• Composites Research
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• 제29권2호
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• pp.66-72
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• 2016

고온에서 열화학적 분해 현상을 겪는 고분자 기지 복합재료는 기지 내부의 기공도가 급격히 증가한다. 기공의 생성은 재료의 탄성 계수와 파손 강도를 감소시키며, 기공 내부의 가스 압력은 재료의 열기계적 거동에 영향을 준다. 본 논문에서는 기지 내부에 많은 기공이 포함된 일방향 섬유 강화 복합재료의 이차원 대표 체적 요소를 설정하고 유한요소 해석을 수행하였다. 이를 통해 기공 상태에 따른 복합재료의 유효 탄성 계수, 기공 탄성 계수, 파손 강도 등을 산출하였다. 특히, 기지 재료의 특성에 많은 영향을 받는 섬유 수직 방향의 파손 강도가 원래 기지 강도보다 현격히 낮게 산출되며, 기공도가 증가함에 따라 지속적으로 떨어지는 경향을 확인하였다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제12권5호
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• pp.187-197
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• 2004

This paper presents the effects of cylinder shell elasticity on effective bulk modulus of oil $K_e$ in automotive hydraulic dampers. A theoretical model of cylinder shell bulk modulus $K_c$ based on the elasticity theory of thick-walled cylinder incorporating not only radial but longitudinal deformation is proposed. In a cylinder, values of $K_c$ by the new model and traditional models are computed and the discrepancies among them are discussed. In a twin-tube type automotive damper, the variation of $K_e$ under different pressure values in chambers of the damper cylinder, based on different theoretical models for $K_c$ is computed. Through these computations, it is shown that remarkable discrepancies in computed values of $K_e$ might occur according to the $K_e$ models in connection with $K_c$ models.

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권5호
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• pp.527-534
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• 2014

본 논문에서는 이미지 기반 전산 모형을 이용하여 섬유강화 복합재료의 기공 탄성 해석을 수행하였다. 먼저 다공성 기지에 대한 단면 이미지를 분석하여 기공도, 기공 개수, 기공 분포 등을 확인하였다. 이미지의 해상도, 위치, 크기에 따른 전산 모형화 및 유한요소 해석을 수행하였으며, 주요 결과로써 유효 탄성 계수, 기공 탄성 인자, 변형 에너지 밀도를 정량적으로 산출하였다. 기공 탄성 인자는 유효 탄성 계수와 기공 압력에 의한 팽창 변형도를 기준으로 계산하였다. 또한 이미지 기반 전산 모형을 이용한 기공 탄성 해석 결과의 신뢰성 확인을 위해, 기공의 형상 및 배열을 단순화시킨 대표 체적 요소 모형의 해석 결과와 비교하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제18권3호
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• pp.126-126
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• 2002

지진에 의한 지반거동 및 지반-구조물 상호작용 등 지반동역학적 문제분석을 위해서는 정확한 동적 토질전단탄성계수의 획득이 필수적이다. 본 연구에서는 기존의 자료를 조사분석하여 어떤 변형율에서도 활용할 수 있는 사질토 전단탄성계수 감소곡선을 위한 경험식을 제안하였다. 비소성 토질의 전단탄성계수 감소곡선의 위치와 모양은 평균유효구속압에 주로 영향을 받으므로 본 연구에서는 이 영향요소 및 최대전단탄성계수를 이용하여 변형을 증가에 의한 전단탄성계수 감소를 산정할 수 있는 방정식을 형성하였다. 최대전단탄성계수가 측정되면 제안된 식을 이용하여 특정 변형을 및 구속압에서 감소된 전단탄성계수를 산출할 수 있을 것이다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제18권3호
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• pp.127-138
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• 2002

지진에 의한 지반거동 및 지반-구조물 상호작용 등 지반동역학적 문제분석을 위해서는 정확한 동적 토질전단탄성계수의 획득이 필수적이다. 본 연구에서는 기존의 자료를 조사분석하여 어떤 변형율에서도 활용할 수 있는 사질토 전단탄성계수 감소곡선을 위한 경험식을 제안하였다. 비소성 토질의 전단탄성계수 감소곡선의 위치와 모양은 평균유효구속압에 주로 영향을 받으므로 본 연구에서는 이 영향요소 및 최대전단탄성계수를 이용하여 변형을 증가에 의한 전단탄성계수 감소를 산정할 수 있는 방정식을 형성하였다. 최대전단탄성계수가 측정되면 제안된 식을 이용하여 특정 변형을 및 구속압에서 감소된 전단탄성계수를 산출할 수 있을 것이다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제5권1호
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• pp.52-59
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• 2012

뼈는 미네랄과 콜라겐으로 이루어진 복합 재료이고 횡방성 대칭의 역학적인 성질을 갖는다. 뼈의 유효 탄성 상수를 찾기 위해서는 복합재료역학에서 경계조건을 사용하여 그 값을 예측하고 있다. 그 방법들 중 하나인 보이트-로이스 경계조건은 근사값을 이용해서 유효 탄성 계수를 추정하는 방법이다. 기존의 방법은 고유값의 경계조건에 관한 경계조건을 보이지만, 이번 연구에서 우리는 수학적으로 이 경계조건이 각각의 탄성계수에 관해서 성립함을 보였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제13권3호
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• pp.69-78
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• 1993

