• 대한기계학회논문집A
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• 제34권5호
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• pp.629-635
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• 2010

SGBEM-FEM 교호법이 Nikishkov, Park 및 Atluri 에 의하여 제안되었었다. 제안된 방법을 사용하면 임의 형태의 평면 혹은 비평면 삼차원 균열에 대하여 복합 모드의 응력강도계수를 구할 수 있다. 그러나 현장에서의 적용을 위해서는 이 방법의 정확성 및 신뢰성에 대한 검토가 더욱 필요하다. 따라서 본 논문에서는 응력강도계수에 영향을 주는 주요한 몇 가지 인자를 검토하였다. 그리고 원통의 내부 및 외부에 존재하는 원주방향 표면균열에 대한 응력강도계수를 구하여 기존의 해와 비교하였다. 그 결과 SGBEM-FEM 교호법은 이들 균열에 대하여 정확한 해를 주고 있음을 확인하였다.

• 콘크리트학회지
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• 제6권2호
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• pp.169-179
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• 1994

주택건설은 극심한 건축자재 부족과 인력수급등의 많은 어려움을 격고 있는데, 이에 대한 문제의 해결방은 중 하나로 철근콘크리트 공사에서 철근의 가공조립공정을 보다 간소화하면서 그 기능의 효율성을 높이는 방법으로 구조용 용접철망과 루프형 용접철망을 이용한 공법이 제기되고 있다. 본 연구에서는 일방향 슬래브에 콘크리트 예상 압축강도가 $210kg/cm^2$일 때, 최대균열폭과 소성변형 능력에 영향을 미치는 요인인 사용철근의 종류, 최소철근비를 기준으로 한 인장철근비(${\rho}t$), 주변지지조건, 겹이음길이의 4가지 주요변수로 하여 슬래브의 구조적 특성 및 휨거동을 파악하는데 그 목적을 두었다. 연구결과, 소성변형능력은 이형철근을 사용한 슬래브가 용접철망을 사용한 슬래브보다 월등히 큰 것으로 나타났고, 겹이음된 슬래브에서는 겹이음길이 30D가 적절한 것으로 나타났다. 또한 최대균열폭은 용접철망과 루프형 용접철망을 사용한 슬래브가 이형철근을 사용한 슬래브 보다 균열폭을 억제하는 것으로 나타났다.

• 한국해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해양공학회 2002년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.134-139
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• 2002

Fracture behaviors of pipes with local wall thinning are very important for the integrity of nuclear power plant. However, effects of local wall thinning on strength and fracture behaviors of piping system were not well studied. Acoustic emission(AE) has been widely used in various fields because of its extreme sensitivity, dynamic detection ability and location of growing defects. In this study, we investigated failure modes of locally wall thinned pipes and AE signals by bending test. From test results, we could be divided four types of failure modes of ovalization, crack initiation after ovalization, local buckling and crack initiation after local buckling. And fracture behaviors such as elastic region, yielding range, plastic deformation range and crack progress could be evaluated by AE counts, accumulative counts and time-frequency analysis during bending test. It is expected to be basic data that can protect a risk according to local wall thinning of pipes, as a real time test of AE.

• Geomechanics and Engineering
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• 제15권4호
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• pp.927-935
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• 2018

The mechanical behavior of the brittle material samples containing the internal and edge cracks are studied under direct shear tests. It is tried to investigate the effects of stress interactions and stress intensity factors at the tips of the pre-existing cracks on the failure mechanism of the bridge areas within these cracks. The direct shear tests are carried out on more than 30 various modeled samples each containing the internal cracks (S models) and edge cracks (E models). The visual inspection and a low power microscope are used to monitor the failure mechanisms of the tested samples. The cracks initiation, propagation and coalescences are being visualized in each test and the detected failure surfaces are used to study and measure the characteristics of each surface. These investigations show that as the ratio of the crack area to the total shear surface increases the shear failure mode changes to that of the tensile. When the bridge areas are fixed, the bridge areas in between the edge cracks have less strength than those of internal cracks. However, the results of this study show that for the case of internal cracks as the bridge area is increased, the strength of the material within the bridge area is decreased. It has been shown that the failure mechanism and fracture pattern of the samples depend on the bridge areas because as the bridge area decreases the interactions between the crack tip stress fields increases.

• Computers and Concrete
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• 제19권4호
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• pp.429-434
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• 2017

Failure of basic structures material is usually accompanied by expansion of interior cracks due to stress concentration at the cracks tip. This phenomenon shows the importance of examination of the failure behavior of concrete structures. To this end, 4 types of mortar samples with different amounts of nano-silica (0%, 0.5%, 1%, and 1.5%) were made to prepare twelve $50{\times}50{\times}50mm$ cubic samples. The goal of this study was to describe the failure and micro-crack growth behavior of the cement mortars in presence of nano-silica particles and control mortars during different curing days. Failure of mortar samples under compressive strength were sensed with acoustic emission technique (AET) at different curing days. It was concluded that the addition of nano-silica particles could modify failure and micro-crack growth behavior of mortar samples. Also, monitoring of acoustic emission parameters exposed differences in failure behavior due to the addition of the nanoparticles. Mortar samples of nano-silica particles revealed stronger shear mode characteristics than those without nanoparticles, which revealed high acoustic activity due to heterogeneous matrix. It is worth mentioning that the highest compressive strength for 3 and 7 test ages obtained from samples with the addition of 1.5% nano-silica particles. On the other hand maximum compressive strength of 28 curing days obtained from samples with 1% combination of nano-silica particles.

