• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2009.04a
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• pp.259-262
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• 2009

지진이나 충돌 등과 같은 동적 하중은 하중 속도에 따라 재료의 파괴 거동이 변하기 때문에 하중 속도는 하중의 위치나 크기와 더불어 재료의 파괴 거동을 결정짓는 중요한 요소 중 하나이다. 특히 콘크리트와 같은 취성재료의 경우 재료의 속도 의존적 거동에 의해 가해진 하중으로부터 발생된 균열의 형상이나 진행 형태가 변하므로 전체 구조물의 거동에도 큰 영향을 끼친다. 따라서 취성재료를 이용한 속도 의존적 파괴 거동에 관한 연구는 그 중요성에 의해 다양한 방법으로 진행되어져 왔으나, 해석을 통한 빠른 하중에서의 파괴 거동 해석은 대부분 무시되어왔다. 하지만 최근 폭발과 같은 매우 빠른 하중에서의 재료의 파괴 거동 대한 관심이 증대되고 있고, 그에 관한 연구의 필요성도 점차 커지고 있다. 따라서 본 연구에서는 irregular lattice model의 하나인 rigid-body-spring networks(RBSN)를 이용하여 취성 재료의 파괴 거동해석에 적합한 수치 해석 모델을 개발하였다. 동적 해석을 위해 각 요소에 질량을 부여하고, 각 요소의 거동은 시간 적분에 의하여 계산된다. 이를 이용하여 빠른 하중에서의 취성 재료의 파괴 거동 특성을 분석하고 기존 실험과의 비교를 통해 수치 해석 모델의 타당성을 입증하였다.

• Journal of the KSME
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• v.30 no.2
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• pp.107-114
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• 1990

(1) Cr-Mo-V 합금강 로우터재료는 사용도중 템퍼 취화된다. 템퍼취화된 소재는 취성제거처리 혹 은 재열처리를 하여 취성을 감소시킬 수 있다. (2) 축의 신뢰도를 파괴역학 원리를 적용하여 계산하였으며 템퍼 취화된 소재는 파손 위험성이 있으나 열처리 된 소재는 취성파괴 및 고 사이클 하중에 의한 피로균열 성장에 대해서 안전성 이 충분하다는 결론을 얻을 수 있다. (3) 샬피 V-노치 충격치 (CVN)와 파괴인성치(K$_{tc}$ )의 관계식을 취성재료에도 적용할 수 있 는가의 여부에 대해서는 많은 조사가 필요하다. (4) 취성소재의 피로균열 개시값$\Delta$ $K_{th}$을 알고 있으면 취송소재로 제조된 구조물의 파괴역학적인 해석을 하는데 도움을 줄 수 있다.

• Journal of the KSME
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• v.23 no.3
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• pp.186-190
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• 1983

파괴역학 연구를 대상재료에 의해 구분하면 선형파괴와 탄소성재료의 파괴로 나눌 수 있다. 취 성파괴(brittle fracture)를 다루는 선형타성 파괴역학연구는 주로 여러가지 크랙의 모양, 시편모양, 부하형태에 따른 탄성응력분포 혹은 은력확대계수를 구하거나 에너지방법에 의해 안정비안정 크랙전파를 연구한다. 대개의 경우 취성파괴는 전체 구조물에 치명적이 되기 쉽다. 따라서 구조물 설계시에 취성파괴의 가능성을 배제하기 위해 재료의 적절한 선택과 같은 대책을 강구하는 것이 바람직하다. 다시 말해, 구조물 재료는 강도와 연성의 상황에 따른 적절한 조합을 필요로 한다. 오늘날 특수합금과 같은 고강도 금속에서의 취성화 경향이 증가하나 합금설계시 강도와 아울러 연성을 증가시키기 위한 여러 대책이 파괴역학 연구의 중요한 부분을 차지한다.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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• v.23 no.3
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• pp.17-24
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• 2019

Carbon Fiber Reinforced Polymers(CFRP) has widely utilized as a material for rehabilitation because of its light-weight, deformability and workability. Because CFRP is brittle material whereas steel is ductile, it is inappropriate to apply conventional design approach for steel reinforcement. For ductile material, the behavior of combined elements is on average of that of unit element due to the stress redistribution between elements after yielding. Therefore, the mean value of the stress of combined elements is equal to that of unit element and the standard variation is smaller. Therefore, although the design value can increase, it is used as constant value because it is conservative and practical approach. However, for brittle material, the behavior of combined elements is governed by the weaker element because no stress redistribution is expected. Therefore, both the mean value and standard variation of the stress of combined elements decreases. For this reason, the design value would decrease as the number of element increases although it is eventually converged. In this paper, in brittle material, it is verified that the combination of unit element with normal distribution results in combined element with weibull distribution, so the modifying equation of mechanical properties is proposed with respect to the area load applied.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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• v.23 no.4
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• pp.137-144
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• 2019

In coupon test of carbon fiber reinforced polymers (CFRP) as brittle materials, the converted strain derived from total deformation and effective length was introduced and its advantages were described. In general, measured value from strain gauge is used for determining the tensile properties of material, but it is not quite effective in CFRP because brittle material can not redistribute its stress and it only represents local behavior. For this reason, the converted strain response can be utilized effectively as a supplementary indicator, which evaluated the average value of tensile properties in brittle material and confirmed the strain measured by strain gauge. In addition, the converted strain clearly visualized 1) the effect of initial internal strain caused by fabrication errors and setup misalignment when applying gripping force and 2) post-response of partial rupture of CFRP caused by non-uniform strain distribution. non-uniform strain distribution.