본 연구의 목적은, 입상토질의 노상토에 대한 회복탄성계수의 계절적 변화를 측정하기 위한 실험적 방법을 제시함에 있다. 노상토의 현지 온도와 함수비를 측정키 위해 현장 두 곳에 노상토 온도, 함수비 측정기기를 매설했다. 이러한 계절적 요인을 고려한 회복탕성계수를 결정하기 위해 다회귀분석에 의한 방정식을 유도했다. 응력해석결과, 평균유효응력 깊이에서의 유효회복탄성계수를 사용하는 것이 전 노상토의 특성을 대표할 수 있음을 아울러 찾아내었다. 또한, 온도와 함수비 등 계절적 변화에 따른 회복탄성계수를 예측키 위한 이론적 모델을 본 연구를 통해 제시했다.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제3권1호
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• pp.53-59
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• 2000

단섬유 보강 복합재료의 종횡비(aspect ratio)를 변화시키며 기계적 특성(탄성계수, 인장강도)을 평가하였다. 2차원 다중 파이버(multi-fiber) 모델을 이용하여 엇갈린(staggered) 배열과 규칙적(aligned) 배열에 대해 유한요소 해석을 하였다. 단섬유 복합재료의 유효탄성계수 및 인장강도는 섬유와 기지의 탄성계수비, 섬유 배열상태, 그리고 단섬유 종횡비의 함수로 표현되었으며, 해석결과의 탄성계수와 인장강도는 이론 모델의 결과와 사출 성형된 PEEK 복합재료 시험편의 결과와 비교하였다. 시험결과는 낮은 종횡비에서 이론 모델 결과와 일치함을 보였다. 단섬유 보강 복합재료의 배열 및 종횡비 변화에 따른 섬유보강 효과에 따른 계면응력 상태는 기계적 특성 결정에 중요한 영향을 보였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제27권5호
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• pp.353-360
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• 2014

본 논문에서는 국내 선박해양플랜트연구소에 구축된 빙해수조의 빙특성 중에서 모형빙의 두께와 유효탄성계수 산출과정이 소개되었다. 수조에서 결빙되는 빙판은 크기가 가로 세로각각 30 m 정도에 두께는 40mm정도이다. 모형선의 실험결과를 쇄빙선 설계에 사용하기 위하여 빙 특성 정보가 필요하다. 사람이 빙판을 일부 절개하고 일일이 손으로 두께를 측정하는 것을 지양하기 위하여 초음파 기기를 사용하였는데 저주파 장비를 사용하여 작은 샘플 모형빙에 대한 두께는 계측되었다. 하지만 완벽한 계측을 위해서는 송수신 일체형 저주파 센서나 정확한 위치가 설정된 분리형 센서 혹은 고가의 특수 장치가 필요함을 확인하게 되었다. 한편 빙판의 처짐량을 간이식 LVDT로 계측하고 이를 탄성체 위에 놓인 무한 판의 특성길이 관계식에 대입하여 빙의 유효탄성계수를 산출하였는데 외국의 결과와 유사함이 입증되었다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제37권2호
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• pp.90-103
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• 2016

본 연구는 유한 요소 법을 이용한 노화되어 강성/강도가 저하되는 요추 체의 얇은 피질과 해면 골의 하중 분담 비율 분석과 사용된 탄성계수들의 평가가 목적이다. 해면 골의 나은 해석을 위하여, 20년마다 압축 시험에서 얻은 탄성계수를 체적 공극 비율로 나눈 유효 탄성계수를 사용하였다. 이와 상응하는 피질 쉘도 공극 비율을 포함한 빔 이론의 수식들로부터 유효 탄성계수를 구한 후에 적용하였다. 또한 p-요소를 사용하여 수치 오차를 최소화하였다. 보고된 논문들을 참고하여 후관절 부분이 제거된 매개 변수적인 퇴행된 L3 척추 형상을 만들어 유한 요소 모델링 하였다. 일정 변위의 압축 조건을 가한 후에 여덟 조각의 부피 별로 각 뼈에서 탄성 변형률 에너지와 수직 하중의 비율을 사용하여 하중 분담 비율을 계산하였다. 결과로는 1) 20대에서 80대까지 해면 골의 하중 비율은 55%에서 49%로 감소하였다; 2) 피질 쉘은 중간 면에서 최고 비율을, 해면 골은 종판에서 최고 비율을 나타냈다; 3) 다공성 얇은 피질과 해면 골을 위한 유효 탄성계수의 사용은 적절하였다; 4) 두 방법을 이용하여 얻은 하중 분담 비율의 차이는, 전체 비율은 1% 미만 내에서 같지만 각 위치에서의 비율 값들은 약간 달랐다.