• 한국지진공학회논문집
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• 제7권5호
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• pp.47-56
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• 2003

본 논문에서는 기존 IWAN 모델을 수정하여 사질토 지반의 반복경화 현상을 나타낼 수 있는 지반의 반복경화모델을 개발하였다. 일반적으로 동적하중을 받는 지반재료는 하중 반복회수에 따라 동적 거동특성이 변화하게 되며 이는 반복 경화 및 연화현상으로 나타난다. 본 논문에서는 등방 경화 또는 등방 연화 거동을 하는 스프링슬라이더 요소를 기존 병렬 IWAN 모델에 추가함으로써 지반의 동적 변형특성 표현이 가능하였다. 등방 경화 거동을 보이는 요소들의 항복 응력은 각각 반복 경화함수에 의하여 증가하도록 정의되었으며, 반복 경화함수는 대칭 한계를 가지는 동적 비틂전단 시험결과로부터 정의되었다. 이렇게 정의된 반복 경화함수는 지반의 동적 변형 특성을 묘사하기 위하여 하나의 독립 변수를 가지게 되며, 사용된 독립변수는 지반의 동적 한계 변형률의 특성을 포함하는 누적전단변형률로 사용되었다. 누적 전단변형률은 반복 전단한계 변형률 이상의 변형률의 누적으로 정의되며, 역재하 및 재재하 곡선에서는 Masing의 법칙을 적용하여 계산될 수 있다. 본 논문에서는 모델의 개발과정을 서술하였고, 모델에 대한 검증은 동반논문인 검증편에 설명하였다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제12권6호
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• pp.65-71
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• 2008

본 논문에서는 반복하중에 의한 반복 경화 및 연화 현상을 나타낼 수 있는 수정 IWAN 모델을 이용하여, 1차원 비선형 부지응답 해석프로그램(이하 KODSAP; Kaist One Dimensional Site-response Analysis Program)을 개발하였다. 개발된 프로그램은 지진하중 재하에 따른 지반의 반복경화 및 연화현상에 의한 부지응답 특성 변화를 재현할 수 있다. KODSAP을 이용하여 기반암 상부 40m인 모형지반의 반복경화 및 연화 정도, 지진가속도의 크기에 따른 부지응답특성 변화를 살펴 보았으며, 현재 실무에서 널리 적용되고 있는 등가선형, 비선형해석과 KODSAP 해석결과(지반의 반복경화 및 연화현상을 고려한)과의 차이점을 살펴 보았다.

• 한국압력기기공학회 논문집
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• 제15권2호
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• pp.31-39
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• 2019

Cracked component analysis is needed for structural integrity analysis under seismic loading. Under large amplitude cyclic loading conditions, the change in material properties can be complex, depending on the magnitude of plastic strain. Therefore the cracked component analysis under cyclic loading should consider appropriate cyclic hardening model. This study introduces a procedure for determining an appropriate cyclic hardening model for cracked component analysis. The test material was nuclear-grade TP316 stainless steel. The material cyclic hardening was simulated using the Chaboche combined hardening model. The kinematic hardening model was determined from standard tensile test to cover the high and wide strain range. The isotropic hardening model was determined by simulating C(T) test under cyclic loading using ABAQUS debonding analysis. The suitability of the material hardening model was verified by comparing load-displacement curves of cyclic C(T) tests under different load ratios.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제15권10호
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• pp.29-34
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• 2014

본 연구에서는 다공성 실리카를 사용하여 시멘트계 고화재의 유해성을 개선한 경화토의 기후변화에 대한 강도특성을 규명하기 위하여 습윤건조 반복시험을 수행하여 경화토가 기후영향을 받기 전과 후의 강도특성을 규명하고자 한다. 본 연구에 사용된 경화토는 주위에서 쉽게 구할 수 있는 화강풍화토 및 우드칩을 사용하였으며, 일축압축시험을 위한 공시체는 지름 50 mm, 높이 100 mm의 크기로 혼합토 중량대비 실리카의 혼합비율을 5 %, 10 %, 15 %로 변화시키고 각 단계별로 우드칩을 0.5 %, 1.0 %, 1.5 % 혼합하여 제작하고 7, 14, 28일 동안 상온으로 양생시킨 후 습윤건조 반복과정을 0, 3, 6, 12 cycle을 반복하여 역학적인 특성을 평가하였다. 또한 습윤건조 전후의 상대동탄성계수 변화를 평가하기 위하여 각 사이클이 종료되면 동탄성시험을 수행하였다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제7권5호
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• pp.57-66
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• 2003

본 논문에서는 동반된 논문에서 제안된 수정 병렬 IWAN 모델의 적용성을 금강 모래와 토요라 모래를 대상으로 비틂전단실험을 수행하여 검증하였다. 두가지 사질토에 대해서 대칭 하중과 불규칙 하중을 반복 재하하여 실험을 수행하였다. 제안된 모델의 변수는 다양한 상대밀도와 구속압 조건하에서 대칭 반복하중을 재하하여 결정하였다. 시험 결과, 하중반복회수가 증가함에 따라 발생하는 사질토의 반복경화거동을 수정 병렬 IWAN 모델로 표현 가능하였으며, Pyke(1979)에 의해 제안된 불규칙 하중 형태를 이용한 실험결과를 실험 조건이 유사한 대칭 반복하중 재하실험 결과로 얻어진 모델 변수를 이용하여 예측한 결과 실험 결과와 잘 일치함을 알 수 있었다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제15권2호
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• pp.186-197
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• 2019

