• 터널과지하공간
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• 제23권5호
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• pp.383-391
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• 2013

1960년대 후반 이래로 수행된 여러 진삼축압축시험 결과에 의하면 암석의 파괴강도는 중간주응력의 크기에 상당한 영향을 받는 것으로 나타나고 있다. 이러한 실험적 결과를 바탕으로 지금까지 중간주응력이 파괴에 미치는 영향을 고려할 수 있는 다양한 3차원 파괴조건식들이 제안되고 있다. 그러나 문헌에 보고된 대부분의 3차원 파괴기준식들은 암석의 진삼축압축 강도를 현상학적으로 재현하기 위한 목적으로 개발되었기 때문에 관련된 강도정수들의 역학적 의미가 명확하지 않다. 이 연구에서는 암석강도의 중간주응력 의존성이 암석 내에 포함된 연약면들의 공간적 분포특성과 관련성이 있다는 가능성을 확인하기 위해 평면이방성 암석모델을 대상으로 수치 진삼축압축시험을 수행하였다. 미소구조텐서 개념을 활용하여 이방성 Mohr-Coulomb 파괴기준식을 개발하였으며 이를 강도기준식으로 활용하고 임계면법을 적용하여 평면이방성 암석의 파괴강도 및 파괴면 방향의 중간주응력 의존성을 분석하였다. 분석결과는 암석에 포함된 미시적 연약면들의 주응력 방향에 대한 방향성이 암석강도의 중간주응력 의존성과 밀접한 관련성이 있음을 암시해준다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제38권12호
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• pp.56-65
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• 2001

본 논문은 이상적인 균일한 무손실 유전체를 갖는 일반적인 3차원 연결선 구조에서의 커패시턴스 추출 시, 널리 사용되는 일차 대조법(First-order collocation) 외에 고차 구적법을 결합하여 사용함으로써 정확성을 제고하고, 반복적 행렬-벡터의 곱을 효율적으로 수행하기 위한 알고리즘을 제안한다. 제안된 기법은 연결선에서 전기적 성질이 집중되어 있는 코너나 비아를 포함한 경우에 일차 대조법 대신에 구적법을 이용하여 고차로 근사함으로써 정확성을 보장한다. 또한, 이 기법은 경계 요소 기법에서 행렬의 대부분이 수치적으로 저차 계수(low rank)를 이룬다는 회로상의 전자기적 성질을 이용하여 모형차수를 축소함으로써 효율성을 증진한다. 이 기법은 SVD(Singular Value Decomposition)에 기반한 저차 계수 행렬 축소 기법과 신속한 행렬의 곱셈 연산을 위한 Krylov-subspace 차수 축소 기법인 Gram-Schmidt 알고리즘을 도입함으로써 효율적인 연산을 수행할 수 있다. 제안된 방법은 허용 오차 범위 내에서 효율적으로 행렬-벡터의 곱셈을 수행하며, 이를 기존의 연구에서 제시된 기법과의 성능 평가를 통하여 보인다.

• 폴리머
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• 제37권3호
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• pp.399-404
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• 2013

장기내열성과 파단신율이 우수한 블렌드 수지를 개발하고자 polyphenylene sulfide(PPS)에 7종류의 elastomer를 용융혼합하여 그 가능성을 조사해 보았다. PPS/elastomer(90/10, 80/20, 70/30) 블렌드를 제조한 후 시험편을 압축성형 또는 sheet를 제조하여 capillary rheometer, UTM, impact tester, SEM 등으로 유변학적 거동, 기계적 특성 및 모폴로지를 측정하였고 오븐에서 일주일간 열을 가한 후 다시 기계적 특성을 측정하였다. 열을 가하기 전의 인장강도는 elastomer 종류에 관계없이 비슷하였고 파단신율은 m-EVA의 경우가 가장 큰 값을 보였다. Elastomer 첨가량을 증가시킴에 따라 신율이 증가하였는데 30 wt%정도 첨가 시 박리가 발생하였다. 오븐테스트 이후에는 인장 강도는 더 증가한 반면에 신율은 급격히 감소하였다. 상기의 elastomer들이 PPS와 부분적인 상용성이 있는 것으로 보이는 바 소량의 elastomer 첨가 만으로도 PPS 가공과 관련된 여러 문제 등을 해결할 수 있어 다양한 그레이드의 개발에 적극 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제50권2호
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• pp.241-255
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• 2014

The girder of self-anchored suspension bridge is subjected to large compression force applied by main cables. So, serious damage of the girder due to breakage of hangers may cause collapse of the whole bridge. With the time increasing, the hangers may break suddenly for their resistance capacities decrease due to corrosion. Using nonlinear static and dynamic analysis methods and adopting 3D finite element model, the responses of a concrete self-anchored suspension bridge to sudden breakage of hangers are studied in this paper. The results show that the sudden breakage of a hanger has significant effects on tensions of the hangers next to the broken hanger, bending and torsion moments of the girder, moments of the towers and reaction forces of the bearings. The results obtained from dynamic analysis method are very different from those obtained from static analysis method. The maximum tension of hanger produced by breakage of a hanger exceeds 2.2 times of its initial value, the maximum dynamic amplification factor reaches 2.54, which is larger than the value of 2.0 recommended for cable-stayed bridge in PTI codes. If two adjacent hangers on the same side of bridge break one after another, the maximum tension of other hangers exceeds 3.0 times of its initial value. If the safety factor adopted to design hanger is too small, or the hangers have been exposed to corrosion, the bridge may collapse due to breakage of two adjacent hangers.

