• Elastomers and Composites
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• 제42권4호
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• pp.209-216
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• 2007

가변진폭 하중에서 고무부품의 피로수명 예측방법에 대하여 연구하였다. 서로 다른 변위에서 변위제어 피로시험을 수행하였으며 피로손상변수로 최대 Green-Lagrange 변형률을 선정하였다. Green-Lagrange 변형률에 의한 고무의 피로수명 곡선은 3차원 덤벨시편의 비선형 유한요소법을 이용하여 결정하였다. 피로수명 예측을 위하여 가변진폭 하중이력으로 SAE의 하중이력을 이용하였다. 레이스트랙법과 단순화된 레인플로집계법을 이용하여 하중이력신호를 축약하였다. 누적손상피로를 계산하는 방법으로 수정Miner 법칙을 이용하였으며, 최종적으로 하중이력신호에서 최대 진폭의 30% 이하를 노이즈로 간주하여 예측하였을 경우의 피로수명은 실제 가변진폭 하중 하에서의 피로시험결과와 비교적 잘 일치하였다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제9권6호
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• pp.757-774
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• 2015

Reinforcing soils with the geosynthetics have been shown to be an effective method for improving the uplift capacity of granular soils. The pull-out resistance of the reinforcing elements is one of the most notable factors in increasing the uplift capacity. In this paper, a new reinforcing element including the elements (anchors) attached to the ordinary geogrid for increasing the pull-out resistance of the reinforcement, is used. Thus, the reinforcement consists of the geogrid and anchors with the cylindrical plastic elements attached to it, namely grid-anchors. A three-dimensional numerical study, employing the commercial finite difference software FLAC-3D, was performed to investigate the uplift capacity of the pipelines buried in sand reinforced with this system. The models were used to investigate the effect of the pipe diameter, burial depth, soil density, number of the reinforcement layers, width of the reinforcement layer, and the stiffness of geogrid and anchors on the uplift resistance of the sandy soils. The outcomes reveal that, due to a developed longer failure surface, inclusion of grid-anchor system in a soil deposit outstandingly increases the uplift capacity. Compared to the multilayer reinforcement, the single layer reinforcement was more effective in enhancing the uplift capacity. Moreover, the efficiency of the reinforcement layer inclusion for uplift resistance in loose sand is higher than dense sand. Besides, the efficiency of reinforcement layer inclusion for uplift resistance in lower embedment ratios is higher. In addition, by increasing the pipe diameter, the efficiency of the reinforcement layer inclusion will be lower. Results demonstrate that, for the pipes with an outer diameter of 50 mm, the grid-anchor system of reinforcing can increase the uplift capacity 2.18 times greater than that for an ordinary geogrid and 3.20 times greater than that for non-reinforced sand.

• 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.

• 한국음향학회지
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• 제38권3호
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• pp.340-343
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• 2019

본 논문은 동력차에서 견인전동기 기진 주파수와 견인전동기 강체 모드 공진 문제로 인해 발생할 수 있는 현상에 대해 소개하고, 이를 제어하는데 효과적인 설계인자를 해석적으로 검토해보았다. 회전 속도가 변하는 회전기기의 경우, 공진 문제를 해결하기 위해서는 공진주파수 대역을 상용 운전 범위 바깥으로 이동시키거나 동강성을 크게 하는 등의 방법을 통하여 공진 응답이 낮아지도록 하는 방안이 있다. 견인전동기의 운전 범위는 일반적으로 0 r/min ~ 4800 r/min으로 대차모드가 이 운전 영역대를 벗어나게 설계하는 것은 현실적으로 불가능 하다. 따라서 공진 응답에 영향을 주는 설계 인자를 찾아 이를 적절하게 조정하여야 한다. 유한요소 해석 검토 결과, 견인전동기 강체모드 공진 응답에 영향을 주는 설계인자는 트랜섬파이프 간격으로 간격이 지나치게 넓게 설계될 경우 견인전동기 기진력과 강체 모드 간 공진 시 과도한 진동이 발생될 수 있음을 파악하였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제25권1호
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• pp.95-100
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• 2021

조선소에서 선체 블록과 용접 피더의 위치를 알면 작업자의 위치 정보를 쉽게 얻을 수 있다. 이 데이터는 작업장 안전 모니터링 시스템 구축에 매우 유용하다. 그러나 선체 구조와 용접 공정의 특수성 때문에 작업장에 고정 통신망을 적용하기 어렵다. 본 연구에서는 전용 통신선을 대신할 수 있는 유도 전력선 통신을 선체블록과 같은 금속매체에 적용하는 기술을 검토하였다. 용접기의 전원 케이블에 설치할 유도 결합기로 페라이트 코어를 사용하였고, 금속 블록의 지지대에 체결할 결합기로 나노 결정질 코어를 적용하였다. 제안된 커플러는 COMSOL AC/DC 모듈로 3차원 모델링 하였고 동작 원리를 시각화하기 위하여 유한 요소 해석을 수행하였다. 알루미늄 프로파일을 사용한 금속블록 통신 성능 테스트에서 용접 전극의 블록 접촉으로 통신 채널이 형성되었을 때 대역폭은 6 Mbps 이상 유지되었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제25권11호
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• pp.75-86
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• 2009

