• Composites Research
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• 제14권1호
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• pp.15-21
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• 2001

고강성 카본 섬유 복합재료의 높은 비강성을 이용하여 가압 롤러를 설계·제작하였다. 롤러 제작을 위한 최적의 적층 순서는 유한요소해석을 통해 얻어졌으며, 고무코팅층의 형상은 롤러의 축 길이를 따라 필름에 가해지는 균일 압력에 대해 계산되어진 변형에 근거하여 결정하였다. 제작된 가압 롤러의 정적 변형을 해석결과와 실험적으로 비교하였으며, 그것의 동적 독성은 진동 시험을 통하여 측정하였다.

• 한국정밀공학회지
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• 제18권12호
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• pp.104-109
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• 2001

With the increase of storage density and data transfer rates in optical disk drive, mechanical issues, mainly noise and vibration, become critical. Rubber materials are extensively used in various machine design application, mainly for vibration/shock/noise control devices. However, there are still a lot of difficulties in the use of designing the rubber components with complex shape and under pre-deformed state. It was demonstrated in that the variation of rubber component stiffness with the pre-deformed state were calculated by the finite element method and the reliability of numerical results were checked by compared with the measuring the deflection values. This paper presents a efficient design method of rubber mounts for anti-vibration of an optical disk thrive. With an empirical equation to estimate elastic modulus from hardness, and dynamic characteristics of rubber material of a cylindrical shape, this method is capable of predicting the dynamic characteristics of rubber components at design stage.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제83권6호
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• pp.757-770
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• 2022

In this paper, the vibration of a moderately thick plate to a moving mass is investigated. Pasternak foundation with a variable subgrade modulus is considered to tackle the shortcomings of Winkler model, and an analytical-numerical solution is proposed based on the eigenfunction expansion method. Parametric studies by using both CPT (Classical Plate Theory) and FSDT (First-Order Shear Deformation Plate Theory) are carried out, and, the differences between them are also highlighted. The obtained results reveal that utilizing FSDT without considering the rotary inertia leads to a smaller deflection in comparison with CPT pertaining to a thin plate, while it demonstrates a greater response for plates of higher thicknesses. Moreover, it is shown that CPT is unable to properly capture the variation of the plate thickness, thereby diminishing the accuracy as the thickness increases. The outcomes also indicate that the presence of a foundation contributes more to the dynamic response of thin plates in comparison to moderately thick plates. Furthermore, the findings suggest that the performance of the moving force approach for a moderately thick plate, in contrast to a thin plate, appears to be acceptable and it even provides a much better estimation in the presence of a foundation.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2005년도 봄학술 발표회 논문집(I)
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• pp.475-478
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• 2005

This study was performed to evaluate about load bearing capacity of continuos IPC Girder Bridge under and after Construction. This is Ichi-1 Bridge that is 2-40m span continuous bridge on a extension road through the Ichun and the Naesa. The result of static loading test to use a 25ton truck after construction, deflection ratio is 0.64 that is $35\%$ and average of response ratio is 0.48$\~$0.89 that is less than theoretical value. The result of dynamic loading test, the number of proper vibrations is 3.06Hz that is like theoretical value 3.61Hz, the modulus of impact is 0.235 that is bigger than specification 0.19. the load bearing capacity is minimum DB-40 that is so big value. In the result, continuos IPC Girder Bridge is safe in short period. we will evaluate long period behavior of continuos IPC Girder Bridge.

• 한국지반공학회논문집
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• 제19권6호
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• pp.261-271
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• 2003

