• Geomechanics and Engineering
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• 제6권2호
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• pp.153-172
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• 2014

In order to investigate the effect of different perforation angles (the angle between the perforation direction and the maximum horizontal principal stress) on the fracture initiation and propagation during hydraulic fracturing of highly deviated well in oil & gas saturated formation, laboratory experiments of the hydraulic fracturing had been carried out on the basis of non-dimensional similar criteria by using 400^3 $mm^3$ cement cubes. A plane fracture can be produced when the perforations are placed in the direction of the maximum horizontal principal stress. When the perforation angle is $45^{\circ}$, the fractures firstly initiate from the perforations at the upper side of the wellbore, and then turn to the maximum horizontal principal stress direction. When the well deviation angle and perforation angle are both between $45^{\circ}$ and $90^{\circ}$, the fractures hardly initiate from the perforations at the lower side of the wellbore. Well azimuth (the angle between the wellbore axis and the maximum horizontal principal stress) has a little influence on the fracture geometries; however it mainly increases the fracture roughness, fracture continuity and the number of secondary fractures, and also increases the fracture initiation and propagation pressure. Oriented perforating technology should be applied in highly deviated well to obtain a single plane fracture. If the well deviation angle is smaller, the fractures may link up.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제14권5호
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• pp.219-234
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• 1998

초기수평 응력상태를 모사하여 응력이 변형계수에 미치는 영향을 검토 하기 위하여 암석 시료에 대하여 공내재하 변형 실내시험을 했다. 실험은 수평 응력의 크기, 응력비, 측정지점을 변화 시켜서 변형계수를 측정하였다. 측정결과 응력의 크기가 증가함에 따라 변형계수가 증가하며 최대 최소응력비가 커짐에 따라 변형계수는 최소응력 방향에서는 증가하고, 최대응력 방향에서는 감소하는 경향을 보였다. 이는 측정 위치에서 접선음력의 크기 변화에 따른 것으로 초기응력의 크기, 방향 및 내압의 크기에 따라 응력이 압축, 인장 또는 압축-인장상태로 바뀌기 때문이다. 따라서 변형 계수 측정시 이들의 영향을 분석한 후 결과치를 해석하여야 한다. 이와 같은 해석은 공내재하 변형 측정 결과 뿐만 아니라 내압이 있는 가스 저장 또는 압축터널 설계 및 터널 계측 결과 해석에도 적용 되어야 한다.

• 구강회복응용과학지
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• 제20권1호
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• pp.9-17
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• 2004

In this study, the biomechanical characteristics of Kimplant were compared with that of Branemark implant by using three dimensional finite element analysis. Two finite element models were fabricated by inserting each implant into the bone model. The bone model was designed to have 18mm height, 13mm width and 15mm length. The size of each implant was planned to have 4mm width and 10mm length. A 200N force was applied on the center of abutment top in three directions - vertical, horizontal and oblique. After analyzing the stresses of fixture and surrounding bone, following results were obtained. 1. There was similar stress distribution between the two models. 2. The magnitude of maximum principal stress on the implant was similar between the two models but the location of maximum principal stress on the implant was different. 3. The magnitude and location of maximum principal stress on the surrounding bone was similar between the two models.

• Geomechanics and Engineering
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• 제17권2호
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• pp.119-131
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• 2019

Time dependent creep settlements are one of the most important causes of material deteriorations for the huge water structures such as concrete faced rockfill dams (CFRDs). For this reason, performing creep analyses of CFRDs is vital important for monitoring and evaluating of the future and safety of such dams. In this study, it is observed how changes viscoplastic behaviour of a CFR dam depending the time. Ilısu dam that is the longest concrete faced rockfill dam (1775 m) in the world is selected for the three dimensional (3D) analyses. 3D finite difference model of Ilısu dam is modelled using FLAC3D software based on the finite difference method. Two different special creep material models are considered in the numerical analyses. Wipp-creep viscoplastic material model and burger-creep viscoplastic material model were rarely used for the creep analyses of CFRDs in the last are taken into account for the concrete slab and rockfill materials-foundation, respectively. Moreover, interface elements are defined between the concrete slab-rockfill materials and rockfill materials-foundation to provide interaction condition for 3D model. Firstly, dam and foundation are collapsed under its self-weight and static behaviour of the dam is evaluated for the empty reservoir conditions. Then, reservoir water is modelled considering maximum water level of the dam and time-dependent creep analyses are performed for maximum reservoir condition. In this paper, maximum principal stresses, vertical-horizontal displacements and pore pressures that may occur on the dam body surface during 30 years (from 2017 to 2047) are evaluated in detail. According to numerical analyses, empty and maximum reservoir conditions of Ilısu dam are compared with each other in detail. 4 various nodal points are selected under the concrete slab to better seen viscoplastic behaviour changes of the dam and viscoplastic behaviour differences of these points during 30 years are graphically presented. It is clearly seen that horizontal-vertical displacements and principal stresses for maximum reservoir condition are more than the empty reservoir condition of the dam and significant pore pressures are observed during 30 years for maximum reservoir condition. In addition, horizontal-vertical displacements, principal stresses and pore pressures for 4 nodal points obviously increased until a certain time and changes decreased after this time.

