-130
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• 2003

Many structural evaluation procedures of road and airfield pavements use the Falling Weight Deflectometer (FWD) as a critical element of non-destructive deflection testing. FWD is a trailer mounted device that provides accurate data on pavement response to dynamic wheel loads. A dynamic load is generated by dropping a mass from a variable height onto a loading plate. The magnitude of the load and the pavement deflection are measured by a load celt and geophones. And database concerning pavement damage should be enhanced to analyze loss of thickness asphalt layer caused from the plastic deformation of pavement structure, such as cracking or rutting. The prototype FWD is developed, which consists of chassis system, hydraulic loading system, data acquisition and analysis system. This system subsequently merged to from automation management system and is then validated and updated to produce a working FWD which can actually be used in the field.

• Wind and Structures
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• 제27권6호
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• pp.369-380
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• 2018

In this research work, nonlinear thermal buckling behavior of functionally graded (FG) plates is explored based a new higher-order shear deformation theory (HSDT). The present model has just four unknowns, by using a new supposition of the displacement field which enforces undetermined integral variables. A shear correction factor is, thus, not necessary. A power law distribution is employed to express the disparity of volume fraction of material distributions. Three kinds of thermal loading, namely, uniform, linear, and nonlinear and temperature rises over z-axis direction are examined. The non-linear governing equations are resolved for plates subjected to simply supported boundary conditions at the edges. The results are approved with those existing in the literature. Impacts of various parameters such as aspect and thickness ratios, gradient index, type of thermal load rising, on the non-dimensional thermal buckling load are all examined.

• Geomechanics and Engineering
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• 제19권1호
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• pp.71-78
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• 2019

Massive investments are going on to promote and build transportation infrastructure all across the globe with the challenges being more than budgetary. Sandy soils which are predominant in coastal and border areas in India have typical characteristics. The shear strength of such soil is very low which makes it difficult for any kind of geotechnical construction and hence soil stabilization needs to be carried out for such soil conditions. The use of geocells is one of the most economical methods of soil improvement which is used to increase strength and stiffness and reduce the liquefaction potential of the soil. The use of geocells in stabilizing desert sand and results from a series of plate load test on unreinforced soil and geocell reinforced homogenous sand beds are presented in the present study. It also compares the field results using various load class vehicles like heavy load military vehicles on geocell reinforced soils with the experimental results and comes out with the fact that the proposed technique increases the strength and stiffness of sandy soil considerably and provides a solution for preventing settlement and subsidence.

• Composites Research
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• 제22권1호
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• pp.1-8
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• 2009

본 논문에서는 면내하중을 받는 복합적층판의 저속충격거동과 손상을 해석하였다. 초기부터 존재하는 면내변형률을 고려하여 판의 변위장을 새롭게 가정하고, 이 가정된 변위장에 따른 적층판의 구조거동에 대한 유한요소방정식을 유도하였으며, 유한요소해석 프로그램을 코딩하였다. 유한요소해석을 수행하여 참고문헌의 수치해석 결과와 비교하였으며, 충격에너지는 동일하나 충격체의 질량과 속도가 다른 조건에 대해서도 해석하여 초기 면내하중의 영향을 분석하였다. 바닥으로부터 첫 번째 층간면에서의 잠재적인 층간분리 파손영역을 추정하여 초기 인내하중 및 충격조건에 따른 크기의 변화를 고찰하였다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제21권4호
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• pp.1-12
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• 2022

