• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2009년도 춘계 학술발표회
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• pp.720-728
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• 2009

This thesis is results of numerical analyses about test results of discharge capacity apparatus using penetration method. Applicability of numerical approach with FEM technique, using Cam-clay model, was confirmed by analyzing the results of standard consolidation test before analyzing test results of discharge capacity apparatus using penetration method. Thus, input parameters for the model was convinced to be appropriate. For numerical analyses about test results of discharge capacity apparatus using penetration method, identical initial and loading conditions during tests were applied to simulate test results correctly. Effects of ground disturbance resulted from installment of vertical drains on the behaviors of consolidation were also simulated. Applicability of numerical approach was investigated by comparing test results with numerical ones. As results of them, both of consolidation settlement were found to be in good agreements so that its applicability was confirmed. As results of numerical estimation, degree of consolidation with the condition of considering smear zone was found to be delayed, compared with results without smear zone. On the other hands, parametric numerical analyses of changing parameters related to smear zone such as permeability and size of smear zone and permeability of vertical drain were also carried out.

• 한국철도학회논문집
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• 제9권2호
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• pp.180-186
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• 2006

In this study, a large-scale laboratory model test, 2-D and 3-D numerical analyses were conducted to verify the reinforcement effect by utilizing geotextile bag on the railway roadbed. Static loading which simulated train load was applied on the geotextile bag-reinforced railway roadbed and also unreinforced railway roadbed, Computer program named Pentagon which is a part of FEM programs was used in the numerical analysis. Based on the results of laboratory test, 2-D and 3-D numerical analyses, the effect of load distribution and settlement reduction was found to be depending on the geotextile characteristics, tensile strength of geotextite, and interface friction angle between geotextile bags. In general, the result of 2-D and 3-D numerical analyses shows lower value than that of laboratory test. Also, the result of 3-D numerical analyses shows lower value than that of 2-D numerical analyses because of its stress transfer effect.

• 한국지반공학회논문집
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• 제19권4호
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• pp.247-256
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• 2003

국내 서해안 지역에서는 실트질 저소성 점토가 두루 분포하고 있다. 따라서, 저소성 점토를 함유한 연약지반에 지반개량공법에 관련된 여러 해석을 실시할 경우, 일반적으로 수정 Cam-clay모델을 적용하여 FEM 해석을 수행하고 있다. 하지만, 국내에서는 등방조건에서 개발된 Cam-clay이론의 특성에 대해서 충분한 검토를 하지 않고 비등방 조건을 갖는 현장을 해석하기 위해 두루 적용하고 있다. 따라서, 본 논문은 실트질 저소성 점토지반에서 수정 Cam-clay 이론을 적용할 경우, 발생되는 문제점들을 고려하기 위해 실내 등방 및 비등방 삼축압축시험을 실시하였으며, 그 결과를 FEM 수치해석을 구성하여 시험결과와 비교ㆍ검토하였다. 검토결과 수정 Cam-clay 이론을 적용한 해석치들은 비배수 전단강도를 평가함에 합리적인 결과를 나타냈지만, 하중적용시 발생하는 간극수압을 예측함에 모두 과대 평가를 나타냈다. 특히 비등방 조건에서는 등방조건보다 더욱 큰 차이를 보였다. 이러한 원인은 수정 Cam-clay 이론 자체가 등방조건의 이론인 관계로 등방조건보다 비등방조건에서 과잉간극수압 예측이 과대 평가되는 특징을 보인다고 판단할 수 있다. 또한, 등방조건에서 약간 과대 평가되는 이유는 실트질 저소성 점토가 전단시 시료 팽창에 의한 다일러턴시가 발생하여 간극수압 예측에 전반적인 과대 평가를 유발했음이라 판단된다.

• 콘크리트학회지
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• 제3권3호
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• pp.149-157
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• 1991

본 논문은 반복하중을 받는 철근콘크리트 휨부재를 비선형해석하기 위한 것으로서, 재료의 구성방정식도출, 비선형 프로그램의 개발 및 개발된 프로그램의 검증으로 구성되어 있다. 재료의 구성방정식도출에서 콘크리트는 직교이방성재료로 모형화하고, 철근은 탄소성모형으로 취하였다. 반복하중하에서 휨부재의 압축부 콘크리트에 이력거동과 강성감소, 인장부 콘크리트에는 균열개폐거동과 균열변형률의 개념을 도입하여 콘크리트의 구성방정식을 도출하였다. 반북하중을 받는 철근콘크리트 휨부재를 해석하기 위하여 4절점등매개요소와 트러스요소의 유한요소정식과 증분반복기법을 적용한 유한요소프로그램을 도출하고, 반복하중을 받는 과소 철근콘크리트 보에 대한 실험결과와 해석결과를 비교하여 개발된 재료모형과 해석프로그램의 타당성을 검증하였다.

