• 한국전산구조공학회논문집
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• 제29권5호
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• pp.421-428
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• 2016

논문은 동역학의 새로운 변분이론인 확장 해밀턴 이론을 열 탄성과 공극 탄성에 적용하여 더욱 일반화하는 것에 그 주요 목적이 있다. 이를 위해 열 탄성학에 대한 이론 적용이 우선적으로 검토되었고, 열 탄성-공극 탄성의 유사성을 바탕으로 공극 탄성에까지 그 이론이 확장되었으며, 각 경우에 대한 푸리에 변환을 통해 그 적정성을 확인하였다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제13권5호
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• pp.419-424
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• 2020

Poroelasticity theory has been widely used for detecting cancellous bone deterioration because of the safe use for humans. The tortuosity itself is an important indicator for ultrasound detection for bone diseases. The transport properties of cancellous bone are also important in bone mechanotransduction. In this paper, two important factors, the wave velocity and attenuation are examined for permeability (or tortuosity). The theoretical calculation for the relationship between the wave velocity (and attenuation) and permeability (or tortuosity) for cancellous bone is shown in this study. It is found that the wave along the solid phase (trabecular struts) is influenced not by tortuosity, but the wave along the fluid wave (bone fluid phase) is affected by tortuosity significantly. However, the attenuation is different that the attenuation of a fast wave has less influence than that of a slow wave because the slow wave is observed by the relative motion between the solid and fluid phases.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2002년도 추계학술대회 논문집
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• pp.1078-1080
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• 2002

The pressure variation of interstitial fluid is one of the most important factors in bone physiology. In order to understand the role of interstitial fluid and the biomechanical interactions between fluid and solid constituents within bone, poroelastic theory was applied. The purpose of this study is to describe the behavior of calf vertebral trabecular bone composed of the porous solid trabeculae and the viscous bone marrow by using a commercial finite element analysis program based on the poroelasticity. In this study, the model was numerically tested for 5 different strain rates, i. e., 0.001, 0.01, 0.1, 1.0, and 10 per second. The material properties of the calf vertebral trabecular bone were utilized from the previous experimental study. Two asymptotic poroelastic response, the drained and undrained deformation, were predicted. From the predicted results for the simulated five strain rate, it was found that the pore pressure generation has a linearly increasing behavior when the strain rate is the highest at 10 per second, other wise it showed a nonlinear the strain rate Increased. Based on the results of the present study, it was suggested that the calf vertebral trabecular bone could be modeled as a porous material and its strain rate dependent material behavior could be predicted.

• Earthquakes and Structures
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• 제5권2호
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• pp.161-205
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• 2013

We study seismically induced, anti-plane strain wave motion in a non-homogeneous geological region containing tunnels. Two different scenarios are considered: (a) The first models two tunnels in a finite geological region embedded within a laterally inhomogeneous, layered geological profile containing a seismic source. For this case, labelled as the first boundary-value problem (BVP 1), an efficient hybrid technique comprising the finite difference method (FDM) and the boundary element method (BEM) is developed and applied. Since the later method is based on the frequency-dependent fundamental solution of elastodynamics, the hybrid technique is defined in the frequency domain. Then, an inverse fast Fourier transformation (FFT) is used to recover time histories; (b) The second models a finite region with two tunnels, is embedded in a homogeneous half-plane, and is subjected to incident, time-harmonic SH-waves. This case, labelled as the second boundary-value problem (BVP 2), considers complex soil properties such as anisotropy, continuous inhomogeneity and poroelasticity. The computational approach is now the BEM alone, since solution of the surrounding half plane by the FDM is unnecessary. In sum, the hybrid FDM-BEM technique is able to quantify dependence of the signals that develop at the free surface to the following key parameters: seismic source properties and heterogeneous structure of the wave path (the FDM component) and near-surface geological deposits containing discontinuities in the form of tunnels (the BEM component). Finally, the hybrid technique is used for evaluating the seismic wave field that develops within a key geological cross-section of the Metro construction project in Thessaloniki, Greece, which includes the important Roman-era historical monument of Rotunda dating from the 3rd century A.D.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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• pp.1038-1041
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• 2004

In this study, developed a micro-level experimental setup to measure pore pressure and poroelastic modulus in various strain and strain rate about a stress in micro-structure of bone tissue. It is essential device in the development of the model to analysis the interstitial bone fluid flow of the lacuno-canalicular system to be known that would effect on the bone remodeling. The constitution of the experimental setup is as follows, microscopic image processing system; actuator control unit; load measurement system. A pilot study was used an artificial chemical wood to have similar poroelastic property of bone matrix and conducted to validate the suitability of the measurement system.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2000년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.519-526
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• 2000