토공사에서 다짐품질관리를 위해 일반적으로 평판재하시험 및 현장밀도시험 등이 실시되며, 다짐확인을 위한 추가 분석이 동반된다. 최근 IoT(Internet of Things) 기반의 디지털 환경이 조성되면서 스마트 다짐품질관리가 가능한 DCPT(Dynamic Cone Penetration Test) 장비가 개발되었고, 이러한 디지털 DCPT 시스템은 실시간 다짐에 대한 위치·시간정보와 작업자의 이력관리가 가능하게 되었다. IoT 기반의 DCPT 시스템은 기존의 다짐품질시험의 시간적·비용적 단점을 개선하고 현장에서 유연하게 적용가능하게 되었으며, 현장다짐 지표인 DPI(Dynamic Cone Penetration Index)의 기록과 저장이 자동화 되었다. 본 연구에서는 이러한 DCPT 장비를 현장 적용하여, 현장 적용 데이터인 DPI를 통해 다짐강도의 경향을 확인하였다. 그 결과 최종다짐에서 초기다짐의 DPI보다 1.4배 감소하여 지표에서 10~14cm 깊이인 노상 다짐층의 다짐강도 증가를 확인할 수 있었으며, 다짐결과비교를 위한 평판재하시험의 지지력 계수의 경향과 동일하게 최종 다짐시 다짐강도 증가경향을 확인할 수 있었다. 또한 기존 아날로그 DCPT의 경우가 아닌 IoT DCPT장비를 사용하므로 인원 및 시간을 저감한 시험수행이 가능하였으며 측정데이터의 스마트기기 전송을 통해 다짐정보의 실시간 확인이 가능하게 되었다. 이러한 스마트 기능이 추가된 IoT 기반 DCPT장비를 통해 DPI로 실시간 다짐관리 가능성을 확인할 수 있었으며, DPI에 대한 국내 다짐 재료 및 실내시험조건에 대한 추가연구와 평판재하시험과의 상관성에 대한 연구가 지속적으로 이루어진다면 다짐관리 및 확인 용도로 IoT 기반 DCPT장비가 폭넓게 활용될 수 있을 것이라 판단된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제14권8호
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• pp.53-60
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• 2013

국내 도로 하부구조의 다짐관리 방법은 상대 다짐도를 구하기 위한 현장밀도 시험과 하중 지지력을 확인하는 평판재하시험을 이용하고 있다. 그러나 이 두 시험방법은 시공현장 관리자의 경험적 판단을 수치화한 것으로 역학적인 근거가 미약한 실정이다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 최근 사용되고 있는 회복탄성계수법은 차량하중의 반복재하 조건에서 유발되는 포장재료의 응력-변형 상태를 합리적으로 반영할 수 있는 합리적인 포장구조 설계법으로 평가되고 있다. 그러나 회복탄성계수를 측정하는 방법이 어렵고 시간이 많이 소요되는 등 많은 문제점이 있으므로 이를 대체할 수 있는 간편한 시험법으로 최근 소형충격재하시험법이 제안되고 있다. 따라서 본 연구에서는 노상과 보조기층의 시공 및 유지관리 현장의 변형계수를 신속하고 간편하게 측정할 수 있는 동평판재하시험을 이용하여 도로 하부지층의 다짐관리 가능성을 판단하고 정적재하시험결과를 분석하여 관계식을 제안하였다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제15권1호
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• pp.37-46
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• 2016

로타리 파일은 단일 또는 다수의 나선날개와 파일강관으로 구성되어 있으며, 나선 회전운동으로 관입이 이루어진다. 연약한 지반에 관입된 파일은 나선날개 원판과 나선날개가 부착된 파일강관에 의해 지지력을 발휘할 수 있다. 또한 비교적 단단한 층에 도달할 경우 파일강관 하부의 나선날개에 의해 선단지지력이 증가하게 된다. 이 연구에서는 현장에서 사용되는 로타리 파일의 나선날개를 기준으로 1/5로 축소한 로타리 파일을 화강풍화토 지반에 설치한 후 파일재하시험을 하였다. 설치된 파일은 나선날개의 개수, 크기, 간격에 따라 지지력에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 날개의 개수가 2개에서 3개로 증가할 때 지지력이 40% 정도 증가하였으며, 날개의 간격이 증가함에 따라 지지력이 10% 정도 더 크게 나타나는 것으로 확인되었다.