• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.12 no.2
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• pp.286-294
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• 1988

The thermal stress intensity factors (TSIF's) for the cusp cracks such as hypocycloid crack, symmetric airfoil crack and symmetric lip crack are determined by using Bogdanoff's complex variable approaches in plane thermoplasticity. The results are expressed in terms of the periodic functions of the direction of uniform heat flow. The TSIF's are shown to be sensitive to both the direction of uniform heat flow and be thermal boundary conditions. It is also shown that Fourence's solutions for an insulated circular hole and Sih's solutions for an insulated Griffith crack are derived from the results of the stress and displacement fields for the hypocycloid crack and the TSIF's for the various cusp cracks, respectively.

• Journal of Korean Society of Steel Construction
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• v.11 no.4 s.41
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• pp.409-416
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• 1999

The fatigue crack growth analysis based on the fracture mechanics is useful to the estimation of the fatigue life on welded structures under cyclic loading. The analysis procedure in fatigue crack growth under uniform axial loading is applicable to bending fatigue problem as well. The intent of the present study is to show the procedure for calculating the fatigue crack propagation lifetimes of deckplates under bending stress and to explain the crack growth rates for the two dimensional crack problems. It is shown that the fatigue crack grows at a decreasing rate and the fatigue life depends on the initial crack length and the crack shape. The numerically predicted crack growth agree with the experimental data.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.12 no.3
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• pp.497-504
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• 1988

The steady state thermal stress intensity factors (TSIF's) are analyzed for hypocycloid, symmetric airfoil and symmetric lip type rigid inclusions embedded in infinite elastic solids, using Boganoff's complex variable approach in plane thermoplasticity. Two thermal conditions are considered, one with an uniform heat flow disturbed by an insulated rigid inclusion of cusp crack shape and the other with an uniform heat flow disturbed by a rigid inclusion of cusp crack shape with fixed boundary temperature. The tendencies of TSIF's for rigid inclusions of cusp crack shape are somewhat different from those of traction free cusp cracks. However, if k=-1, the non-dimensionalized TSIF's for rigid inclusions of cusp crack shape become those of traction free cusp cracks like the tendencies of the SIF's under mechanical loading conditions. The thermal stress and displacement components for a rigid circular inclusion of radius Ro are drived from the results of a hypocycloid crack type rigid inclusion.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.7 no.4
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• pp.285-292
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• 1998

The vacuum vessel of the KSTAR tokamak has a so large poloidal cross- section that workers can enter into the inside the vessel. To produce a clean plasma with low impurity concentrations it is planned that the whole vessel including plasma facing components will be baked out at $350^{\circ}C$ and the base pressure of the vessel will be kept in the range of ultra high vacuum. Large thermal stresses are expected during bake-outs to a three-dimensionally complex structure of the vessel, consequent ununiformity of the temperature distribution and support systems to resist forces acting on the vessel. In this report variations of the thermal stress according to temperature gradients on the vessel and constraint conditions of supporting structures are studied and some possible counterplans are discussed.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.12 no.4
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• pp.642-651
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• 1988

The present paper develops finite element procedures to calculate displacements, strains and stresses in initially stressed elastic solids subjected to static or time-dependent loading conditions. As a point of departure, we employ Hamilton's principle to obtain nonlinear equations of motion characterizing the displacement in a solid. The equations of motion reduce to linear equations of motion if incremental stresses are assumed to be infinitesimal. In the case of linear problem, finite element solutions are obtained by Newmark's direct integration method and by modal analysis. An analytic solution is referred to compare with the linear finite element solution. In the case of nonlinear problem, finite element solutions are obtained by Newton-Raphson iteration method and compared with the linear solution. Finally, the effect of the order of Gauss-Legendre numerical integration on the nonlinear finite element solution, has been investigated.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2021.06a
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• pp.14-14
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• 2021

