• Nuclear Engineering and Technology
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• 제54권3호
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• pp.1071-1084
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• 2022

The present study aims to investigate the dynamic properties of a novel isolation system composed of separate rubber and wire isolators. The testing program comprised pure compressive, pure-shear, compressive-stress dependence, and shear-strain dependence tests that used full-scale test specimens according to ISO 22762-1. A total of 22 test specimens were fabricated and investigated. Among the tests, the pure compressive test was a destructive test that reached up to the failure stage, whereas the others were nondestructive tests before the failure stage. Similar to the pure-shear test, at each compressive-stress level in the compressive dependence test or at each shear-strain level in the shear-strain dependence test, the cyclic loading was conducted for three cycles. In the nondestructive tests, examination of the dynamic shear properties in the X-direction was independent of the Y-direction. The test results revealed that the increase in the shear strain increased the energy dissipation but decreased the damping ratio, whereas the increase in the compressive stress increased the damping ratio. In addition, a macro model was developed to simulate the load-displacement response of the isolation systems, and the prediction results were consistent with the experimental results.

• Steel and Composite Structures
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• 제17권1호
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• pp.21-46
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• 2014

This paper presents a simple n-order four variable refined theory for the bending and vibration analyses of functionally graded plates. By dividing the transverse displacement into bending and shear parts, the number of unknowns and governing equations of the present theory is reduced, and hence, makes it simple to use. The present theory is variationally consistent, uses the n-order polynomial term to represent the displacement field, does not require shear correction factor, and gives rise to transverse shear stress variation such that the transverse shear stresses vary parabolically across the thickness satisfying shear stress free surface conditions. The governing equations are derived by employing the Hamilton's principle and the physical neutral surface concept. The accuracy of the present solutions is verified by comparing the obtained results with available published ones.

• 한국지반공학회논문집
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• 제19권1호
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• pp.173-180
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• 2003

토목섬유 경계 접촉면들의 동적거동을 이해하는데 매우 중요할 수도 있음에도 불구하고 접촉면들의 동적마찰저항과 변위속도 관계에 관한 연구가 아직까지는 미비한 실정이다. 이에 따라 토목섬유에 대한 실험적 인 연구를 진동대를 이용하여 수행하였다. 반복적, 변위속도 조절장치를 개발하여 사용하였으며 토목섬유 경계 접촉면들의 동적마찰저항과 변위속도사이의 관계를 조사하였다. 실험으로부터 지오텍스타일이 포함된 경계 접촉면에서는 변위속도 증가에 따라 전단강도도 증가한다는 중요한 결과를 얻었다. 이와는 달리 수침상태에서는 접촉면 사이에 갇힌 물에 의한 윤활 효과 등으로 인해 접촉 전단강도가 변위속도에 민감하지 않다는 결과를 얻었다. 본 시험결과는 토목섬유에 비교적 낮은 수직응력이 작용하는 매립장 덮개 및 사면의 동적안정 해석등에 적용할 수 있다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제1권1호
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• pp.73-84
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• 1985

본 연구에거는 유한요소법에 의해서 제상하중을 받고 있는 연약지반의 응력분포와 변위를 규명하 였다. 응력에는 체적응력, 간극수압, 연직응력, 수평응력, 전단응력이 포함된다. 유한요소기법으로서 Christian-Boehmer방법을 택하였으며 진배수 및 비배수조건에서 일반탄성model과 참정 Cam-clay model을 지배방정으로 선정하였다. 그 결과는 다음과 같다. 1. 체적응력은 간극수압과 거의 일치한다. 이는 비배수조건에서 전응력이 간극수탄과 같다는 것 을 의미한다. 2. 연직응력은 배수 및 비배수표건이라 구성식의 model에 관계없이 같은 갈을 나타런다. 3. 수평응력은 배수조건과는 무관하지만 구함식의 model에 따라서 다른 값으로 나타난다. 4. 전단응력은 배수조건 및 구성식의 model model에 따라 다른 값이 된다. 수정 Cam-clay에 의한 해석치가 가장 크게 된다. 5. 변위 Vector의 방향은 하중이 증가하는 동안 성토법면근방에서 외향으로 향한다. 6. 변위의 크기는 수정 Cam-clay에 의한 해석이 탄성 model의 2배가 된다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제15권6호
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• pp.547-557
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• 2013

전단응력에 의한 전단강도 및 모드 II 파괴인성은 이산화탄소 지중저장에서의 덮개암 및 주입층의 안정성 평가에 활용되는 중요한 인자들이다. 본 연구에서는 짧은 보 압축시험을 이용하여 코코니노 사암의 전단강도 및 모드 II 파괴인성을 측정하였다. 측정된 평균 전단강도는 23.53 MPa이며, 모드 II 파괴인성은 1.58 MPa${\surd}$m이다. 응력확대계수(stress intensity factor)는 변위외삽법(displacement extrapolation method)을 이용한 유한요소법으로 결정하였다. 또한 이축응력(biaxial stress)과 수분포화(water saturation)가 모드 II 파괴인성에 미치는 영향을 분석하였다. 그 결과 이축응력이 증가할수록 파괴인성도 증가하였고, 완전포화된 시험편의 파괴인성은 건조상태의 파괴인성보다 대략 11.4% 감소하였다.