• 터널과지하공간
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• 제19권2호
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• pp.158-166
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• 2009

Hoek-Brown 암석에서 응력에 의해 발생되는 균열의 전파특성을 수치해석적으로 분석하기 위한 기초연구로서 탄성균열의 균질화 기법이 제안되었다. 균열의 개시조건으로 Hoek-Brown 경험식이 이용되었고, 균열의 방향 탐색을 위해 임계면법이 이용되었다. 균열물질과 무결암으로 구성된 대표체적에 대해 체적평균 응력 및 변형률 개념을 적용하여 균열과 신선암의 역학적 특성을 균질화시킴으로써 등가 이방성매질의 구성관계식을 유도하였다. 제안된 균질화모델을 포트란 코드로 작성하여 상업유한요소 코드인 COSMOSM에 이식하였다. 제안된 수치해석모델의 적합성을 검증하기 위하여 2차원 평면변형률조건에서 수치 일축압축시험을 실시하였다. 모델 상하부 가압면의 구속조건을 달리한 2가지 해석모델을 선정하여 구속조건이 일축압축시험편의 변형 및 파단면 형성형태에 미치는 영향이 분석되었다. 균열의 균질화를 고려한 수치 일축압축시험 결과는 실제 실험에서 발생되는 형태와 유사한 변형거동 및 파단면 형성 특성을 잘 나타내었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권5호
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• pp.521-526
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• 2014

본 논문에서는 초기균열을 갖고 있는 폐포형 구조, 발포알루미늄의 축방향 기계적 거동을 실험 및 유한요소해석으로 연구하였다. 재료시험에서 MTS 사의 10kN Landmarks 를 사용하여, 모드 I 형상의 15mm/min 의 하중속도로 변위를 제어하였다. 또한 유한요소해석 범용프로그램인 ABAQUS 6.10 으로 3 차원 형상의 실험과 동일한 조건으로 모델을 구성하여 해석을 수행하였다. 실험의 축방향 변위-하중 그래프와 시간에 대한 균열 길이를 기반으로 에너지 해방률을 계산하였으며, 이 값을 해석에서 파손 에너지 조건으로 사용하였다. 결과적으로 변위 값에 따른 하중 거동을 확인할 수 있었으며, 발포알루미늄이 접착제에 비해 상대적으로 큰 밀도와 탄성계수를 가지므로 발포알루미늄의 변형이 상대적으로 작다는 것을 확인할 수 있었다.

• 비파괴검사학회지
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• 제13권3호
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• pp.7-13
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• 1993

AISI 4130 금속재를 사용한 균열 컴팩터 인장시편의 파괴거동이 음향방출(AE) 및 초음파 C-scan을 이용하여 조사되었다. 모든 시편들을 특정 수준의 하중까지 증가시키면서, 크랙 개구변위 (COD)와 더불어 여러가지의 음향방출 인자들을 얻었다. 크랙 선단의 크랙 개구변위와 손상(소성)역을 계산하기 위하여 탄소성 유한요소 해석이 수행되었다. 펄스-반사, 침수형으로한 초음파 C-scan은 손상역 크기와 상사시키기 위하여 행해졌다. 유한요소 해석 결과와 측정된 크랙개구변위는 만족할 정도로 일치하였다. 음향방출 결과에서, 시험시편들은 연성거동을 나타내었다. 총 사상수대 크랙 개구변위의 기울기는 크랙 개시점을 결정하는 데에 유용하였다. 예비 시험적인 C-scan 화상은 손상역의 초음파 진폭변화를 보여주었고, 손상역의 형상 및 크기가 유한요소 결과와 정성적으로 부합되었다. 손상역 크기에 관한 추가적인 연구가 요약되었다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제26권4호
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• pp.133-140
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• 2019

열 사이클 조건이 전해 Cr/Ni-P 이중도금 시편의 접합강도 및 균열성장거동에 미치는 영향을 분석하였다. 전해 Ni-P 도금층을 열처리를 통해 결정화 시킨 후 전해 Cr 도금 후 한번 더 열처리한 결과, Cr/Ni-P 계면에서 상호확산으로 인해 Cr-Ni 고용체 band layer가 관찰되었다. 열 사이클 전 접합강도는 25.6 MPa이였으나, 1,000사이클 후 Cr 도금층의 균열 밀도 및 표면 거칠기 증가로 인해 도금층과 접착제 사이의 기계적 고착효과가 향상되어 접착제와 Cr 도금층 사이에서 박리되었고, 접합강도는 47.6 MPa로 점차적으로 증가하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제74권3호
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• pp.351-363
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• 2020

Based on the dynamic tests of recycled aggregate concrete (RAC) short columns confined by the hoop reinforcement, the dynamic failure mechanism and the mechanical parameters related to the constitutive relation of confined recycled aggregate concrete (CRAC) were investigated thoroughly. The fracturing sections were relatively flat and smooth at higher strain rates rather than those at a quasi-static strain rate. With the increasing stirrup volume ratio, the crack mode is transited from splitting crack to slipping crack constrained with large transverse confinement. The compressive peak stress, peak strain, and ultimate strain increase with the increase of stirrup volume ratio, as well as the increasing strain rate. The dynamic confining increase factors of the compressive peak stress, peak strain, and ultimate strain increase by about 33%, 39%, and 103% when the volume ratio of hoop reinforcement is increased from 0 to 2%, but decrease by about 3.7%, 4.2%, and 9.1% when the stirrup spacing is increased from 20mm to 60mm, respectively. This sentence is rephrased as follows: When the stirrup volume ratios are up to 0.675%, and 2%, the contributions of the hoop confinement effect to the dynamic confining increase factors of the compressive peak strain and the compressive peak stress are greater than those of the strain rate effect, respectively. The dynamic confining increase factor (DCIF) models of the compressive peak stress, peak strain, and ultimate strain of CRAC are proposed in the paper. Through the confinement of the hoop reinforcement, the ductility of RAC, which is generally slightly lower than that of NAC, is significantly improved.