• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2011.04a
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• pp.561-564
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• 2011

다양한 공학/산업적 측면에서 동적 취성 파괴 현상은 매우 중요하다. 취성 균열은 다른 균열 전파에 비해 그 전파 속도가 매우 빠르고 전파 범위가 넓기 때문에 대규모의 파괴 현상을 일으킨다. 동적 전파 중인 취성 균열 거동을 모델화하기 위해 오랜 기간 동안 많은 연구가 진행되었지만, 여전히 많은 부분들이 해석되지 못한 채 남아있다. 특히 균열 생성 및 전파를 위해 인위적인 조건들을 도입해야 하는 것은 기존 방법론들이 가지는 공통적인 문제점이다. 본 연구는 peridynamics를 동적 분기 균열 문제 해석에 도입한다. Peridynamics는 전통적인 연속체 이론에 기반한 수치해석 모델화 기법으로 균열과 같은 비연속성이 있는 문제의 모델화에 강점이 있으며, 인위적인 조건 없이 매우 간단한 방법으로 파괴 현상을 해석할 수 있다. 본 연구에서는 peridynamics 모델이 실험적으로 관측된 분기균열 형상과 균열 전파 속도를 매우 잘 예측해 낼 수 있음을 보인다. 또한 균열팁 주변에 높은 응력이 발생할 때 나타나는 연쇄 분기 현상도 해석할 수 있다. 이와 같은 연구를 통해 응력파가 균열 전파 속도를 변화시키고 전파 방향에도 영향을 주는 것을 알 수 있었다. 수치해석 결과도 또한 실험 결과들과 잘 부합함을 확인하였다.

• Journal of the KSME
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• v.28 no.4
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• pp.343-348
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• 1988

몇 가지 균열검출법 및 크기의 측정법에 대하여 개요, 문제점, 정량적 측정에 유의해야 할 점을 살펴보았다. 아직 어느 방법도 모든 균열에 적용할 만큼 완전한 방법은 없지만 적용범위와 유 의사항을 이해하고 측정대상에 맞는 방법을 올바로 적용한다면 목적에 부합하는 결과를 얻을 것으로 본다. 기기나 구조물의 파괴원인을 정확히 규명하고 잔존수명을 정확히 예측하여 파괴를 방지하려면 재료의 강도특성이나 파괴역학적 해석법의 연구에 못지 않게 비파괴적 균열검출법과 정량적 측정법에 관한 연구도 깊이 이루어져야 하리라 믿는다. 그러나 아직 우리나라에서는 이 점에 미흡함이 많다. 더 나은 측정방법을 고안해 내고, 측정장치를 개발하여 균열에 대한 정보 의 정확성을 높여 구조물의 안전성 평가의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 연구가 활발히 진행되 어야 할 것이다.

• Journal of the Korea Construction Safety Engineering Association
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• v.2 no.1 s.3
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• pp.65-77
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• 1992

철근콘크리트 건물에 발생하는 균열은 그 원인이 크게 표1과 같이 콘크리트의 재료성질과 시공 그리고 외적요인과 하중으로 분류되고 있다. 그중 외벽에 발생하는 균열의 원인은 콘크리트 수축에 기인하는 것외에 다짐불량에 의한 코올드 조인트와 철근 부식 등에 의한 팽창균열 등 여러가지가 있다. 본고는 특히 중요한 수축균열에 한정하여 그 실태와 대책의 동향을 설명한다.「수축에 의해 발생하는 균열」의 원인은 콘크리트의 건조수축, 수화열에 의한 열수축 및 외기온의 변동에 의한 온도수축으로 대별될 수 있다. 실제의 건물 외벽균열은 이들이 복합적으로 작용하여 발생한다. 따라서 본 고에서는 이러한 종류의 균열실태에 대해 조사사례와 연구보고를 소개함과 동시에 균열 메카니즘. 방지대책 등에 대해 이해를 돕기 위한 자료를 제공한다. 본고는 1992년 2월에 소유가 발표한 일본 콘크리트 공학의 "RC건물외벽의 수축균열의 실태와 그 대책"을 중심으로 요약한 내용이다.

• Composites Research
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• v.16 no.5
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• pp.45-53
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• 2003

The experimental and numerical investigations on the failure characteristics of the secondary bonded composite single-lap joints were performed. The initiations and growths of cracks were observed using CCD camera and acoustic emission sensor during the tension tests of the joint specimens. The structural behaviors of the specimens were predicted by the geometric nonlinear two-dimensional finite element analysis. The three types of observed initial cracks were included in each finite element models and the strain energy release rates of each specimen models were calculated by VCCT(Virtual Crack Closure Technique) technique. The tension tests showed that the initial cracks occurred in the 60∼90% of final failure loads and the major failure modes of the specimens were adhesive failure and the delamination between the 1st and 2nd ply of laminate. The specimens with the thicker bondline had earlier crack initiation loads but higher crack propagation resistance and eventually better loading capability. The delaminations were mostly observed in the thicker bondline specimens. The mode I values of calculated strain energy release rates were higher than the mode II values in the all specimen models considering the three types of initial cracks. The mode I and total strain energy release rates were calculated as higher values in the order of initial crack in the edge interface, comer interface and delamination between the plies of laminate.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.25 no.4
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• pp.293-300
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• 2012

In this study, the delamination analysis has been implemented to investigate the initiation and propagation of crack in composite laminates composed of orthotropic materials. A simple modeling was achieved by moving nodal technique without re-meshing work when crack propagation occurred. This paper aims at achieving two specific objectives. The first is to suggest a very simple modeling scheme compared with those applied to conventional h-FEM based models. To verify the performance of the proposed model, analysis of double cantilever beams with composite materials was implemented and then the results were compared with reference values in literatures. The second one is to investigate the behavior of interior delamination problems using the proposed model. To complete these objectives, the full-discrete-layer model based on Lobatto shape functions was considered and energy release rates were calculated using three-dimensional VCCT(virtual crack closure technique) based on linear elastic fracture mechanics.

