• Journal of the Korean Wood Science and Technology
• /
• 제30권2호
• /
• pp.95-101
• /
• 2002

물푸레나무속 주요 수종의 합리적 이용을 위한 기초 자료를 얻기 위해, 물리 및 역학적 특성을 조사하였다. 물푸레나무와 쇠물푸레의 생재함수율은 변·심재간 차이가 없었으나, 들메나무 심재부의 생재함수율은 변재부보다 다소 높았다. 들메나무의 생재밀도와 전건밀도는 다른 두 수종에 비해 낮게 나타났고, 쇠물푸레 변재부의 수축·팽윤율은 물푸레나무보다 다소 높은 값을 보여주었다. 쇠물푸레의 종압축강도와 종압축탄성계수는 다른 두 수종보다 다소 낮았으며, 쇠물푸레 방사·접선단면의 전단강도는 다른 두 수종보다 높게 나타났고, 세 수종 모두 방사단면 전단강도가 접선단면보다 높았다. 세 수종 모두 우수한 휨 특성을 나타냈다. 물푸레나무와 들메나무간에 있어서 충격휨흡수에너지는 유의적인 차이가 없었다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
• /
• 한국전산구조공학회 1990년도 가을 학술발표회 논문집
• /
• pp.28-33
• /
• 1990

This paper presents an efficient and accurate method for nonlinear analysis of frame structures by idealized structural unit method. The main idea behind the present method is to minimize the cost of the computational effort by reducing the number of unknowns. An explicit form of the tangential elastic stiffness matrix of the element is derived by using updated Lagrangian approach. An ultimate limit state of the element is judged on the basis of the formation of a plastic hinge mechanism. The elasto-plastic stiffness matrix and the post-ultimate stiffness matrix of the element are formulated by plastic node method. A comparison between the present method is very efficient and accurate because the computing time required is very small while giving the accurate solution.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
• /
• 제42권1호
• /
• pp.58-67
• /
• 2014

울진산 금강송의 재질특성 조사의 일환으로 기계적 성질을 조사하였다. 종압축강도는 $36.2N/mm^2$로 국산 소나무재와 잣나무재보다 다소 낮은 값을 나타내었다. 수로부터의 거리에 따른 종압축강도는 수에서 60 mm 떨어진 지점에서 최대값을 나타내었다. 휨강도는 $76.5N/mm^2$로 나타났으며, 국산 소나무재와 잣나무재보다 다소 높은 값을 나타내었다. 그리고 수로부터 60 mm 떨어진 지점에서 최대값을 나타내었다. 전단강도는 높은 비중을 나타내었던 수 부근에서 $10.4N/mm^2$로 최대값을 나타내었으며, 80 mm 지점에서 $9.1N/mm^2$로 최소값을 나타내었다. 표면경도는 횡단면이 $43.7N/mm^2$, 방사단면이 $12.0N/mm^2$, 접선단면이 $13.7N/mm^2$으로 나타났다. 이러한 결과는 비슷한 비중을 나타낸 소나무의 표면경도 값과 유사하다. 금강송의 기계적 성질은 비슷한 비중을 가지는 소나무과 수종인 소나무 및 잣나무와 비슷하였다. 그리고 금강송의 기계적 성질은 평균연륜폭보다 비중에 의해 더욱 큰 영향을 받는다는 것을 확인할 수 있었다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
• /
• 제15권4호
• /
• pp.45-58
• /
• 1987

