• 제목/요약/키워드: 관통해석

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GCP로 개량된 복합지반의 관통률에 따른 응력분담비 (Stress Concentration Ratio According to Penetration Rate of Composite Ground Reinforced with GCP)

  • 나승주;김대현;이익효;이강일
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제16권2호
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    • pp.35-45
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    • 2017
  • 쇄석다짐말뚝(GCP)은 연약지반의 지지력 증가와 침하량 감소를 실현할 수 있어 연약지반 개량에 활발하게 사용되고 있다. 그리고 GCP 설계에 필요한 응력분담비는 치환율, 상재하중, 깊이, 관통률 등에 따라 달라진다. 그동안 많은 연구자들이 현장 실내 실험, 수치해석 연구를 통해 GCP로 개량된 복합지반의 응력분담비를 제안하였지만 명확하게 제시되지 못한 실정이다. 본 연구에서는 GCP공법의 합리적인 설계법 제안을 위한 기초연구로써, 유한요소해석프로그램인 ABAQUS 6.12-4를 이용하여 GCP로 개량된 복합지반을 모델링하여 치환율과 관통률에 따른 침하량과 응력분담비를 분석하고자 하였다, 그 결과, 최상부 지점을 제외한 다른 지점에서의 응력분담비의 값은 관통률 60%일 때 1.21~5.36, 관통률 80%일 때 1.19~5.45, 관통률 100%일 때 2.16~5.60 이었다. 이는 관통률과 치환율이 증가할수록 응력분담비의 값은 크게 증가함을 알 수 있다.

유한요소 손상 해석을 이용한 다중 관통균열 인장시편의 연성 파괴 시뮬레이션 (Ductile Failure Simulation of Tensile Plates with Multiple Through-Wall Cracks Based on Damage Mechanics)

  • 전준영;김낙현;오창식;김윤재
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제36권3호
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    • pp.245-252
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    • 2012
  • 본 연구는 간단한 수치해석적 방법을 통해 연성재료의 파괴를 예측하는 방법을 소개하였다. 응력에 의해 계산된 파괴 변형률을 통해 손상을 계산하는 과정을 다중 관통균열이 있는 평판 인장시험편의 유한요소 해석을 통해 구현하였다. 이 기법은 ABAQUS 에서 제공하는 user-defined subroutine 을 이용하여 구현되었다. 제시된 기법을 적용하여 다중균열 해석을 수행하였고 이 결과를 일본 연구자에 의해 수행된 실험 결과와 비교하였다. 해석결과와 실험결과가 비교적 잘 일치함을 확인하였고 이를 통해 제시된 기법의 타당성을 검증할 수 있었다.

외연 유한요소 기법을 사용한 고속충돌 및 관통해석 (High Speed Impact and Penetration Analysis using Explicit Finite Element Method)

  • 백승훈;김승조
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제8권4호
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    • pp.5-13
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    • 2005
  • The impact of a long-rod penetrator into oblique plates with combined obliquity and yaw is investigated. The study was done using a newly developed three dimensional dynamic and impact analysis code, which uses the explicit finite element method. Through the comparison of simulation result with experimental result and other code's result, the adaptability and accuracy of the developed code is evaluated under the complex situation in which yaw angle and oblique angle exist simultaneously. As a result of comparison, it has found that deformed shape, residual length and velocity, rotational velocity of long-rod show good agreement with experimental data. Through this study, the applicability and accuracy of the code as a metallic armour system design tool is verified.

EFP 관통자 특성과 비행 안정성에 대한 연구 (Research on the Penetrator Characteristics and Flight Stability of Explosively Formed Penetrator)

  • 이영선
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.355-362
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    • 2020
  • EFP composed of explosive, charge and liner generally penetrates standoff a target by Monroe effect. Its performance highly depends on penetrator characteristics and flight stability. Penetration ability can be dramatically reduced when the penetrator reaches the target with AOA, even if the penetrator has high kinetic energy and L/D ratio. Therefore, it is important to research not only penetrator characteristics and but also flight stability. In this work, the effect of liner shape on penetrator characteristics was examined using free flight test and numerical tools. It was found that tip velocity of penetrator was increased with decreasing liner thickness. It was also found that thicker liner had higher static margin leading to better flight status.