• International Journal of Automotive Technology
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• 제5권4호
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• pp.297-302
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• 2004

This paper presents the low cycle thermal fatigue of the engine exhaust manifold subject to thermo-mechanical cyclic loading. As a failure of the exhaust manifold is mainly caused by geometric constraints of the less expanded inlet flange and cylinder head, the analysis is based on the exhaust system model with three-dimensional temperature distribution and temperature dependent material properties. The result show that large compressive plastic deformations are generated at an elevated temperature of the exhaust manifold and tensile stresses are remained in several critical zones at a cold condition. From the repetition of these thermal shock cycles, maximum plastic strain range (0.454%) could be estimated by the stabilized stress-strain hysteresis loops. It is used to predict the low cycle thermal fatigue life of the exhaust manifold for the thermal shock test.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권5호
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• pp.1799-1804
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• 2010

연약지반 위에 설치된 교대나 옹벽과 같이 성토재하중을 받는 구조물은 연약지반의 과도한 변형 때문에 지반이 수평방향으로 이동하는 측방유동 현상이 발생할 수 있고 이로 인해 많은 피해가 발생할 수 있다. 이 연구에서는 원심모형시험을 이용하여 현장에서 교대 배면부 성토시 발생할 수 있는 교대 측방유동여부를 판단하였고, 교대측방유동에 대한 대책공법으로 압성토 공법을 적용하여 공법적용 후 지반과 교대 구조물에 대한 안정성 여부를 FEM(Finite Element Method)프로그램인 MIDAS/GTS를 이용하여 검토하였다. 원심모형시험 결과 현장에서 예측되는 교대의 수평변위는 허용치(15mm)를 초과하여 발생하였으며, 대책공법으로 압성토 공법 적용할 때 교대는 측방유동에 대해 안정하다는 사실을 수치해석을 통해 알 수 있었다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제28권4호
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• pp.305-314
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• 2003

The ROPS of an agricultural tractor is designed to protect its driver when the tractor overturns. Although the current OECD tests to determine whether the ROPS meets the requirements of the OECD regulation are desirable, they need long time to test. We experimental time and effort by using CAE. We conducted a finite element analysis for the ROPS design of a Dae-Dong tractor cabin in an attempt to reduce the design and manufacturing time. This study shows the interpretative skill using MARC(v.2000) for designing ROPS and difference between the results of testing and FEA. Design process is generally divided into two phases: a concept and a detail design. The concept design uses simple analysis to predict structural behavior, whereas the detail design involves a finite element analysis performed by the results of the concept design. This study focused on the detail design and used Patran(v.2000r2) and MARC(v.2000) of the MSC software corporation. The model consisted of 4812 elements and 4582 nodes. Four tests. specified in the OECD standards, were performed: (1) longitudinal loading test (2) rear crushing test (3) side loading test (4), and front crushing test. Independent analyses were also performed for each test, along with a sequential analysis. When compared, the results of the independent and sequential analyses were found to be similar to the test results.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권2A호
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• pp.233-242
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• 2008

본 연구는 지진운동의 영향 하에서 강제 모멘트 골조로 이루어진 post-Northridge(덮개판) 연결부를 갖는 보의 탄성 및 비탄성 거동을 모델하기 위한 부등단면 보(IBS 보) 요소를 제시한다. 덮개판(IBS) 연결부를 갖는 부등단면 보의 탄성강성 매트릭스는 수치적분이 필요치 않은 수식으로 표현된다. 소성모델은 분포형이며 강체링크로 연결된 일련의 비선형 힌지로 구성 되어있고 경화법칙은 단조 및 임의 주기 하중에 대한 비탄성 거동과 국부좌굴의 효과를 고려할 수 있다. 또한 IBS 보 요소에 대한 항복면, 강성 변수, 그리고 경화(혹은 연화) 법칙 변수의 결정과정을 기술하였고 IBS 보 요소의 해석결과를 실험 및 FEM 해석결과와 비교하였다. IBS 보 요소의 해석결과는 실험 및 FEM 결과와 좋은 상관관계를 보였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제78권5호
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• pp.585-597
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• 2021

This paper presents a comparative study of analytical method, finite element method (FEM) and Multilayer Perceptron (MLP) for analysis of a contact problem. The problem consists of a functionally graded (FG) layer resting on a half plane and pressed with distributed load from the top. Firstly, analytical solution of the problem is obtained by using theory of elasticity and integral transform techniques. The problem is reduced a system of integral equation in which the contact pressure are unknown functions. The numerical solution of the integral equation was carried out with Gauss-Jacobi integration formulation. Secondly, finite element model of the problem is constituted using ANSYS software and the two-dimensional analysis of the problem is carried out. The results show that contact areas and the contact stresses obtained from FEM provide boundary conditions of the problem as well as analytical results. Thirdly, the contact problem has been extended based on the MLP. The MLP with three-layer was used to calculate the contact distances. Material properties and loading states were created by giving examples of different values were used at the training and test stages of MLP. Program code was rewritten in C++. As a result, average deviation values such as 0.375 and 1.465 was obtained for FEM and MLP respectively. The contact areas and contact stresses obtained from FEM and MLP are very close to results obtained from analytical method. Finally, this study provides evidence that there is a good agreement between three methods and the stiffness parameters has an important effect on the contact stresses and contact areas.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제4권4호
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• pp.3-11
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• 2005

본 연구에서는 지오텍스타일 백으로 보강된 철도노반 강화효과를 확인하기 위하여 실대형실험 및 2차원 평면 수치해석을 수행하였다. 선정된 지오텍스타일 백 축조노반위에 모사열차하중을 고려한 정적하중을 재하하여 무보강 노반과의 비교를 통해 정량적인 보강효과 및 성능을 평가하였으며, 2차원 평면 수치해석은 실대형실험과 동일 조건하에서 범용 FEM 프로그램인 Pentagon 2D를 이용하여 수치해석을 수행하여 비교 분석하였다. 각각의 실대형실험 및 2차원 수치해석결과 지오텍스타일 백의 재료특성, 인장특성, 지오텍스타일 백간의 마찰특성등에 의해 하중분산효과 및 침하저감효과를 확인하였으며, 2차원 수치해석결과가 실대형 실험결과 보다 전반적으로 작게 나타남을 확인하였다.