우리나라의 대표적(代表的)인 조림수종(造林樹種)의 하나인 현사시나무(Populus alba $\times$ glandulosa)를 공시재(供試村)로 하여 가열(加熟), 가압처리(加壓處理)가 목재(木材)의 물리적(物理的) 기계적(機械的) 성질(性質)에 미치는 영향(影響)을 조사(調査)하여 목질개량(木質改良)을 위(爲)한 기초자료(基礎資料)로 활용(活用)코자 실험(實驗)을 수행(遂行)하였는 바 다음과 같은 결론(結論)을 얻었다. 1) 비중(比重)은 압축율(壓縮率)이 증가(增加)함에 따라 현저(顯著)히 증가(增加)하였다. 2) 수축율(收縮率)은 압축율(壓縮率)이 증가하여 소재(素材)와 비교(比較)하여 경단방향(徑斷方向)은 약(約) 1.5~2배(倍), 촉단방향(觸斷方向)은 약(約)1~2.2배(倍), 섬유방향(纖維方向)은 약(約)1.6~2.1배(倍) 이었다. 3) 흡수율(吸收率)은 압축율(壓縮率) 30%까지는 별(別)로 증가(增加)하지 않았으나 압축율(壓縮率) 40%이상(以上)에서는 소재(素材)에 비(比)해 높은 증가율(增加率)을 나타내었다. 4) 두께 팽윤율(澎潤率)은 압축율(壓縮率)이 증가(增加)함에 따라 경단면(徑斷面)에서는 큰 차이(差異)가 없었으나 촉단면(觸斷面)의 경우(境遇)에는 현저(顯著)하게 증가(增加)하였다.(특(特)히 압축율(壓縮率) 40%, 50%). 5) 종압축강도(縱壓縮强度)는 압축율(壓縮率) 40%까지는 증가(增加)하였으나 압축율(壓縮率) 50%에서는 오히려 감소(減少)하였고 휨 강도(强度)는 압축율(壓縮率) 30%까지는 소재(素材)에 비(比)해 큰 변화(變化)가 없었으나 그 이상(以上)의 압축율(壓縮率)에서 감소(減少)하였으며 충격(衝擊) 휨 흡수(吸收)에너지는 압축율(壓縮率) 30%까지 증가(增加)하여 소재(素材)의 128%에 달(達)하였으나 압축율(壓縮率) 30% 이상(以上)에서는 다시 감소(減少)하였다. 결론적(結論的)으로 가열(加熱) 압축처리(壓縮處理)가 목재(木材)의 기계적(機械的) 성질(性質)을 향상(向上)시키지만 어느 일정(一定) 압축(壓縮) 수준(水準)(본(本) 실험(實驗)의 경우(境遇) 압축율(壓縮率) 30%)을 지나면 오히려 강도(强度)가 감소(減少)된다. 이와같은 현상(現象)은 가열(加熱) 압축(壓縮)으로 인(因)한 목재조직(木材組織)의 변형(變形)(수축(收縮), 균열 및 파괴) 가열(加熱)에 의(依)한 목재성분(木材成分)의 열분해(熱分解), 중합도(重合度)의 저하(低下) 등(等)이 목재(木材)의 열화(熱火)를 초래(招來)한 것으로 생각된다.

• 터널과지하공간
• /
• 제25권3호
• /
• pp.284-292
• /
• 2015

일반화된 Hoek-Brown 파괴함수는 GSI 지수를 이용하여 현장 암반의 강도정수를 결정하는 경험적 비선형 파괴조건식으로서 오늘날 다양한 암반공학적 설계에 널리 활용되고 있다. 그러나 여전히 많은 암반공학 전문가들이 암반의 강도를 마찰각과 점착력으로 표현하는 것에 익숙하다. 또한 거의 대부분의 암반안정성해석 수치해석 프로그램이 간편한 선형 Mohr-Coulomb 파괴조건식을 채택하고 있다. 이에 따라 Hoek-Brown 파괴함수를 Mohr-Coulomb 파괴함수 틀에서 이해하는 방법의 제시가 필요하다. 이 연구에서는 한계해석 상계정리를 적용하여 유도된 줄기초의 지지력 공식을 활용하여 Hoek-Brown 파괴조건을 따르는 천부 암반의 등가마찰각과 등가점착력을 계산하는 방법을 제안하였다. 일반화된 Hoek-Brown 파괴함수가 내포하는 접선점착력-접선마찰각 관계식을 이용하여 지지력 상계해를 마찰각의 함수로 표현한 후 최소 지지력 조건의 마찰각을 탐색하여 이를 등가마찰각으로 간주하였다. 제안된 방법을 활용하여 GSI, $m_i$, 교란계수 D가 등가마찰각과 등가점착력에 미치는 영향을 분석하였다.

• 터널과지하공간
• /
• 제8권3호
• /
• pp.234-248
• /
• 1998

거친 절리면의 수직팽창 특성이 전단거동에 미치는 영향을 고려할 수 있는 새로운 전단거동 구성법책을 탄소성이론에 근거하여 제시하였다. 공식화 과정에서는 항복함수 및 소성포텐셜 함수로 Barton의 경험적 강도식들이 이용되었다. 전단강도의 경화 및 연화현상을 반영시키기 이해 mobilized JRC 개념이 적용되었다. 최대전단강도 이전과 이후의 JRC 변화는 절리면 전단방향 소성일의 함수로 표현할 수 있다고 가정하였다. 제안된 구성모델을 개별체 절리 유한요소에 적용하여 실행시켰다. 경계조건을 달리한 수치 직접전단시험을 통하여 제안된 모델을 검증하였다. 해석결과는 여러 문헌에 보고된 실험결과들과 잘 일치하였다. 또한 제안된 모델은 거친 절리면의 전단시험에서 특징적으로 나타나는 현상들을 잘 모사할 수 있음을 보였다.