선형적으로 변하는 단면적을 가진 균열에서의 누설률 평가 (Evaluation of Leak Rate Through a Crack with Linearly-Varying Sectional Area)

  • 박재학
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제40권9호
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    • pp.821-826
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    • 2016
  • 원자력 배관 설계에는 파단전 누설(leak before break, LBB) 개념이 사용되고 있다. LBB 개념의 적용을 위해서는 관통균열을 통한 누설률을 정확하게 예측할 수 있어야 한다. 단면적이 일정한 관통균열에 대한 누설률 해석은 많이 이루어지고 있으나 실제 관찰되는 관통균열에서는 배관 내면 쪽과 외면 쪽의 단면적이 다른 경우가 많이 발생된다. 따라서 본 논문에서는 유동경로를 따라 선형적으로 변화하는 단면적을 가진 관통균열에 대하여 누설률을 평가하여 단면적의 분포가 누설률에 미치는 영향을 살펴보았다. 또한 클래딩 등에 의하여 두께 방향으로 이중 재료로 된 배관에 존재하는 관통균열에 대해서도 누설률을 평가하여 유동경로를 따라 달라지는 균열면 형태학적 변수가 누설률에 미치는 영향을 살펴보았다.

초고속 관통의 강도 무관성에 관한 연구 (A Study on the Strength Irrelevance of Hypervelocity Penetration)

  • 강영구
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제32권3호
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    • pp.199-203
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    • 2019
  • 속도 4km/s 이상인 초고속 제트의 관통 깊이는 제트와 표적의 밀도 비를 통해 기술된다. 반면에 동일한 밀도인 경우 표적들 사이의 강도 차이는 관통 깊이 차이에 영향을 주지 않는다. 본 연구는 초고속 제트의 "강도 무관성"에 관한 연구를 다룬다. 이를 위해 초고속 성형작약탄두 제트(SCJ)에 의해 발생된 크레이터 압력의 변화를 유한요소해석을 통해 계산하고, 철강소재의 polymorphic 상변이 발현 가능성을 조사하였다. 결과적으로 초고속 제트는 표적 크레이터에 polymorphic 상변이를 일으킬 수 있고, 이로 인한 표적의 파괴 인성 저하가 강도 무관성의 원인으로 예측된다.

펨토초 레이저 어블레이션을 이용한 Si 웨이퍼의 미세 관통 홀 가공 (Femto-second Laser Ablation Process for Si Wafer Through-hole)

  • 김주석;심형섭;이성혁;신영의
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제14권3호
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    • pp.29-36
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    • 2007
  • 본 논문에서는 펨토초 레이저를 사용하여 정밀하고 효과적인 레이저 어블레이션 작업이 가능한지를 확인하기위한 수치 해석 및 가공 작업을 수행하였다. 이를 위하여 Si 재료 내부의 에너지 전달 메커니즘에 대한 수치해석을 실시하였으며, Si 웨이퍼에 각각 다른 조건으로 적용된 레이저 플루언스 값으로 $100\;{\mu}m$ 직경의 미세 관통 홀을 형성한 후, 광학현미경과 3차원 표면 형상 측정 장비를 사용하여 형성된 미세 관통 홀의 가공성과 열영향부의 발생 정도를 관찰하고 분석하였다. 실험 결과를 통해 레이저 플루언스 조건에 따른 열영향부의 발생 정도를 분석하였으며, 또한 최소한의 열영향부를 가지며 우수한 홀 가공성을 보이는 최적의 미세 관통 홀 가공 조건을 도출하였다.