본 논문에서는 쇄석말뚝의 하중 지지력 향상을 위해 지오그리드를 이용하여 주면을 감싸는 일명 "지오그리드 보강 쇄석말뚝"의 하중지지특성에 관한 내용을 다루었다. 이를 위해 지오그리드 감쌈 쇄석말뚝의 근본적인 기능인 배수 효과와 지오그리드 보강 효과를 현실적으로 모사할 수 있는 3차원 응력-간극수압 수치해석 모델을 이용하여 재하하중에 대한 다양한 시공조건에 대한 매개변수 해석을 수행하고 그 결과를 분석하였다. 그 결과, 기존의 연구에서 발표된 성토 하중 조건에서 확인할 수 있었던 장기 하중지지력 향상 효과와 유사하게 재하하중 조건에서도 지지력이 현저히 향상하는 결과를 확인할 수 있어 지오그리드 보강 쇄석말뚝 공법은 연약지반 성토시 적용성 뿐만 아니라 구조물 기초로도 활용성을 확보할 수 있는 것으로 검토 되었다. 해석 결과는 지오그리드 보강 쇄석말뚝의 하중지지력과 영향 인자간의 관계 설정이 가능하도록 제시하였으며 현장적용성 측면에서의 고찰을 시도하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제24권12호
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• pp.93-101
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• 2008

본 논문에서는 연약지반 성토시 지반보강 공법으로 적용되는 지오그리드 감쌈 스톤컬럼공법의 하중지지 메카니즘에 대한 내용을 다루었다. 이를 위해 연약지반 성토 시공과정과 지오그리드 감쌈 스톤컬럼의 배수 및 보강 효과를 현실적으로 모사할 수 있는 3차원 응력-간극수압 수치해석 모델을 이용하여 다양한 시공조건에 대한 해석을 수행하고 그 결과를 분석하였다. 그 결과, 임의 시공조건에 있어 지오그리드 감쌈으로 발현되는 구속효과로 인해 스톤컬럼의 강성이 증가되어 상부 성토하중의 주변 연약지반으로의 하중분담율을 감소시키고 따라서 과잉간극수압 및 이에 따른 침하량이 감소되는 것으로 나타났다. 이러한 효과는 지오그리드 감쌈길이 및 강성 등 보강조건에 좌우되는 것으로 나타났으며 임의 시공조건에 있어 보강효과를 최대로 확보할 수 있는 임계감쌈길이와 임계강성이 존재하는 것으로 분석되었다.

• Geomechanics and Engineering
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• 재33권6호
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• pp.583-596
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• 2023

The interlayers, either softer or stiffer than the surrounding layers, are usually overlooked during field investigation due to the small thickness. They may be neglected through the analysis process for simplicity. However, they may significantly affect the dynamic behavior of the soil-foundation system. In this study, a series of 3D finite-element Direct-solution steady-state harmonic analyses were carried out using ABAQUS/CAE software to investigate the impacts of interlayers on the dynamic response of a cast in place pile group subjected to horizontal harmonic load. The experimental data of a 3×2 pile group testing was used to verify the numerical modeling. The effects of thickness, depth, and shear modulus of the interlayers on the dynamic response of the pile group are investigated. The simulations were conducted on both stiff and soft soils. It was found that the soft interlayers affect the frequency-amplitude curve of the system only in frequencies higher than 70% of the resonant frequency of the base soil. While, the effect of stiff interlayer in soft base soil started at frequency of 35% of the resonant frequency of the base soil. Also, it was observed that a shallow stiff interlayer increased the resonant amplitude by 11%, while a deep one only increased the resonant frequency by 7%. Moreover, a shallow soft interlayer increased the resonant frequency by 20% in soft base soils, whereas, it had an effect as low as 6% on resonant amplitude. Also, the results showed that deep soft interlayers increased the resonant amplitude by 17 to 20% in both soft and stiff base soils due to a reduction in lateral support of the piles. In the cases of deep thick, soft interlayers, the resonant frequency reduced significantly, i.e., 16 to 20%. It was found that the stiff interlayers were most effective on the amplitude and frequency of the pile group.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제26권6_3호
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• pp.1315-1323
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• 2023

Rehabilitation assistive devices not only assist the rehabilitation therapy and daily life of the disabled and the elderly, but also assist the labor of their caregivers, so various functions are required to improve their quality of life. In this study, a design method considering its practicality is introduced for an active rehabilitation assistive device that can perform both standing and walking assistance by driving various actuators. For this purpose, the force required to assist standing was calculated using statics with the body segmentation method. Also, the overturning stability of the device was verified for various physical conditions and postures. The actuator in the active rehabilitation assistive device was operated by a patient using a graphical user interface in an embedded computer and a touch panel for easy usage. The detailed design was performed for implementation through the help of 3D-CAD and the finite element analysis, and a prototype was produced. Finally, it was proven that the design goal was satisfied by experimental validation.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제18권4호
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• pp.75-85
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• 2019

차량하중에 의해 옹벽에 전달되는 수평토압은 등가상재하중높이로 표현하며, 표준트럭의 축하중 크기와 위치에 따라 그 영향이 달라진다. 한계상태설계법은 2015년부터 국내 도로교 설계에 적용되어 왔다. 하지만 우리나라 실정을 고려한 토압하중계수(등가상재하중높이)가 제시되어 있지 않아 설계에 적용하는데 어려움이 있다. 본 연구에서는 국내 표준트럭의 축하중 크기 및 위치를 반영한 등가상재하중높이를 산정하였다. 3차원 수치해석 방법으로 등가상재하중높이를 산정하였으며, AASHTO 기준치와 차별화된 등가상재하중 높이를 제시하였다. 우리나라 표준트럭의 축하중은 미국과 달리 축하중이 집중되는 구조를 가지고 있어 옹벽의 높이가 낮은 경우 등가상재하중높이가 AASHTO에서 제안한 값보다 다소 크게 평가 되었다. 따라서 우리나라 교통하중으로부터 도출된 등가상재하중높이는 옹벽 구조물의 장기 안정성을 확보하는 측면에서 AASHTO 기준치보다 보수적으로 제시하는 것이 합리적일 것이다.