• 지질공학
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• 제17권2호
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• pp.299-307
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• 2007

한반도 남동부 지역 총 84개의 시추공에서 수행된 수압파쇄시험과 오버코어링시험 자료를 수집하여 현생 응력의 방향과 크기를 분석하였다. 한반도 남동부에 작용하는 평균 최대수평주응력 방향은 $N66^{\circ}{\pm}31^{\circ}E$로 나타났다. 주응력간의 상대적인 크기는 대부분의 지역에서 최대, 최소 수평주응력(${\sigma}_H,\;{\sigma}_h$)에 비해 연직응력(${\sigma}_v$)이 가장 작은 thrust fault stress regime을 보였다. 측압계수(K, 수평응력/연직응력) 연구지역의 북동부(삼척과 울진 포함)와 남서부(양산과 거제 포함)에서 상대적으로 높은 값(2.2

• 대한조선학회지
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• 제3권1호
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• pp.19-24
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• 1966

The maximum shear stress distribution in a stiffening flat attached to a plat undergoing a single tensile force has been investigated by photoelastic method. In the experiments a photoelastic model, as shown in Fig. 1, has been studied in the fields of a polariscope, as shown in Fig. 2. Fig. 3 shows the isoclinics and Fig. 4 and 5 are stress trajectories of the principal stresses and maximum shear stresses, respectively. Fig. 6 is the isochromatics in light field. The maximum shear stress at each point in the stiffener were determined from the isochromatics in both of light field of light field and dark field. Then the maximum shear stresses were divided by the average shear stress in the model, to obtain the ratio ${\tau}max/{\tau}av$ at each point. Finaly the variations of the ratio ${\tau}max/{\tau}av$ along the horizontal and vertical lines in the stiffener have been plotted, as shown in Fig. 7 and 8. The conclusions reached in this investigation are as follows: (1) The shear stresses transmitted to the stiffener through the juncture are concentrated on the end portions. (2) The maximum shear stress at the ends of the stiffener reaches to about 4 times of average shear stress. (3) The irregularities in the stress distribution are restricted in the end portions of the stiffener.

• 산업기술연구
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• 제24권A호
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• pp.139-155
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• 2004

A room and pillar mining method has been adopting at the Jeungsun limestone mine. To check stability of pillar with multiple and irregular openings, the size, shape and spacing of rib pillar were first designed using some empirical suggestions. The Finite Difference Method(FDM)was used to analyze the pillar stability. Twelve different cases with the variation of K(horizontal/vertical stress)values, different height and different spacing of pillar were used in this study. Finally Mohr-Coulomb criterion was adopted to calculate the safety factors. Horizontal and vertical displacement, maximum and minimum principal stresses, range of plastic zone and safety factors were calculated at each case. As a result of analysis, the size of one block is 160m long, 70m wide, 40m high with 20m wide rib pillar and 20m square column pillar. The overall recovery at this case can be estimated about 40%.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권1C호
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• pp.53-62
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• 2008