강수량 변동에 따른 사면 내의 지하수유동과 사면의 안정성 변화를 동시에 분석.평가하기 위하여 하나의 완전 연동된 수리지질역학적 모델을 제시하였다. 이 모델은 변형성 지질매체 내에서의 지하수유동을 설명하는 일련의 지배식들과 Galerkin 유한요소법에 기초하여 개발되었다. 1990년부터 1999년까지의 서울지역의 건기 (1월) 및 우기 (8월) 강수량 하에 있는 토양 사면에 대해 개발된 모델을 적용하여 일련의 수치실험을 실시하였다. 수치실험의 결과는 강수량이 증가함에 따라 사면의 수리역학적 안정성이 전반적으로 악화됨을 보여준다. 즉 강수량이 증가할수록 공극수압이 증가하고 지하수면이 상승한다. 그 결과 불포화대가 축소되고 삼출면이 팽창되며 사면의 전단부를 따라 지하수유동속도가 증가하게 된다. 동시에 강수량이 증가할수록 사면 전단부를 향해 전반적인 변위량이 증가한다. 그 결과 안전율이 1 이하인 불안전한 지역이 사면 전단부에서 사면 상부 쪽으로 전파.팽창되며 그 두께도 증가한다. 수치실험의 결과는 또한 사면의 표면에서는 전단파괴와 더불어 인장파괴도 발생할 수 있음을 보여준다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제14권1호
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• pp.104-107
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• 2021

The orientation of trabeculae and porosity determine the wave propagation in cancellous bone. Wave propagation, as well as charge density and piezoelectricity, stimulate bone remodeling. Also, Charged ions in the fluid affect wave propagation in cancellous bone. But the trabecular struts' piezoelectricity does not change the waveform of cancellous bone. However, the underlying mechanism is unknown yet why trabecula struts' piezoelectricity does not change wave propagation through cancellous bone. Thus, we derived the governing equation indicating that trabecular struts' piezoelectric properties show that those do not affect wave propagation in cancellous bone.

• 화약ㆍ발파
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• 제23권2호
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• pp.23-35
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• 2005

지하수로 포화된 암반내의 공동을 굴착하면 공동 주위에서 응력의 재분배로 인하여 초기 공극수압의 변화가 발생한다. 이러한 공극수압의 변화는 다시 암반의 역학적 거동에 영향을 미치게 된다. 그러므로 공동 주변 암반에서 굴착으로 인해 형성된 공극수압이 소산과정에서 암반의 거동은 공극수압의 변화를 고려하지 않은 해석과 차이를 보이게 된다. 이 연구에서는 굴착직후 짧은 시간 동안에서 공동주변에서 발생하는 응력재분포와 공극수압변화 양상을 수치해석적으로 검토하였다. 공극수압을 고려하지 않는 탄성해석과는 달리 굴착직후 짧은 시간동안에는 공동 벽면의 직후방에서 최대접선응력이 형성되고 있음을 확인할 수 있었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권5호
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• pp.527-534
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• 2014

본 논문에서는 이미지 기반 전산 모형을 이용하여 섬유강화 복합재료의 기공 탄성 해석을 수행하였다. 먼저 다공성 기지에 대한 단면 이미지를 분석하여 기공도, 기공 개수, 기공 분포 등을 확인하였다. 이미지의 해상도, 위치, 크기에 따른 전산 모형화 및 유한요소 해석을 수행하였으며, 주요 결과로써 유효 탄성 계수, 기공 탄성 인자, 변형 에너지 밀도를 정량적으로 산출하였다. 기공 탄성 인자는 유효 탄성 계수와 기공 압력에 의한 팽창 변형도를 기준으로 계산하였다. 또한 이미지 기반 전산 모형을 이용한 기공 탄성 해석 결과의 신뢰성 확인을 위해, 기공의 형상 및 배열을 단순화시킨 대표 체적 요소 모형의 해석 결과와 비교하였다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제16권2호
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• pp.183-194
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• 2017

지반을 굴착하여 시추공을 형성할 때 공벽을 중심으로 응력의 재분배가 이루어지고 이 때 시추 안정액을 활용하여 공벽에 응력의 평형을 이룸으로써 공벽의 안정성을 유지한다. 시추공 내에 주입하는 시추 안정액이 시추공의 안정성을 유지하기 위한 압력의 상한과 하한의 범위를 Mud window라고 정의하고 다양한 이론에 의해 계산된다. 본 연구에서는 수치해석을 활용하여 시추공의 안정성을 분석하여 Mud window를 작성하고 이론값과 비교 분석하여 모델링에 대한 검증을 수행하였다.