• Advances in biomechanics and applications
• /
• 제1권2호
• /
• pp.95-109
• /
• 2014

Peri-acetabular bone ingrowth plays a crucial role in long-term stability of press-fit acetabular cups. A poor bone ingrowth often results in increased cup migration, leading to aseptic loosening of the implant. The rate of peri-prosthetic bone formation is also affected by the polar gap that may be introduced during implantation. Applying a mechano-regulatory tissue differentiation algorithm on a two-dimensional plane strain microscale model, representing implant-bone interface, the objectives of the study are to gain an insight into the process of peri-prosthetic tissue differentiation and to investigate its relationship with implant-bone relative displacement and size of the polar gap. Implant-bone relative displacement was found to have a considerable influence on bone healing and peri-acetabular bone ingrowth. An increase in implant-bone relative displacement from $20{\mu}m$ to $100{\mu}m$ resulted in an increase in fibrous tissue formation from 22% to 60% and reduction in bone formation from 70% to 38% within the polar gap. The increase in fibrous tissue formation and subsequent decrease in bone formation leads to weakening of the implant-bone interface strength. In comparison, the effect of polar gap on bone healing and peri-acetabular bone ingrowth was less pronounced. Polar gap up to 5 mm was found to be progressively filled with bone under favourable implant-bone relative displacements of $20{\mu}m$ along tangential and $20{\mu}m$ along normal directions. However, the average Young's modulus of the newly formed tissue layer reduced from 2200 MPa to 1200 MPa with an increase in polar gap from 0.5 mm to 5 mm, suggesting the formation of a low strength tissue for increased polar gap. Based on this study, it may be concluded that a polar gap less than 0.5 mm seems favourable for an increase in strength of the implant-bone interface.

• Geomechanics and Engineering
• /
• 제24권4호
• /
• pp.307-321
• /
• 2021

In an earlier publication (Serrano et al. 2014), the theoretical basis for evaluating the shear strength in rock joints was presented and used to derive an equation that governs the relationship between tangential and normal stresses on the joint during slippage between the joint faces. In this paper, the theoretical equation is applied to two non-linear failure criteria by using non-associated flow laws, including the modified Hoek and Brown and modified Mohr-Coulomb equations. The theoretical model considers the geometric dilatancy, the instantaneous friction angle, and a parameter that considers joint surface roughness as dependent variables. This model uses a similar equation structure to the empirical law that was proposed by Barton in 1973. However, a good correlation with the empirical values and, therefore, Barton's equation is necessary to incorporate a non-associated flow law that governs breakage processes in rock masses and becomes more significant in highly fractured media, which can be induced in a rock joint. A linear law of dilatancy is used to assess the importance of the non-associated flow to obtain very close values for different roughness states, so the best results are obtained for null material dilatancy, which considers significant changes that correspond to soft rock masses or altered zones of weakness.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
• /
• 제51권6호
• /
• pp.542-554
• /
• 2023

This study is a continuation of our previous work, which focused on the resistance of jabon wood to termites after impregnation with wood vinegar (WV) and animal-based adhesive (kak). This paper presents the physicomechanical properties of fast-growing jabon wood impregnated with kak at two concentrations (8% and 10%) in wood vinegar or water as a solvent with and without 4% borax. The physical properties of the impregnation solution, that is, viscosity, density, pH, and solid content, were evaluated according to SNI 06-4567-1998. Some physical parameters, such as weight percent gain (WPG), density, water uptake, anti-swelling efficiency (ASE), crystallinity, and mechanical properties, i.e., modulus of elasticity (MOE), modulus of rupture (MOR), and compression strength parallel to the grain (CS), of the impregnated wood were determined. Based on these results, wood impregnated using a mixture of kak in WV presented better physical (increased WPG, density, dimensional stability, and crystallinity) and mechanical (increased MOE/MOR and compression strength) properties than wood impregnated with a water solvent or untreated wood. The wood impregnated using WV and water solvent improved the physical and mechanical properties. The density of the wood increased by 44%-58% and 32%-47%, ASE radial-tangential increased by 38%-45%; 15%-28% after 24 h of water immersion, crystallinity increased by 59%-74%; 36%, MOE increased by 46%-57%; 28%-31%, MOR increased by 29%-34%; 14%-27%, and compression strength increased by 40%-76%; 38%-72% values to untreated wood.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제22권2호
• /
• pp.161-168
• /
• 2018

이 연구는 CRC기둥강도곡선의 비탄성영역에 대한 해석적 고찰이다. CRC기둥강도곡선의 비탄성영역은 최대 잔류응력 크기 $0.5{\sigma}_y$와 Bleich이론을 기초로 하고 있다. 이는 실제로 알려진 최대 압축 잔류응력의 크기가 $0.3{\sigma}_y$인 경우 보다 다소 보수적이다. 본 연구는 열압연강재의 최대 압축 잔류응력의 크기를 $0.3{\sigma}_y$으로 고려하여 그에 따른 기둥강도곡선과 접선탄성계수 Et를 제안하고 이를 CRC에서 제안하고 있는 값들과 각각 비교 고찰한다. 축 압축력을 받는 비탄성 기둥의 응력은 기둥에 작용하는 하중이 좌굴을 일으키기 전에 재료의 비례한도를 넘어 항복점에 도달할 것이다. 따라서 점차적인 단면의 항복 상태에 따른 기둥강도곡선을 검토할 필요가 있다. 본 연구는 최대 압축 잔류응력 ${\sigma}_r=0.5{\sigma}_y$을 사용하여 재료의 항복에 따른 임계하중 곡선식을 유도하고 이를 CRC기둥강도곡선과 비교 고찰한다.