• Ocean and Polar Research
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• 제36권4호
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• pp.495-503
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• 2014

This paper focuses on the dynamic responses of a tracked vehicle crawling on extremely cohesive soft soil, each side of which is composed of two parallel tracks. The tracked vehicle consisted of 2 bodies. One body is the tracked vehicle body, which is assumed to be a rigid body with 6 DOFs. The other body is the buoy body. The two bodies are connected by a revolute joint. In order to evaluate the travelling performance of a 7 DOFs vehicle, a dynamic analysis program for the tracked vehicle was developed using Newmark's method and the incremental-iterative method. The effects of road wheels on the track and soil are not taken into account. A terra-mechanics model of extremely cohesive soft soil is implemented in form of relationships: normal pressure to sinkage, shear resistance to shear displacement, and dynamic sinkage to shear displacement. Pressure-sinkage relationship and shear displacement-stress relationship should represent the non-linear characteristics of extremely soft soil. Especially, since the shear resistance of soft soil is very sensitive to shear displacement, spatial distribution of shear displacement occurring at the contact area of the tracks should be calculated precisely. The proposed program is developed in FORTRAN.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제13권3호
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• pp.178-185
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• 2005

Crack tip displacement is originated by tensile stress component, s and shear stress component, t on pure Mode I and pure Mode II. The crack tip displacement(CTD) depends on combined types of different two stress components under mixed-mode loading conditions (MMLC). Thus, the analysis of crack tip displacement must be CTD vector, dv which is composition of ds and dt under MMLC. In this paper, various effects of MMLC on the crack closure are studied experimentally. The crack closure magnitude is calculated from the information of crack tip displacement under MMLC. This information has been obtained from the high resolution optical microscope in direct observations of crack displacement behavior at the crack tip. Observed crack tip displacement is analyzed by using CTD vector to determine crack opening load. The various effects of MMLC on the crack closure are explained using crack opening ratio with crack length and mode mixture. The effective stress intensity factor considering crack closure is also discussed.

• Steel and Composite Structures
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• 제38권3호
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• pp.281-291
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• 2021

An equivalent single-layer theory (EST) is put forward for analyzing free vibrations of steel-concrete composite beams (SCCB) based on a higher-order beam theory. In the EST, the effect of partial interaction between sub-beams and the transverse shear deformation are taken into account. After using the interlaminar shear force continuity condition and the shear stress free conditions at the top and bottom surface, the displacement function of the EST does not contain the first derivatives of transverse displacement. Therefore, the C0 interpolation functions are just demanded during its finite element implementation. Finally, the EST is validated by comparing the results of two simply-supported steel-concrete composite beams which are tested in laboratory and calculated by ANSYS software. Then, the influencing factors for free vibrations of SCCB are analyzed, such as, different boundary conditions, depth to span ratio, high-order shear terms, and interfacial shear connector stiffness.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제63권5호
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• pp.683-689
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• 2017

In this paper, a hyperbolic shear deformation theory is presented for bending analysis of functionally graded beams. This theory used in displacement field in terms of thickness co-ordinate to represent the shear deformation effects and does not require shear correction factor, and gives rise to transverse shear stress variation such that the transverse shear stresses vary parabolically across the thickness satisfying shear stress free surface conditions. The governing equations are derived by employing the virtual work principle and the physical neutral surface concept. A simply supported functionally graded beam subjected to uniformly distributed loads and sinusoidal loads are consider for detail numerical study. The accuracy of the present solutions is verified by comparing the obtained results with available published ones.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제14권1호
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• pp.5-13
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• 2013

사질토 지반에 근입된 말뚝의 주변부에서는 말뚝의 수직하중에 의한 전단변형 시, 반경방향으로의 변위가 구속된다. 이러한 연직변위 구속상태에서의 전단강도는 기존의 직접전단실험으로는 모사하는데 어려움이 있다. 본 연구의 목적은 직접전단동안 연직변위를 허용하는 연직변위 허용조건(Free Normal Displacement: FND)의 직접전단실험과 연직변위를 허용하지 않는 연직변위 구속조건(Constrained Normal Displacement: CND)의 직접전단실험을 통하여 연직변위 구속여부가 전단강도에 미치는 영향을 평가 하는 것이다. 직접전단실험은 균등한 입도분포를 갖는 주문진 표준사를 사용하여, 연직변위의 구속여부에 따라 다양한 상대밀도와 초기응력조건 상태에서 수행되었다. 실험결과, CND 직접전단실험에서 얻은 전단강도는 FND 직접전단실험에서 얻은 전단강도보다 크게 나타났다. 또한, 상대밀도가 클수록 연직변위의 구속효과로 인한 전단강도의 증분이 더욱 늘어남을 보여주었다. 반면, 초기 연직응력의 증가는 구속효과로 인한 전단강도 증분의 감소로 나타나는 것을 관찰하였다. 본 연구에서는 경계부가 구속된 사질토지반의 안정성 평가 시, 전단강도에 대한 연직변위의 구속효과를 고려해야 함을 보여준다.