• The Optical Journal
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• s.99
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• pp.64-68
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• 2005

유리나 파인 세라믹 등의 경취 재료를 연삭한 뒤의 특징은 지립의 최대 절입 깊이가 충분히 작은 경우, 바꿔말하면 파괴 단위가 극히 작은 경우에는 연성 모드적 연삭이 되고, 또 반대로 큰 경우에는 취성 모드적 연삭이 된다는 것이다. 보통 연성 모드적 연삭은 다듬질 연삭에, 그리고 취성 모드적 연삭은 조연삭에 적용되는 경우가 많다. 따라서 여기서는 치수·형상 정밀도를 유지하고 동시에 여분의 가공 공차를 매우 능률적으로 제거하는 것을 목적으로 한 경취 재료의 조면 연삭 기초에 대해 소개한다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 1994.10a
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• pp.144-149
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• 1994

반도체 산업계에 있어서 IC 등을 주류로 하는 마이크로칩의 생산성 및 성능이 현저히 성장하여 많은 경제효과를 가져오고 있다. 이와함께 전자부품에 사용되어지는 취성재료의 종류 및 그양도 점점 증가하는 추세이다. 이러한 취성재료의 절단에는 초극박의 다이야몬드 브레이드가 널리 사용되어지고 있다. 실리콘웨이퍼와 같은 취성재료의 다이싱가공에서 문제가 되고있는것은 칩핑과 사행현상의 발생이다. 사행현상의 원인으로서는 브레이드축면의 비대칭성,절삭날의 둔화,숫돌축과 이송방향의 위치결정오차,후렌지 단면의 흔들림등을 들수 있다. 그러나, 사행의 발생영역과 사행이 계속되는 이유에 대해서는 전혀 검토되어진바 없는것이 현실이다. 본 연구에서는 다이싱가공시의 사행현상에 주목해서 사행현상의 발생영역을 명확하게 함과 동시에 AE 센서를 이용하여 인프로세서로 사행현상의 검출방법을 개발하는 것을 목적으로 한다.

• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• v.29 no.12
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• pp.95-104
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• 2013

Recently, application of CSG is increasing in various design construction projects. At the initial stage of cementation CSG materials show the same mechanical characteristics as soil, however, as the cementation process develops, CSG materials gradually reveal material characteristics of concrete. The hardened CSG manifests elastic behavior such as maximum strength at small strain range and rapid brittle failure. In this research, PVA fiber stiffeners were used in order to: (1) reduce such brittle behavioral characteristics; (2) improve the relatively weak tension performance of CSG materials. The binding strength between the bed materials and fiber prevents rapid brittle failure and increases tensional strength of fiber reinforced CSG materials.Test results show that fiber reinforcement alone could induce the stress-strain characteristics of CSG materials from brittle failure to ductile failure and also increase the residual strength.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.28 no.4A
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• pp.529-536
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• 2008

The failure behavior of structures is changed under different loading rates, which might arise from the rate dependency of materials. This phenomenon has been focused in the engineering fields. However, the failure mechanism is not fully understood yet, so that it is hard to be implemented in numerical simulations. In this study, the numerical experiments to a brittle material are simulated by the Molecular Dynamics (MD) for understanding the rate dependent failure behavior. The material specimen with a notch is modeled for the compact tension test simulation. Lennard-Jones potential is used to describe the properties of a brittle material. Several dynamic failure features under 6 different loading rates are achieved from the numerical experiments, where remarkable characteristics such as crack roughness, crack recession/arrest, and crack branching are observed during the crack propagation. These observations are interpreted by the energy inflow-consumption rates. This study will provides insight about the dynamic failure mechanism under different loading rates. In addition, the applicability of the MD to the macroscopic mechanics is estimated by simulating the previous experimental research.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.42 no.11
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• pp.919-926
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• 2014

In this paper, the effect of material properties on fracture behavior was studied using cohesive zone model and extended finite element method. The rectangular tensile specimen with a central inclined initial crack was modeled by plane stress elements. In the CZM modeling, cohesive elements were inserted between every bulk elements in the predicted crack propagation region before analysis, while in the XFEM the enrichment to the elements was added as needed during analysis. The crack propagation behavior was examined for brittle and ductile materials. For thin specimen configuration, wrinkle deformation was accounted for by geometrically nonlinear post-buckling analysis and the effect of wrinkling on the crack propagation was investigated.