• Computational Structural Engineering
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• v.9 no.2
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• pp.133-142
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• 1996

In this paper, two different techniques for mixed-mode type engineering fracture mechanics are investigated to estimate the stress intensity factors by using p-version finite element model. These two techniques are displacement extrapolation with COD and CSD method and J-integral with decomposition method. By decomposing the displacement field obtained from p-version of finite element analysis into symmetric and antisymmetric displacement fields with respect to the crack line, Mode-I and Mode-II stress intensity factors can be determined using aforementioned techniques. The example problems for validating the proposed techniques are centrally and centrally oblique cracked panels under tension. The numerical results associated with the variation of oblique angle and the ratio of crack length and panel width (a /W ratio) are compared with those by theoretical values and empirical solutions in literatures. Very good agreements with the existing solutions are shown.

• 한국도로학회지:도로
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• v.16 no.3
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• pp.54-63
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• 2014

최근 터널에서 균열, 누수 등과 같은 현상이 많이 발생하고 있어 터널의 안정성 및 균열보수, 미관, 고객의 공용 중 심리적 불안감을 조성한다는 것을 쉽게 찾을 수 있다. 고속국도 제30호선 상주~안동간은 16개소/12km의 터널이 설계되어 있어 터널의 비중이 크다. 그러므로 본 연구에서는 터널 라이닝 균열발생 원인분석 및 기존사례 조사를 통하여 균열발생 최소화 방안을 검토 및 터널 라이닝의 유해한 균열방지를 위하여 공사관계자(발주처, 감리사, 시공사, 하도급사 등) 의견수렴을 통한 여러 가지 대책공법을 제안하였으며 제안공법의 효율성을 판단하기 위해 고속국도 제30호선 상주~안동간 제 8공구의 단촌 2터널, 단촌 3터널에 시험시공을 실시하여 각 공법별 균열율 및 시공성, 경제성을 고려하여 결과를 분석하고 최적의 공법을 파악, 전파하는데 그 목적이 있다.

• Proceedings of the Korean Institute of Industrial Safety Conference
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• 1999.06a
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• pp.293-296
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• 1999

콘크리트에서 발생되는 균열은 구조물의 내구성뿐만 아니라 구조물의 안전성에도 악영향을 미치게 하며, 경우에 따라서는 사회적인 문제로까지 대두되기도 한다. 콘크리트의 균열은 크게 굳지 않은 콘크리트와 경화콘크리트에서 발생될 수 있는 균열로 나눌 수 있다. 굳지 않은 콘크리트에서 발생될 수 있는 균열요인으로는 대표적으로 콘크리트의 초기동결, 소성침하, 거푸집 및 동바리의 조기제거 등을 들 수 있고, 경화콘크리트에서는 물리ㆍ화학적요인, 열적요인, 구조적요인 등을 들 수 있다. 이러한 여러 가지의 균열요인 중에서 최근들어 열적요인에 해당되는 매스콘크리트의 온도균열 문제가 자주 대두되고 있는 실정이다. (중략)

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1996.05c
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• pp.296-301
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• 1996

이 연구의 목적은 원주방향 균열을 가진 페라이틱 배관의 파괴거동을 실험적으로 평가하는데 있다. 한계하중방법, SC.TNP 방법, R6방법, 그리고 ASME Code방법과 같은 여러 파괴거동 평가 방법의 타당성이 PWR 운전조건(압력:15.5MPa, 온도:228$^{\circ}C$)하에서의 직경 16인치의 대규모 배관파괴실험을 통해 조사된다. 모사지진하중, 단일주파수 사인함수하중, 정하중과 같은 여러 가지 형태의 하중이 배관의 하중지지능력에 미치는 영향이 조사된다. 또한 엘보우부위와 직관부의 영향과 표면균열 및 관통균일의 영향 등도 함께 조사된다. 결과는 다음과 같다. (1) 표면균열을 가진 배관의 파괴거동은 한계하중방법과 SC.TNP 방법에 의해 잘 예측할 수 있다. 반면 관통균열의 경우는 한계하중방법에 의해 잘 예측된다. (2) 모사지진하중하에서는 단일주파수 사인함수하중이나 정하중 하에서 보다 하중지지능력이 크게 예측된다. (3) 엘보우부위와 직관부, 관통균열과 표면균열 사이에 파괴거동에 대한 큰 차이는 없다.

• Tunnel and Underground Space
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• v.21 no.4
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• pp.307-319
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• 2011

Cyclic loading due to traffic, excavation and blasting causes microcrack growth in rocks over long period of time, and this type of loading often causes rock to fail at a lower stress than its monotonically determined strength. Thus, the crack growth and coalescence under cyclic loading are important for the long-term stability problems. In this research, experiments using gypsum as a model material for rock are carried out to investigate crack propagation and coalescence under monotonic and cyclic loading. Both monotonic and cyclic tests have a similar wing crack initiation position, wing crack initiation angle, cracking sequence and coalescence type. Three types of crack coalescence were observed; Type I, II and III. Type I coalescence occurs due to a shear crack and Type II coalescence occurs through one wing or tension crack. For Type III, coalescence occurs through two wing or tension cracks. Fatigue cracks appear in cyclic tests. Two types of fatigue crack initiation directions, coplanar and horizontal directions, are observed.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.19 no.2
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• pp.451-462
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• 1995

Single overload tests performed to examine the crack retardation behavior for the specimen thickness and overload ratios. Delayed crack length was tend to increase in small thickness and big overload ratio but was difference between delayed crack length and plastic zone size that expected in specimen thickness. So retardation behavior that estimated in plastic zone size, was not sufficient. Crack tip branching and striation distribution, secondary mechanisms that effected in retardation behavior, was examined by experiment and finite element analysis. Crack tip branching was affected by micro structure, and appeared the more complicatedly according to increasing damage by overload and decreasing crack driving force in base line stress level. And crack tip branching the branching angle decreased crack driving force in the crack tip. And a characteristic of the fractography on retardation zone was that striation distribution did not appear due to decreased crack driving force.

• Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
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• v.3 no.2
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• pp.23-32
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• 2001

Rock masses are usually discontinuous in nature, as a result of various geological processes they have underdone and they contain rock joints and bridges. Crack propagation and coalescence processes mainly cause rock failures in tunnels. In this study, we focused on the crack initiation, propagation and coalescence process of rock materials containing two pre-existing open cracks arranged in different geometries. During uniaxial compression, wing crack initiation stress, wing crack propagation angle, and crack coalescence stress of Diastone gypsum and Yeosan Marble specimens were examined. And crack initiation, propagation, and coalescence processes were observed. Shear, tensile and mixed (shear+tensile) types of crack coalescence occurred. To compare the experimental results with Ashby & Hallam model, crack coalescence stress was normalized and it generally agreed with the experimental results.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.35 no.9
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• pp.1091-1097
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• 2011

The SGBEM-FEM alternating method has been known to be a very effective method for analyzing threedimensional cracks in a finite body. The accurate values of the stress intensity factor can be obtained for a general planar or nonplanar three-dimensional crack. In the existing method, eight-noded quadrilateral boundary elements are used to model a crack. In some cases, three-node triangle boundary elements are more convenient for the modeling of a crack with a general shape. In this study, a crack is modeled with three-noded triangular and seven-noded quadrilateral elements by using the advancing-front mesh generation method. The stress intensity factors are obtained for cracks with several shapes and the accuracy of results is examined.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2006.05a
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• pp.346-351
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• 2006

본 논문은 콘크리트 표면 균열 영상에서 균열의 특징을 추출하기 위해, 영상 처리 기법을 적용하여 균열의 특징(길이, 폭, 방향)을 자동으로 추출 및 처리 할 수 있는 기법을 제안한다. 본 논문에서 적용된 영상 처리 기법으로는 균열 영상의 빛을 보정하기 위하여 모폴로지 기법인 채움(Closing)기법을 적용한다. 균열의 경계를 명확히 추출하기 위하여 고주파 강화 필터링을 적용한 후, 8가지 색상(검정, 빨강, 파랑, 초록, 노랑, 자주, 주황, 하늘)으로 명암 값을 분류하고 그 중 빈도수가 가장 높은 색상을 가진 명암 값을 제거한 후에 추출한 영상을 이진화한다. 이진화된 영상에서 콘크리트 표면 균열의 실거리 측정을 위한 임의의 선을 제거하기 위하여 위치 히스토그램을 적용하여 임의의 선을 제거한다. 임의의 선이 제거된 균열 영상에서 $5\times5$ 마스크를 적용하여 균열을 확대시키고, 3차례에 걸쳐 잡음 제거연산을 수행하여 균열의 후보 영역을 선택한 후, 후보 영역으로부터 특정 균열들을 추출한다. 추출된 특정 균열을 모폴로지 기법인 제거(Opening) 연산을 수행하여 균열의 특징이 일정하게 유지되게 하고 미세하게 끊어진 부분을 보정하여 균열의 특징(길이, 방향, 폭)을 측정한다. 실제 콘크리트 표면 균열영상을 대상으로 실험한 결과, 특정 균열이 효율적으로 추출되었고, 특정 균열의 길이, 방향, 폭의 등이 정확히 추출 및 계산되었다.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1994.10a
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• pp.187-191
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• 1994

기계구조물내의 균열은 고하중상태에서 갑작스러운 파괴의 주요 원인의 하나로서 이러한 균열의 조기탐지를 위해 기존의 비파괴검사 방법 이외에, 최근 진동측정 및 진동분석을 이용하는 방법이 경제성 및 그 효용성으로 인하여 깊게 연구되고 있다. 이러한 진동특성의 변화를 이용하여 균열을 탐지하는 방법이 많은 학자들에 의해 연구되어졌으며, 현재까지의 연구결과중 균열의 크기 및 위치를 동시에 탐지할 수 있는 방법중에서 비교적 단순, 정확하다고 판단되는 방법으로는 임의의 두 지점에서의 진폭측정을 이용한 Rizos(1)의 방법과 고유진동수 및 모우드형 측정을 이용한 Kam & Lee(2)의 방법이 있으나 이들 방법은 두가지 이상의 진동특성치를 요구하고 있다. 본 연구의 목적은 진동특성치중 고유진동수만을 이용하여 단순부재에서 균열의 크기 및 위치를 수치적으로 예측할 수 있는 새로운 해석기법을 제시하고, 기존 방법 사용시의 결과와 비교 검토하여 그 유용성을 판단하는데 있다.