개수로에서는 반드시 자유수면이 있으며, 따라서 물과 공기와의 마찰은 관수로에 비해 상대적으로 매우 작고, 개수로의 전단응력 분포는 관수로와 달리 근본적으로 비대칭이다. 따라서 전단응력은 수로 바닥이나 측면에서만 작용하게 된다. 이러한 평균 전단응력 개념은 흐름에 의해 경계면 구성재료가 이동하는 이동상 수리학에서 유사이송 능력을 해석하는 기준이 되며, 경계면의 전단응력은 힘으로 표시하여 통상 소류력이라 한다. 이러한 복잡한 유체거동은 하천시설물 설계, 시공 및 관리에 있어서 구성재료의 보호능력에 따라 예상하지 못한 조건에서 쉽게 파손될 수 있다. 국내 하천의 경우 한계유속과 한계소류력에 의해 하천설계에 적용되고 있다. 한계 유속의 경우 간단한 수식에 의해 산정될 수 있지만 실제 하천의 보호능력을 대표하기는 힘들기 때문에 한계소류력이 동시에 고려되어야 한다. 한계소류력은 개수로 흐름에서 복잡하게 발생하는 이차류나, 난류 특성에 의해 산정하거나 예측하기는 매우 어렵다. 한계 소류력 뿐만 아니라 하천을 구성하는 재질의 조도계수 역시 균일하지 못하고 매우 예측하기 어렵다. 따라서 본 연구에서는 이러한 복잡한 양상을 나타내는 수리학적 요소에 대해 표준화된 실험수로에서 실험을 통해 평가하고, 체계화된 설계 지침이 되고자 연구를 진행하였다. 본 연구에서는 자연하천과 유사한 조건의 경사를 가지는 경사수로와 경사의 영향에서 자유롭게 평가를 진행하고자 기존 연구를 바탕으로 제작된 소류력 측정장치를 이용하였다. 하천의 설계나 평가에 적용되는 평균 소류력 개념은 복잡한 난류흐름에서 평가지표로써 대표하기 힘들기 때문에 유사 하천환경의 바닥에서 발생하는 소류력을 직접 측정하였다. 본 연구에 사용된 장치는 난류유속 u', v'을 이용하여 Reynolds stress산정하여 Total shear stress를 추정하는 기법을 사용하여 검증하였다.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.33 no.5
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• pp.1785-1795
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• 2013

Most of the previous models for analysis of shallow water flow assumed the uniform velocity distributions over the flow depth so that they produced incorrect velocity prediction at meandering part due to the ignorance of secondary current. In this study, the vertical velocity profiles in longitudinal and transverse direction were decomposed as the mean and variation components, which resulted in additional dispersion stresses terms in momentum equations. The proposed model were applied at the channels with $30^{\circ}$, $90^{\circ}$, $270^{\circ}$ bends, and shallow water flow in curved channel was analyzed using dispersion stresses. The dispersion stresses acted as a sink or source in the momentum equations, which caused the transverse convection of momentum to shift from the inner bank to the outer bank.

• Journal of Ocean Engineering and Technology
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• v.29 no.6
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• pp.454-462
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• 2015

An extended study was conducted on the fracture criterion by Choung et al. (2011; 2012) and Choung and Nam (2013), and the results are presented in two parts. The theoretical background of the fracture and the results of new experimental studies were reported in Part I, and three-dimensional fracture surface formulations and verifications are reported in Part II. How the corrected true stress can be processed from the extrapolated true stress is first introduced. Numerical simulations using the corrected true stress were conducted for pure shear, shear-tension, and pure compression tests. The numerical results perfectly coincided with test results, except for the pure shear simulations, where volume locking appeared to prevent a load reduction. The average stress triaxialities, average normalized lode parameters, and equivalent plastic strain at fracture initiation were extracted from numerical simulations to formulate a new three-dimensional fracture strain surface. A series of extra tests with asymmetric notch specimens was performed to check the validity of the newly developed fracture strain surface. Then, a new user-subroutine was developed to calculate and transfer the two fracture parameters to commercial finite element code. Simulation results based on the user-subroutine were in good agreement with the test results.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2000.02a
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• pp.195-195
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• 2000