연구목적: 본 연구에서는 대변형 효과를 구현할 수 있는 유한요소 해석기법을 기반으로 반복하중에 의한 스테인리스강의 이력거동을 정확하게 평가할 수 있는 비선형 반복소성 손상모델을 개발하였다. 연구방법: 개선된 운동경화 모델과 등방경화 법칙을 연계하여 반복하중 하에서의 재료의 거동을 모사하는데 필요한 반복소성 모델을 개발하였으며, 이를 비선형 손상모델과 결합하였다. 연구결과 및 결론: 제안된 비선형 손상모델을 검증하기 위하여 변형률 제어 단조 및 반복하중 시험을 모사하였으며, 이를 통한 해석결과를 시험결과와 비교하였다. 비교 결과, 본 연구에서 제안한 비선형 손상모델은 스테인리스강의 반복하중 하에서의 이력거동을 정확하게 모사할 수 있음을 확인하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제8권6호
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• pp.61-68
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• 2007

본 연구에서는 비등방경화 구성모델을 이용하여 반복재하 평판재하시험에 대한 유한요소해석을 수행하였다. 이 때 구성모델은 ABAQUS 코드에서 제공하는 사용자 서브루틴에 적용하였다. 평판재하시험의 해석결과를 이용하여 영계수와 변형률을 역계산 하였으며 입력된 변형계수와 비교한 결과 적절하게 계산할 수 있는 것으로 판단되었다. 이러한 기법을 토대로 평판재하시험 사례에 대한 적용을 수행하였다. 이로부터 변형률에 따른 변형계수의 변화를 반복재하 평판재하시험 결과로부터 실용적으로 획득하는 것이 가능하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제43권4호
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• pp.469-476
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• 2023

반복하중이나 동적하중에 대한 지반의 소성모델은 지반구조물의 비선형 수치해석에 매우 중요하다. 단일 항복면 모델은 반복하중에 대해 선형적 거동을 보이는 반면, 개발된 탄성영역이 없는 J₂-경계면 소성모델은 동일한 물성치로 효과적으로 지반의 비선형성을 모사할 수 있다. 경계면 내부 항복면의 반경을 0으로 수렴시켜 탄성영역이 사라지도록 수식화하고, 소성경화 계수과 팽창률을 이용하여 소성변형 증분을 정의하였다. 개발된 모델의 응력-변형률 증분식을 제시하고, 쌍곡선 모델에 대한 소성경화 계수를 유도하였다. 삼축압축조건과 얕은기초의 반복하중에 대한 비교해석은 개발된 모델의 안정적인 수렴성, 이론식과의 일치성, 그리고 이력경로을 보여 주었다. 또한, 수정된 쌍곡선함수에 대한 소성경화 계수를 제시하여, 1차원 등가선형모델에 부합하는 모델변수 산정법을 제안하여 지반의 다차원 거동을 모델링할 수 있도록 하였다.

• 접착 및 계면
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• 제16권2호
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• pp.55-62
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• 2015

자외선 경화를 통한 2-EHA/AA 점착제 제조 시 나노 충전제로 실리카를 도입하는 경우 실리카의 표면 처리 여부와 실리카 함량이 점착제의 점착 물성 및 열 안정성에 미치는 영향을 조사하였다. 또한 서로 다른 반복단위 길이를 가진 경화제에 따른 실리카의 보강 효과 차이도 관찰하였다. 실란으로 표면 처리된 실리카의 경우 실리카 표면과 고분자 매트릭스 간 계면 상호 작용으로 고분자 매트릭스 내 분산 정도를 높여 겔 함량의 저하 없이 0.3 wt%의 농도까지 점착 물성을 증가시키는 것으로 확인되었다. 특히 경화제로 PEGDMA를 사용할 때 분자 내 상대적으로 긴 에틸렌옥사이드 반복단위에 기인하는 분자 유연성으로 EGDMA를 사용한 계에 비해 실리카 보강 역할에 더 긍정적인 것으로 나타났다. 또한 열 분해 후 잔존량을 통해 실리카와 고분자 간 강한 계면 결합으로 인한 열 장벽 효과로 점착제의 열 안정성이 향상되는 것을 알 수 있었다.

• 한국압력기기공학회 논문집
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• 제13권2호
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• pp.67-74
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• 2017

Recently there have been many concerns on structural integrity of nuclear piping under seismic loadings. In terms of failure of nuclear piping due to seismic loadings, an important failure mechanism is low cycle fatigue with large cyclic displacements. To investigate the effects of seismic loading on low cycle fatigue behavior of nuclear piping, the cyclic behavior of materials and nuclear piping needs to be accurately estimated. In this paper, the non-linear finite element (FE) analyses have been carried out to evaluate the effects of three different cyclic hardening models on cyclic behavior of materials and nuclear piping, such as isotropic hardening, kinematic hardening and combined hardening.