본 연구에서는 다단계 하중 Falling Weight Deflectometer를 사용하여 도로기초의 상태를 평가하는 방법을 제시하였다. 응력의존 재료모델을 포함한 동적 유한요소법을 활용하여 가상의 처짐과 응력/변형률 데이터베이스를 구축하였다. 이러한 가상의 데이터베이스를 바탕으로 표면처짐 및 보조기층 또는 노상의 중요한 위치에서 발생하는 응력/변형률과의 관계를 제시하였다. 미국의 LTPP와 노스캐롤라이나 주도로국에서 실시한 FWD 처짐값, 동적관입시험 결과, 그리고 반복하중 탄성계수시험을 활용하여 평가방법을 개발하였다. 특히 본 연구는 FWD 하중크기가 상태평가 방법에 미치는 영향에 대하여 연구의 초점을 맞추었다. 연구결과, 구조적으로 수정된 보조기층 손상지수와 보조기층 곡률지수가 각각 보조기층과 노상토의 강성도 특성을 예측할 수 있는 좋은 인자들로 판단되었다. 66.7kN 또는 그 보다 작은 하중은 예측의 정밀도를 높이는데 부족하였다. 도로기초의 비선형 거동에 대한 연구결과, 다단계 하중으로부터 발생하는 처짐비는 도로기초 재료의 종류와 상태를 판단할 수 있었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제20권3호
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• pp.10-17
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• 2016

본 연구는 단경간 교량의 정적하중입력/변위출력관계를 이용한 새로운 교량 유한요소모델 개선 방법을 제안하였고, 실내 모형교량 실험을 통해 검증하였다. 기존의 유한요소모델개선기법은 실험으로부터 얻어진 모드계수와 유한요소모델로부터 예측된 모드계수가 유사해지도록 유한요소모델을 개선하는데, 이 과정에서 구조계의 질량행렬에 대한 가정을 필요로 한다. 제안된 기법은 질량행렬을 가정하지 않고, 오히려 질량행렬 추정을 가능하게 하는 장점을 가진다. 제안된 기법은 두 단계로 구성된다. 첫째, 정적 하중입력-변위응답으로부터 강성행렬을 개선하고, 둘째, 실측된 고유진동수를 이용하여 질량행렬을 개선한다. 실험검증을 위하여 실내 모형교량을 제작하였고, 제안된 기법을 이용하여 모형교량의 탄성계수를 추정하였으며, Universal Testing Machine으로 부터 얻어진 탄성계수와 비교하였다. 또한 기존의 유한요소모델개선기법으로 추정된 탄성계수와 비교하였다. 실험의 결과들로부터 제안된 기법이 합리적으로 탄성계수와 질량밀도를 추정하는 것이 관찰되었고, 기존의 유한요소모델개선기법은 고차모드를 사용했을 때 상대적으로 큰 오차를 주는 것이 관찰되었다. 추가적으로 유한요소모델링 오차에 대하여 토의하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제63권3호
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• pp.329-345
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• 2017

This paper devoted to study dynamic interaction between crack and inclusion or void by developing the eXtended Finite Element Methods (XFEM). A novel XFEM approximation is presented for these structures containing multi discontinuities (void, inclusion, and crack). The level set methods are used so that elements that include a crack segment, the boundary of a void, or the boundary of an inclusion are not required to conform to discontinuous edges. The investigation covers the effects of a single circular or elliptical void / stiff inclusion, and multi stiff inclusions on the crack propagation path under dynamic loads. Both the void and the inclusion have a significant effect on the dynamic crack propagation path. The crack initially curves towards into the void, then, the crack moves round the void and propagates away the void. If a large void lies in front of crack tip, the crack may propagate into the void. If an enough small void lies in front of crack tip, the void may have a slight or no influence on the crack propagation path. For a stiff inclusion, the crack initially propagates away the inclusion, then, after the crack moves round the inclusion, it starts to propagate along its original path. As ${\delta}$ (the ratio of the elastic modulus of the inclusion to that of the matrix) increases, a larger curvature of the crack path deflection can be observed. However, as ${\delta}$ increases from 2 to 10, the curvature has an evident increase. By comparison, the curvature has a slight increase, as ${\delta}$ increases from 10 to 1000.