TFT-LCD의 제조공정은 박막층의 식각 공정에 대해 기존의 습식 공정을 대치하는 건식식각이 선호되고 있다. 건식 식각 공정은 반도체 공저에 응용되면서 소자의 최소 선폰(CD)이 감소함에 따라 유도결합셩 프라즈마를 비롯한 고밀도 플라즈마 이용한 플라즈마 장비 사용이 증가하는 추세이다. 여기에 평판디스플레이의 공정을 위해서는 대면적과 사각형 기판에 대한 균일도를 보장할 수 있는 고밀도의 균일한 플라즈마 유지가 중요하다. 본 실험에서는 자장강화된 유도결합형 플라즈마의 플라즈마 밀도 및 균일도를 살펴보고 TFT-LCD에 gate 전극으로 사용되는 Al-Nd 박막의 식각을 통하여 식각균일도와 식각속도 및 식각 선택도 등의 건식 식각 특성을 보고자 한다. 영구자석 및 전자석의 설치는 사각형의 유도결합형 플라즈마는 소형 영구자석을 배열하여 부착하였으며, 외부에는 chamber와 같이 사각형태의 전자석을 500mm$\times$500mm의 크기를 갖는 z축 방향의 Helmholtz형으로 제작하였다. 더. 영구자석 배열에 대해서는 자석간의 거리와 세기 변화를 조합하여 magnetic cusping의 변화를 주었으며 전자석의 세기는 전류값을 기준으로 변화시켜 보았다. 실험을 통하여 플라즈마 균일도를 5% 이하로 개선하고 이러한 균일도를 유지하며 플라즈마 밀도를 높일 수 있는 조건을 찾을 수 있었다. 이러한 적합화된 조건에서 저장강화된 유도결합형 프라즈마를 Al-Nd 박막 식각에 응용한 결과, Al-Nd의 식각속도 및 식각 선택도는 유도결합형 프라즈마에 비해 크게 증가하였으며, 식각균일도가 개선되는 것을 관찰하였다. 또한 electrostatic probe(Hiden, Analytical)를 이용하여 Al-Nd 식각에 사용된 반응성 식각가스에 대한 저장강화된 유도결합형 플라즈마의 특성 분석을 수행하였다.c recoil detection, Rutherford backscattering spectroscopy, X-ray diffraction, secondary electron microscopy, atomic force microscoy, $\alpha$-step, Raman scattering spectroscopu, Fourier transform infrared spectroscopy 및 micro hardness tester를 이용하여 기판 bias 전압이 DLC 박막의 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 분석결과 본 연구에서 제작된 DLC 박막은 탄소와 수소만으로 구성되어 있으며, 비정질 상태임을 알 수 있었다. 기판 bias 전압의 증가에 따라 박막의 두께가 감소됨을 알 수 있었고, -150V에서는 박막이 거의 만들어지지 않았으며, -200V에서는 기판 표면이 식각되었다. 이것은 기판 bias 전압과 ECR 플라즈마에 의한 이온충돌 효과 때문으로 판단되며, 150V 이하에서는 증착되는 양보다 re-sputtering 되는 양이 더 많을 것으로 생각된다. 기판 bias 전압을 증가시킬수록 플라즈마에 의한 이온충돌 현상이 두드러져 탄소와 결합하고 있던 수소원자들이 떨어져 나가는 탈수소화 (dehydrogenation) 현상을 확인할 수 있었으며, 이것은 C-H 결합에너지가 C-C 결합이나 C=C 결합보다 약하여 수소 원자가 비교적 해리가 잘되므로 이러한 현상이 일어난다고 판단된다. 결합이 끊어진 탄소 원자들은 다른 탄소원자들과 결합하여 3차원적 cross-link를 형성시켜 나가면서 내부 압축응력을 증가시키는 것으로 알려져 있으며, hardness 시험 결과로 이것을 확인할 수 있었다. 그리고 표면거칠기는 기판 bias 전압을 증가시킬수록 더 smooth 해짐을 확인하였다.인하였다.을 알 수 있

• Journal of the Korean Society of Fisheries and Ocean Technology
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• v.31 no.4
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• pp.423-434
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• 1995

It was used boundary element method(BEM) and analysed axisymmetric problem to solve hydraulic cylinder for large vessel acting uniform internal pressure(25N/m super(2)) within elastic limit. This paper was utilized the carbon steel tubes for machine structural purposed model, inner radius was 150mm and outer radius was 250mm, axial length was semi-infinite and the isoparametric element was used. The important results obtained in this study were summarized as follows. Radial, tangential and shearing stress occured the maximum stresses(48, -20 and 34MPa) at the inner radius and the minimum stresses(32, -4 and 18MPa) at the outer radius of the hydraulic cylinder for large vessel. But negative signs have meaning compressive stress and stress diminution ratio was about 0.15MPa/mm. The use of isoparametric element raised accuracy and the increment of input data lessened the error in internal point but computer run-time was increased. The double node was improved the internal solutions to settle discontinuity at corner and the double exponential formula lessened error of stress value at boundary neighborhood. And then coincidence between the analytical and exact results is found to be fairly good, showing that the proposed analytical by BEM is reliable.