• Steel and Composite Structures
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• 제19권6호
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• pp.1403-1419
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• 2015

When precast concrete infill panels are connected to steel frames at discrete locations, interaction at the structural interface is neither complete nor absent. The contribution of precast concrete infill panels to the lateral stiffness and strength of steel frames can be significant depending on the quality, quantity and location of the discrete interface connections. This paper presents preliminary experimental and finite element results of an investigation into the composite behaviour of a square steel frame with a precast concrete infill panel subject to lateral loading. The panel is connected at the corners to the ends of the top and bottom beams. The Frame-to-Panel-Connection, FPC4 between steel beam and concrete panel consists of two parts. A T-section with five achor bars welded to the top of the flange is cast in at the panel corner at a forty five degree angle. The triangularly shaped web of the T-section is reinforced against local buckling with a stiffener plate. The second part consists of a triangular gusset plate which is welded to the beam flange. Two bolts acting in shear connect the gusset plate to the web of the T-section. This way the connection can act in tension or compression. Experimental pull-out tests on individual connections allowed their load deflection characteristics to be established. A full scale experiment was performed on a one-storey one-bay 3 by 3 m infilled frame structure which was horizontally loaded at the top. With the characteristics of the frame-to-panel connections obtained from the experiments on individual connections, finite element analyses were performed on the infilled frame structures taking geometric and material non-linear behaviour of the structural components into account. The finite element model yields reasonably accurate results. This allows the model to be used for further parametric studies.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제13권8호
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• pp.5-13
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• 2012

본 연구는 최근 개발된 알칼리성 실리카졸 그라우팅재의 적용성 및 주입효과를 규명한 것으로서 연구에 사용된 그라우트재는 3차원겔 형성재인 알칼리성 실리카졸 그라우팅재와 규산나트륨 그라우팅재에 대한 공학적 특성을 비교하기 위하여 실내시험을 실시하여 강도특성 및 환경영향성을 검토하였으며, 현장시험 등을 통해 차수성과 주입효과를 검토하여 현장적용성을 규명하고자 하였다. 실내시험결과 알칼리성 실리카졸의 일축압축강도는 규산나트륨에 비해 약 5배 정도 증가하는 현상이 나타났고 용탈시험결과 용탈되는 원소의 총량도 극히 작아 친환경적인 재료임이 입증되었다. 현장시험결과 동수층에서도 상당한 투수계수 저감효과를 확인하였고, 시방기준인 $10^{-5}cm/sec$보다 낮은 투수계수를 확보하였다. 주입확인시험결과 페놀프탈레인 반응시험, 전기비저항탐사에서 주입효과가 양호한 것으로 나타났다.

• Computers and Concrete
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• 제24권3호
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• pp.207-222
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• 2019

This paper has presented an effective and accurate meso-scale finite element model for simulating the fracture process of concrete under compression-shear loading. In the proposed model, concrete is parted into four important phases: aggregates, cement matrix, interfacial transition zone (ITZ), and the initial defects. Aggregate particles were modelled as randomly distributed polygons with a varying size according to the sieve curve developed by Fuller and Thompson. With regard to initial defects, only voids are considered. Cohesive elements with zero thickness are inserted into the initial mesh of cement matrix and along the interface between aggregate and cement matrix to simulate the cracking process of concrete. The constitutive model provided by ABAQUS is modified based on Wang's experiment and used to describe the failure behaviour of cohesive elements. User defined programs for aggregate delivery, cohesive element insertion and modified facture constitutive model are developed based on Python language, and embedded into the commercial FEM package ABAQUS. The effectiveness and accuracy of the proposed model are firstly identified by comparing the numerical results with the experimental ones, and then it is used to investigate the effect of meso-structure on the macro behavior of concrete. The shear strength of concrete under different pressures is also involved in this study, which could provide a reference for the macroscopic simulation of concrete component under shear force.