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충전성을 개선한 원형 CFT구조의 기둥-보 접합부 구조적 거동 (Structural Behavior of Beam-to-Column Connections of Circular CFT Structures Improving Concrete Filling)

  • 박민수;김희동;이명재
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제23권6호
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    • pp.737-745
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    • 2011
  • 콘크리트충전강관(Concrete Filled Tube 이하 CFT)구조는 강관 속에 콘크리트를 충전시킨 구조물로서 강관은 콘크리트를 구속시켜 압축내력을 증가시키며 콘크리트는 강관의 국부좌굴을 감소시키는 역할을 한다. CFT구조의 기둥-보 접합부는 강관의 국부좌굴을 방지하기위해 다이아프램이 필요하다. 외측다이아프램 형식은 관통다이아프램 형식보다 콘크리트의 충전성이 좋으나 시공성과 건축설비와 공조하는 측면에서 불편함이 있다. 이 연구는 원형CFT구조의 접합부의 상, 하부에 각각 다른 형식의 다이아프램을 적용시켜 콘크리트 충전성을 개선시킨 구조의 구조성능을 실험과 유한요소해석 프로그램을 통하여 알아보았다. CFT구조 접합부의 상부 다이아프램은 외측다이아프램 형식으로 하고 하부 다이아프램은 관통다이아프램 형식으로 하였다. 이것은 건축물에서 바닥슬래브가 있으므로 상부 다이아프램은 바닥슬래브와 일체가 되고 하부 다이아프램으로 관통다이아프램을 적용하여 건축설비와의 마찰을 피하고자 한 것이다. 결과적으로 충전성을 개선시킨 CFT구조의 구조성능은 상, 하부 모두 관통다이아프램을 적용한 구조와 비교하면 동일 하다는 것을 알 수 있다.

터널 갱구부 저토피 및 관통부 변경에 따른 안정성 검토 사례 연구 (A Case Study of Tunnel Stability due to the Shallow Shaft and Change Penetrating Location)

  • 이사익;최영철;정우용;김국한;김동인
    • 터널과지하공간
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    • 제23권2호
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    • pp.87-98
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    • 2013
  • 국토의 70%가 산지인 우리나라는 도로건설 등에 필요한 토지가 매우 부족할 뿐만 아니라 환경에 대한 국민들의 관심이 고조되어 터널 시공이 증가하는 추세이다. 남해고속도로 냉정~부산간 확장공사 대동1터널 시공 시 계곡부 위치 및 갱문 이격으로 저토피가 발생하였고, 민원 등으로 착공이 지연되어 관통부 변경이 불가피하였다. 이에 다중TSP를 적용하여 관통부 위치를 변경하였고 안정해석을 실시하였다. 해석결과 터널의 안정성에 문제가 없는 것으로 나타났으며, 시공 중 추가적인 안정성을 확보하고자 계측기 설치 및 기계굴착, 저토피 구간 추가 보강, 반단면 굴착을 실시하였다.

압밀도 및 치환율 변화에 따른 미관통 SCP 지반의 압밀해석 (Consolidation Analysis of Soils Improved by Partly Penetrated SCP with Degree of Consolidation and Replacement Ratio)

  • 이강일;이재욱;임은상;주경원
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제11권2호
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    • pp.11-20
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    • 2012
  • 미관통 SCP공법은 개량 대상지반인 연약점토층 밑에 존재하는 지지층까지 모래말뚝을 관통시키지 않고 미관통 상태 그대로 SCP를 지반 중에 조성하는 공법으로 본 연구에서는 저치환율인 경우 압밀도에 따른 미관통 SCP공법과 관통 SCP 공법을 병용한 복합지반의 압밀침하 거동을 수치해석을 통해 비교 하였다. 본 연구결과 관통 SCP지반의 침하특성은 압밀도에 상관없이 거의 일정하나 미관통 SCP지반의 침하특성은 압밀도가 감소하고 관통율($H_d/H$)이 감소할수록 상부점토지반의 침하량이 더 크게 증가되었다. 또한 미관통 SCP의 하단부에는 응력집중효과가 발휘되지 않았으며 응력분담비는 압밀도에 관계없이 거의 일정한 양상을 보였다.