• 한국지반공학회논문집
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• 제18권6호
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• pp.153-160
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• 2002

본 연구에서는 터널 내공변위 계측데이터를 이용한. 라이닝 구조물의 손상도 평가기법에 대하여 논의하였다. 이를 위하여 정적으로 획득되는 내공변위 데이터와 라이닝의 자중을 고려하여 라이닝내 발생가능한 손상의 위치 및 정도를 파악할 수 있는 일종의 역해석 기법을 도입하였다. 특히 라이닝 요소내 강성도를 일정수준 저감하는 모형 1과 분산형 균열모델을 응용한 모형 2 등 두 가지 방법을 고려하였고 각각의 장단점을 비교.분석하였다. 이상적인 터널라이닝 구조물을 가정하여 두 가지 모형에 대한 수치해석을 실시하였으며 계측데이터에 포함되는 노이즈의 영향을 함께 고려하였다. 이 결과, 모형 1의 경우, 노이즈의 영향은 상대적으로 미미하나 내공변위에 민감하게 작용하므로 현장적용시 주의가 요구되며 모형 2의 경우에는 노이즈에 민감하게 작용하는 반면 강성도의 저감량이 미소하여 실제 터널라이닝 구조물의 손상파악에 손쉽게 적용될 수 있음을 보였다.

• Steel and Composite Structures
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• 제24권2호
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• pp.177-189
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• 2017

Hybrid-fiber reinforced concrete (HFRC) may provide much higher tensile and flexural strengths, tensile ductility, and flexural toughness than normal concrete (NC). HFRC slab has outstanding advantages for use as a composite bridge potential deck slab owing to higher tensile strength, ductility and crack resistance. However, there is little information on shear connector associated with HFRC slabs. To investigate the mechanical behavior of the stud shear connectors embedded in HFRC slab, 14 push-out tests (five batches) in HFRC and NC were conducted. It was found that the stud shear connector embedded in HFRC had a better ductility, higher stiffness and a slightly larger shear bearing capacity than those in NC. The experimentally obtained ultimate resistances of the stud shear connectors were also compared against the equations provided by GB50017 2003, ACI 318-112011, AISC 2011, AASHTO LRFD 2010, PCI 2004, and EN 1994-1-1 (2004), and an empirical equation to predict the ultimate shear connector resistance considering the effect of the HFRC slabs was proposed and validated by the experimental data. Curve fitting was performed to find fitting parameters for all tested specimens and idealized load-slip models were obtained for the specimens with HFRC slabs.

• 대한기계학회논문집A
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• 제28권10호
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• pp.1435-1450
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• 2004

The investigation, which includes the material homogenization and the calculation of local stress concentration of long-fibrous composites in a microscopic level, has been performed to analyze the behavior of fiber-reinforced composites by using finite element method. In order to carry out this study, the finite element models of composites have been generated by the idealized arrays as square and hexagonal-packed type. In the FE analysis, the boundary conditions of micromechanical finite element method(MFEM) have been defined and verified by comparing with the results from multi-cells, and the effective material properties of composites composed of graphite/epoxy have been also evaluated by rules of mixture. For acquiring the relation between the global and local behaviors of composites, the magnifications of strain, stress, and interfacial stress of composites subjected to a longitudinal and transverse loading respectively have been calculated. And the magnifications have been proposed as the stress concentration in the microscopic level at composite material.

• 대한조선학회논문집
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• 제32권1호
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• pp.103-117
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• 1995

본 논문에서는 이상화구조요소법을 적용하여 이중선체 유조선의 충돌손상 해석기법을 개발하고, 모형실험결과와의 비교를 통하여 개발한 해석기법의 정도를 검증한 뒤 4만톤급 컨테이너선의 선수가 이중선체 VLCC의 선측을 충돌할때의 손상거동을 각종설계인자(이중선측폭, 선측 부재치수등)를 변화시켜 가면서 시리즈해석을 수행하여 그 특성을 분석하였다. 본 해석법은 항복, 압괴(crushing), 파단(rupture), 국부 및 전체파손의 상관효과, 변형속도(strain-rate) 영향, gap/contact조건등을 고려하고 있으며, 소요계산시간이 유한요소법에 비해 극히 짧고 해석정도도 높으므로 실제선박의 충돌문제에 대한 구조설계 및 안전성 평가시에 유용하게 적용할 수 있는 "설계응용을 겨냥한 충돌해석방법"(design-oriented collision analysis procedure)이라 할 수 있다.