본 논문에서는 직접단순전단변형으로 발생하는 주응력 방향의 회전에 의한 소성변형을 고려할 수 있는 구성모델을 제안하였다. 이 모델은 두 개의 응력면에서 발생하는 응력상태의 변화를 이용하여 각 응력면의 소성변형률을 계산하였다. 두 개의 응력면에서 계산된 소성변형률을 합산하여 전체 소성변형률을 구하였다. 첫번째 응력면은 최대전단응력면을 나타내며 이 응력면은 응력변화에 따라 수평방향을 기준으로 회전한다. 두번째 응력면은 수평방향으로 고정된 수평면을 나타낸다. 초기 수직응력과 수평응력이 서로 다른 상태에 있는 직접단순전단시험의 공시체에서 전단변형으로 발생하는 주응력 방향의 회전현상을 두번째 응력면에 작용하는 응력상태를 이용하여 모델링하였다. 본 모델의 구성관계식은 전단변형으로 인한 흙의 골격변화 즉 체적변화를 수식화하였으며 응력-물의 상관관계를 동시에 묘사할 수 있는 FLAC을 이용하여 모델링하였다. 느슨한 Fraser River 모래의 배수 직접단순전단시험에서 발생하는 전단응력과 체적변화는 주응력 방향의 회전에 따른 소성변형을 포함하고 있으므로 이를 계산하여 구성모델을 검증하였다. 느슨한 모래 지반에 놓인 강성기초의 하중 증가에 따라 발생하는 지반침하를 주응력 방향의 회전을 고려하여 예측하였을 때 실제 계측된 침하량과 유사한 결과를 얻었다. 주응력 방향의 회전을 고려하지 않고 Mohr-Coulomb모델을 이용하여 계산된 침하량은 실제 침하량 또는 제안된 모델이 예측한 침하량의 약 20%정도에 해당하였다.

• 한국지구과학회지
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• 제29권3호
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• pp.255-262
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• 2008

고흥지역 일대에 분포하는 백악기 화강암을 대상으로 석영내에 발달해 있는 아문미세균열을 측정하여 연구지역의 고응력장을 분석하였다. 5개의 시료(GH-1, GH-3, GH-4, GH-5, GH-8)에서 아문미세균열들의 방향을 측정하여 분석한 결과, GH-1, GH-3, GH-4에서 최대수평주응력은 $N60^{\circ}W$와 $N70^{\circ}E$, $N20^{\circ}W,\;N50^{\circ}W$의 방향성이 가장 우세하였으며, N-S와 $N30^{\circ}E$의 방향성도 미약하게 나타났다. GH-5와 GH-8시료에서는 최대수평주응력의 방향 $N40^{\circ}E$와 $N10^{\circ}E$가 가장 우세하였고, $N40^{\circ}W$의 방향성도 미약하게 나타났다 전체적인 최대수평주응력의 방향은 $N60^{\circ}W$가 가장 우세하였으며, $N20^{\circ}W$, $N20^{\circ}E$, $N70^{\circ}E$등의 방향성도 미약하게 나타났다. 이 연구의 결과와 기존의 고등력장에 관한 연구결과를 종합해 볼 때, 백악기 말에서 신생대 3기 초 사이 연구지역에 작용한 최대수평주응력의 방향은 WNW에서 NE로 변화했을 것으로 판단되며, 그 원인으로는 그 당시 동북아시아 일대에 일어났던 복잡한 지구조운동에 기인한 것으로 사료된다.

• 한국지구과학회지
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• 제30권1호
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• pp.19-32
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• 2009

옥천습곡대의 서남부지역에서 분포하는 쥬라기 화강암류의 석영내에 존재하는 아문 미세균열과 유체표유물을 분석하여 이 지역에 작용한 고응력장을 해석하였다. 연구지역에서 나타나는 아문 미세균열의 방향성은 전체적으로 $N30^{\circ}W$의 방향이 가장 우세하며 $N70^{\circ}W$의 방향도 나타난다. 연구지역의 아문 미세균열 생성온도는 $380-550^{\circ}C$ 범위를 보이며, 이들 아문 미세균열은 약 166-200Ma의 기간 동안 형성되었을 것으로 추정된다. 아문 미세균열의 방향성을 통한 고응력장의 작용 방향과 유체포유물에 의한 아문 미세균열의 형성시기를 비교하여 볼 때, 연구지역 내에서 발달하는 화강암질암체는 NNW-SSE와 WNW-ESE 방향의 최대수평주응력인 고응력장이 쥬라기 초기에서 쥬라기 중기 기간 동안 작용하였을 것으로 사료된다.