• 한국지반공학회논문집
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• 제34권2호
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• pp.55-63
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• 2018

열차의 하중을 적절한 강성으로 지지하기 위하여 다짐시공된 노반의 효과적인 강성특성 평가 기법에 대한 연구가 요구된다. 본 연구에서는 상부노반에 대하여 크로스홀 형태의 동적 콘 관입기(CDCP)를 적용함으로써 심도에 따른 강성특성을 평가하고자 하였다. CDCP의 적용을 위하여 세 단면의 다짐시공 완료된 상부노반이 대상 현장으로 선택되었으며, 각각의 개소에 대하여 CDCP 관입실험 및 들밀도시험, 동평판재하시험(LFWD)이 수행되었다. CDCP 관입실험 결과, 심도에 따른 탄성파 발신시간 및 전단파 수신시간을 획득하였으며, 이를 이용하여 노반의 전단파속도 주상도를 획득하였다. 또한, 동일 개소에서 들밀도시험으로부터 획득한 노반의 밀도 및 전단파속도 주상도를 이용하여 심도에 따른 최대전단강성계수($G_{max}$)를 평가할 수 있었다. CDCP 관입실험 및 들밀도시험으로부터 평가된 최대전단강성계수와 LFWD시험으로부터 획득한 동탄성계수($E_{vd}$)를 상호비교한 결과 매우 우수한 선형관계를 보이므로, CDCP 관입실험으로부터 유효한 강성특성을 평가할 수 있을 것이라 판단되었다. 또한, CDCP 관입실험으로부터 도출되는 결과는 일정 심도에 대한 대표 강성특성이 아닌 심도에 따른 연속적인 강성특성 이므로 노반의 강성특성 평가에 효과적으로 이용될 수 있을 것이라 기대된다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제21권3호
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• pp.211-216
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• 2008

최근 구조물의 국부적인 손상이 전체적인 붕괴로 이어지는 연쇄붕괴 현상에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 연쇄붕괴에 관한 기존의 연구는 대부분 해석변수의 불확실성을 포함하지 않는 확정론적인 방법이므로, 해석결과에 대한 신뢰도를 알 수 없다. 본 논문에서는 재료의 항복강도, 활하중의 크기, 감쇠비, 탄성계수 등치 설계변수들이 기둥이 제거됨에 따라 발생하는 수직변위에 영향을 미치는 민감도를 분석하였다. 이를 위하여 몬테카를로 시뮬레이션, 일계이차법, 토네이도 다이어그램의 세 가지 해석기법을 적용하였다. 비선형정적 해석결과에 의하면 난수로 설정한 해석변수들 중에서 보의 항복강도가 수직변위의 변동폭이 가장 컸으며, 비선형동적해석의 경우 보의 항복강도와 감쇠비가 서로 유사한 변동폭을 가지는 것으로 나타났다.

• Steel and Composite Structures
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• 제34권2호
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• pp.261-277
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• 2020

The main objective of this research paper is to consider vibration analysis of vacancy defected graphene sheet as a nonisotropic structure via molecular dynamic and continuum approaches. The influence of structural defects on the vibration of graphene sheets is considered by applying the mechanical properties of defected graphene sheets. Molecular dynamic simulations have been performed to estimate the mechanical properties of graphene as a nonisotropic structure with single- and double- vacancy defects using open source well-known software i.e., large-scale atomic/molecular massively parallel simulator (LAMMPS). The interactions between the carbon atoms are modelled using Adaptive Intermolecular Reactive Empirical Bond Order (AIREBO) potential. An isogeometric analysis (IGA) based upon non-uniform rational B-spline (NURBS) is employed for approximation of single-layered graphene sheets deflection field and the governing equations are derived using nonlocal elasticity theory. The dependence of small-scale effects, chirality and different defect types on vibrational characteristic of graphene sheets is investigated in this comprehensive research work. In addition, numerical results are validated and compared with those achieved using other analysis, where an excellent agreement is found. The interesting results indicate that increasing the number of missing atoms can lead to decrease the natural frequencies of graphene sheets. It is seen that the degree of the detrimental effects differ with defect type. The Young's and shear modulus of the graphene with SV defects are much smaller than graphene with DV defects. It is also observed that Single Vacancy (SV) clusters cause more reduction in the natural frequencies of SLGS than Double Vacancy (DV) clusters. The effectiveness and the accuracy of the present IGA approach have been demonstrated and it is shown that the IGA is efficient, robust and accurate in terms of nanoplate problems.