• Journal of the Korean Society of Fisheries and Ocean Technology
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• v.36 no.2
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• pp.147-154
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• 2000

실온 대기 중에서 탄소강배관(STS370)의 피로시험을 행하였다. 배관에는 외부결함을 인공적으로 상정하여, 피로균열진전 및 관통의 거동, 균열형상, 누설 및 파단수명, 균열개구변위를 실험과 이론의 양면으로부터 비교·검토하였다. 특히, 배관의 벽두께 관통후에 있어서의 응력확대계수를 평가하기 위하여 새로운 식을 제안하였다. 피로균열이 관벽을 관통하기 전에 있어서는 판모델에 의한 Newman-Raju의 응력확대계수 평가식을 이용하므로서 aspect비와 누설수명 등 관통전의 피로균열성장거동을 평가할 수 있음을 나타내었다. 또한, 피로균열이 관벽을 관통한 후에 있어서는 본 논문에서 제안한 배관모델에 의한 응력확대계수의 평가식을 이용하여 관통후의 균열형상, 파단수명 및 균열개구변위 등 관통후의 피로균열성장거동을 평가하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 1992.10a
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• pp.153-157
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• 1992

여러 가지 공학 재료들의 기계적인 특성이나 물리적인 특성들은 하중, 온도, 환경과 같은 재료들이 사용되는 여러 가지 조건들에 적합하게 대응되어 결정되어야 한다. 탄화텅스텐계의 초경합금은 내충격성, 내마모성, 내식성, 고항절력등 공구에 필요한 요구사항을 만족시키기 때문에 여러 가지 공구용으로 많이 사용되어 왔다. 본 연구에서는 충격시험기의 텁에스트레인 게이지를 붙여 회로를 구성한 후, 충격실험에서 얻게 되는 최대점의 하중신호를 정적보정 및 동적보정을 사용하여 하중값으로 환산하여 동적 균열개시인성치를 구하였다.

• Tunnel and Underground Space
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• v.7 no.2
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• pp.143-149
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• 1997

암석의 파괴인성계수(fracture toughness)는 균열의 성장에 대한 암석의 저항을 나타낸다. 실험실에서 측정한 파괴인성계수는 일반적인 암석의 불균질성이나 이방성 외에도 시험편의 형상이나 하중조건에 의하여 크게 영향을 받는다. 따라서, 제한된 수의 시험편을 사용하여 측정된 파괴인성계수는 자료의 분산이 심하므로 실제 적용에 있어서 문제가 된다. 균열감응도란 파괴인성계수의 측정에 사용되는 시험편의 형상에 따라 결정되는 지수로서, 시험편의 파괴가 균열의 성장에 의한 것인지, 혹은 인장강도에 의한 것인지를 판별하는 기준이 된다. 이러한 균열감응도를 파악하여 암석의 파괴인성계수 측정에 유효한 시험편의 크기나 초기균열 길이의 범위를 설정할 수 있다. 이는 또한 실험실에서 측정된 차괴인성계수의 유효성 여부를 판별하는 기준으로 사용될 수 있다. 본 논문에서는 암석의 파괴인성계수의 측정에 흔히 사용되는 몇 가지 형태의 시험편들에 대하여 균열감응도를 계산하고 이에 따른 초기균열 길이의 범위를 제시하고자 한다.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.22 no.6
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• pp.573-577
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• 2009

When ultrasound propagates to a crack, transmitted and reflected waves are generated. These waves have useful information for the detection of the crack lying in a structure. In this paper, using finite element analysis, displacements round a inclined crack were obtained for 4 different inclination angles. Fourier transformation is applied to the results to research the frequency characteristics depending on the various locations around the crack. 2-dimensional plane stress model is considered, and finite element software ABAQUS/Explicit is used.

• Proceedings of the Korean Institute of Industrial Safety Conference
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• 1997.11a
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• pp.289-294
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• 1997

매스콘크리트 구조물에서는 이미 경화된 콘크리트가 새로이 타설된 콘크리트의 변형을 제한하여 시공직후에 부재의 길이방향에 수직한 균열이 발생하는 경우가 자주 보고 되고 있다. 이 균열은 먼저 타설된 바닥에 대하여 벽체의 변위가 제한될 때 구속인장응력에 의해 발생된다. 이러한 균열의 발생원인은 몇 가지로 살펴볼 수 있는데, 그 하나는 먼저 타설한 바닥 콘크리트와 새로 타설한 벽체 콘크리트와의 수화열 발생의 차이에 의한 것이며, 두번째 이유로 바닥과 벽체사이의 건조수축의 차이를 들 수 있다. (중략)