• 대한토목학회논문집
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• 제12권1호
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• pp.51-58
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• 1992

본 연구의 목적은 피로파괴에 대한 해양 구조물의 체계신뢰도해석에 관한 연구이다. 제 2차 모멘트 신뢰도 방법에 기초하여 제안한 새로운 두 방법을 사용하였는데, 하나는 개선된 제 1계 신뢰도방법(IFORM)이고 다른 하나는 수정된 Probabilistic Network Evaluation Technique(MPNET)이다. 이상화된 병렬부재모형을 사용하여 부재당 다수의 연결절점으로 구성된 여러 부재들을 가진 경우에 대하여 진전하는 피로파괴에 대한 신뢰도해석들을 수행하였다. 수치해석결과로부터 본 논문에서 사용한 방법들이 재래적인 방법인, 제 1계 신뢰도방법(FORM)과 PNET 방법보다 더 정확한 결과를 얻을 수 있었다. 이러한 경향은 체계의 파괴모우드 수가 증가됨에 따라 더욱 분명하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제27권1호
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• pp.126-137
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• 2003

Many research works have been performed on the J-T approach for elastic-plastic crack-tip stress fields in a variety of plane strain specimens. To generalize the validity of J-T method, further investigations are however needed fur more practical 3D structures than the idealized plane strain specimens. The present study deals mainly with 3D finite element (FE) modeling of welded plate and straight pipe, and accompanying elastic, elastic-plastic FE analyses. Manual 3D modeling is almost prohibitive, since the models contain semi-elliptical interfacial cracks which require singular elements. To overcome this kind of barrier, we develop a program generating the meshes fur semi-elliptical interfacial cracks. We then compare the detailed 3D FE stress fields to those predicted with J-T two parameters. The validity of J-T approach is thereby extended to 3D yield-strength-mismatched weld joints, and useful information is inferred fur the design or assessment of pipe welds.

• 한국항공우주학회지
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• 제30권8호
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• pp.71-77
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• 2002

본 논문에서는 강성 중앙동체에 끝단 질량을 갖는 두 개의 유연구조물이 부착되어 있는 구조 모델의 선회기동과 진동억제를 동시에 제어하는 문제를 고려하였다. 구조모델의 선형 운동방정식을 구하기 위해 유한요소법을 사용하였다. 우주구조물 모델의 LQR문제에 있어서 물리적 의미를 갖는 성능지수를 제공하는 간단한 방법을 제안하였다. 제안된 성능지수는 일반적으로 사용하는 에너지 형식의 성능지수와 비교할 때 수학적으로는 큰 차이가 없으나 물리적으로는 의미있는 차이를 갖는다. 특수해 방법을 사용하여 부등호 제어 제약조건이 있는 시변 LQR문제를 해결하는 수치적 절차를 소개하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제34권10호
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• pp.24-31
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• 2006

본 논문에서는 유연수지 복합재료에 대하여 기하학적 비선형해석을 수행하였다. 실제 랜덤한 섬유배열을 사각배열과 육각배열로 가정하고 각각에 대해 단위구조를 정의하였다. 다양한 하중상태를 수치적으로 모사하여 단위구조해석을 통해 전체 구조물의 응력-변형률 선도를 예측하였고 이로부터 등가물성치를 계산하였다. 해석시 유연수지의 초탄성 성질을 정의하기 위해 Mooney-Rivlin모델을 사용하였다. 계산결과, 유연수지 복합재료 구조물은 변형률 증가에 따라 비선형의 응력-변형률 관계를 보였다. 비선형성은 횡방향 하중 상태에서 더욱 두드러지게 나타났으며, 이 경우 복합재 단면의 섬유배열 형태에 따라 상당한 차이를 보여주었다.

• Computers and Concrete
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• 제15권5호
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• pp.735-758
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• 2015

This work deals with unilateral effect of quasi-brittle materials, such as concrete. For this propose, a two-dimensional meso-scale model is presented. The material is considered as a three-phase material consisting of interface zone, matrix and inclusions - each constituent modeled by an appropriate constitutive model. The Representative Volume Element (RVE) consists of inclusions idealized as circular shapes randomly placed into the specimen. The interface zone is modeled by means of cohesive contact finite elements developed here in order to capture the effects of phase debonding and interface crack closure/opening. As an initial approximation, the inclusion is modeled as linear elastic as well as the matrix. Our main goal here is to show a computational homogenization-based approach as an alternative to complex macroscopic constitutive models for the mechanical behavior of the quasi-brittle materials using a finite element procedure within a purely kinematical multi-scale framework. A set of numerical examples, involving the microcracking processes, is provided. It illustrates the performance of the proposed model. In summary, the proposed homogenization-based model is found to be a suitable tool for the identification of macroscopic mechanical behavior of quasi-brittle materials dealing with unilateral effect.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제49권1호
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• pp.1-22
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• 2014

A seismic evaluation is made of the response to horizontal ground shaking of cantilever retaining walls using the finite element model in three dimensional space whose verification is provided analytically through the modal analysis technique in case of the assumptions of fixed base, complete bonding behavior at the wall-soil interface, and elastic behavior of soil. Thanks to the versatility of the finite element model, the retained medium is then idealized as a uniform, elastoplastic stratum of constant thickness and semi-infinite extent in the horizontal direction considering debonding behavior at the interface in order to perform comprehensive soil-structure interaction (SSI) analyses. The parameters varied include the flexibility of the wall, the properties of the soil medium, and the characteristics of the ground motion. Two different finite element models corresponding with flexible and rigid wall configurations are studied for six different soil types under the effects of two different ground motions. The response quantities examined incorporate the lateral displacements of the wall relative to the moving base and the stresses in the wall in all directions. The results show that the wall flexibility and soil properties have a major effect on seismic behavior of cantilever retaining walls and should be considered in design criteria of cantilever walls. Furthermore, the results of the numerical investigations are expected to be useful for the better understanding and the optimization of seismic design of this particular type of retaining structure.