• 소성∙가공
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• 제28권3호
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• pp.135-144
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• 2019

Electromagnetic impulse welding (EMIW) is a type of solid state welding using the Lorentz force generated by interaction between the magnetic field of the coil and the current induced in the workpiece. Although many experimental studies have been investigated on the expansion and compression welding of tube using the EMIW process, studies on the EMIW process of lap joint between flat sheets are uncommon. Since the magnetic field enveloped inside the tube can be controlled with ease, the electromagnetic technique has been widely used for tube welding. Conversely, it is difficult to control the magnetic field in the flat sheet welding so as to obtain the required welding velocity. The current study analyzed the effects of coil shape on the impulse velocity for suitable flat one-turn coil for the EMIW of the flat sheets. The finite element (FE) multi-physics simulation involving magnetic and structural field of EMIW were conducted with the commercial software LS-DYNA to evaluate the several shape variables, viz., influence of various widths, thicknesses, gaps and standoff distances of the flat one-turn coil on the impulse velocity. To obtain maximum impulse velocity, the flat one-turn coil was designed based on the FE simulation results. The experiments were performed using an aluminum alloy 1050 sheets of 1.0mm thickness using the designed flat one-turn coil. Through the microscopic interfacial analysis of the welded specimens, the interfacial connectivity was observed to have no defects. In addition, the single lap joint tests were performed to evaluate the welding strength, and a fracture occurred in the base material. As a result, a flat one-turn coil was successfully designed to guarantee welding with bond strength equal to or greater than the base material strength.

• Geomechanics and Engineering
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• 제31권3호
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• pp.237-248
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• 2022

Nowadays, more and more subway tunnels were planed and constructed underneath the ground of urban cities to relieve the congested traffic. Potential damage may occur in existing tunnel if the new tunnel is constructed too close. So far, previous studies mainly focused on the tunnel-tunnel interactions with circular shape. The difference between circular and horseshoe shaped tunnel in terms of deformation mechanism is not fully investigated. In this study, three-dimensional numerical parametric studies were carried out to explore the effect of different tunnel shapes on the complicated tunnel-tunnel interaction problem. Parameters considered include volume loss, tunnel stiffness and relative density. It is found that the value of volume loss play the most important role in the multi-tunnel interactions. For a typical condition in this study, the maximum invert settlement and gradient along longitudinal direction of horseshoe shaped tunnel was 50% and 96% larger than those in circular case, respectively. This is because of the larger vertical soil displacement underneath existing tunnel. Due to the discontinuous hoop axial stress in horseshoe shaped tunnel, significant shear stress was mobilized around the axillary angles. This resulted in substantial bending moment at the bottom plate and side walls of horseshoe shaped tunnel. Consequently, vertical elongation and horizontal compression in circular existing tunnel were 45% and 33% smaller than those in horseshoe case (at monitored section X/D = 0), which in latter case was mainly attributed to the bending induced deflection. The radial deformation stiffness of circular tunnel is more sensitive to the Young's modulus compared with horseshoe shaped tunnel. This is because of that circular tunnel resisted the radial deformation mainly by its hoop axial stress while horseshoe shaped tunnel do so mainly by its flexural rigidity. In addition, the reduction of soil stiffness beneath the circular tunnel was larger than that in horseshoe shaped tunnel at each level of relative density, indicating that large portion of tunneling effect were undertaken by the ground itself in circular tunnel case.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제46권3호
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• pp.75-88
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• 2009

본 논문에서는 실시간 멀티미디어 스트림 서비스에서 발생하는 비디오 품질 저하 요인에 따른 비디오 품질 측정 방법을 제안한다. 비디오 품질 저하에는 대표적으로 비디오 압축과 네트워크의 상태에 의해 발생한다. 본 논문에서는 비디오 압축에 의하여 생기는 화질 저하를 측정하기 위하여 공간 도메인에서 블록킹 왜곡에 대한 정도를 측정하는 방법을 제안한다. 제안하는 블록 경계 강도는 $8{\times}8$ 블록 경계에서 픽셀간의 변화와 경계를 제외한 주변영역에서 픽셀 사이의 변화에 대한 비율로 나타내었다. 반면, 움직임이 부자연스러운 동영상은 지터 및 지연 요소와 같은 네트워크 전송능력의 악화로 인해 비디오 품질 저하가 나타난다. 본 논문에서 제안하는 시간적 저키니스는 연속된 프레임의 대응되는 픽셀간의 밝기 값 차이에 대한 평균과 현재 프레임과 이전 프레임의 재생시간 간격의 평균 및 분산을 이용하는 방법을 제안하였다. 또한, 본 논문에서는 비디오 압축에 의한 품질 측정 방법인 블록 경계 강도와 네트워크에 의한 품질 측정 방법인 시간적 저키니스를 통합하여 비디오의 종합적 품질을 평가하는 Perceptual Video Quality Metric (PVQM)을 제안한다. 제안한 알고리즘의 성능을 평가하기 위하여, 사람이 직접 비디오 품질을 평가하는 Difference of Mean Opinion Score (DMOS)와 제안한 알고리즘을 비교 평가하였다. 그 결과 제안한 PVQM의 결과와 인간 시각에 의하여 평가된 DMOS가 근사함을 확인하였다.