• 터널과지하공간
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• 제27권2호
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• pp.100-108
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• 2017

균열텐서 파라미터는 절리의 기하학적 속성이 결합된 효과를 지시하는 척도로 사용할 수 있으며 불연속절리망(DFN)에서 유체 유동통로의 연결 상태를 정량화할 수 있다. 본 연구는 이차원 DFN의 균열텐서 파라미터와 수리적 특성 간의 상관성 분석을 수행하였다. DFN에서 임의 방향으로의 수리전도도는 이에 직교하는 방향으로 산정된 균열텐서성분과 강한 비선형 관계를 갖는 것으로 평가되었다. 서로 다른 규모의 이차원 DFN 블록에서 방향에 따른 균열텐서의 일차불변량($F_0$)을 방사형 도표로 나타내었을 때, 방향에 따른 $F_0$ 값의 유의미한 변화가 없는 원형의 플롯은 절리성 암반을 대표요소체적으로 취급하기 위한 필요조건이 될 수 있다. DFN 블록에서 임의 방향으로 개별체 해석기법으로 산정한 수리전도도와 이론적 수리전도도 사이의 상대오차(ER)는 $F_0$의 증가에 따라 감소한다. $F_0$는 평균 블록수리전도도와 강한 함수관계를 갖는 것으로 분석되었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제17권5호
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• pp.71-82
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• 2001

불포화토에 있어서 함수상태는 지반이 건조할수록 수축하고 습윤상태로 진행할수록 파괴에 이르게 하는 추가적인 입자간 응력을 발생시키며, 이러한 간극수와 흙입자 사이에 발생하는 현상을 규명하기 위해서는 정확한 모형화가 필요하다. 흙입자와 간극수 사이의 상호작용에서 흡입유발 유효응력(suction-induced effective stress)을 규명하기 위해 정규모형(regular packing)과 임의모형(random packing)이 적용될 수 있다. 최근의 연구결과에 따르면 흙은 흡입유발 유효응력과 밀접한 관계가 있으며, 흙의 비등방텐서(anisotropic tensor)를 구하기 위해 적용된 ALTERNAT 모델을 이용하여 구조텐서(fabric tensor)를 개략적으로 정의할 수 있다. Thornton의 임의모형 시뮬레이션은 구조텐서에 상응하는 파괴응력 상태를 포함하고 있으며, 미소역학 시뮬레이션을 통하여 구조텐서를 구하였다. 본 연구에서는 상기에 언급된 구형의 흙입자 모형에 대한 이론적 고찰이 수행되었고, ALTERNAT 모델을 적용한 간단한 비등방텐서의 결과를 구조텐서와 비교하였다. 본 연구결과 비등방텐서는 미소역학 시뮬레이션에 의한 구조텐서에 비해 약 20~40%정도 큰 값을 나타내었다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제5권1호
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• pp.71-86
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• 2013

For rock materials, a transversely isotropic failure criterion established through the extended Lade-Duncan failure criterion incorporating an anisotropic state scalar parameter, which is a joint invariant of deviatoric microstructure fabric tensor and normalized deviatoric stress tensor, is verified with the results of triaxial compressive data on Tournemire shale. For torsional shear mode with $0{\leq}b{\leq}0.75$, rock shear strengths decrease with ${\alpha}$ increasing until the rock shear strength approaches minimum value at ${\alpha}{\approx}40^{\circ}$, and after this point, the rock shear strengths increase as ${\alpha}$ increases further. For the torsional shear mode with b > 0.75, rock shear strengths are almost constant for ${\alpha}{\leq}40^{\circ}$, but it increases with increase in ${\alpha}$ afterwards. The rock shear strength variation against ${\alpha}$ agrees with shear strength changing tendency of heavily OCR natural London Clays tested before. Prediction results show that the transversely isotropic failure criterion proposed in the paper is reasonable.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2003년도 Proceedings of the international symposium on the fusion technology
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• pp.150-155
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• 2003

Fractures in the form of micro cracks are commonly found in natural rocks. A rock behaves in a complex way due to fracture; in particular, the anisotropic strength of a rock material is significantly influenced by the presence of these fractures. Therefore, it is essential to understand the failure mechanism of a fractured rock. In this study, a fractured rock is formulated in terms of fabric tensor based on geometric and mechanical simplifications. In this way, position, density and shape of fractures can be determined by the fabric tensor so that rocks containing multi-fractures can successfully be modeled. Also an index to evaluate the degree of anisotropy of a fractured rock is proposed. Hence, anisotropic strength of a rock containing fractures under uniaxial compression condition is estimated through a series of numerical analyses for the multi-fractured model. Numerical investigations are carried out by varying the fracture angle from $0^{\circ}\;to\;90^{\circ}$ and relationship between uniaxial compression strength and the degree of anisotropy is investigated. By comparing anisotropic strength of numerical analysis with analytic solution, this study attempts to understand the failure mechanism of rock containing fractures.

• 터널과지하공간
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• 제21권3호
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• pp.174-180
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• 2011

횡등방성 암석의 강도해석에 활용할 목적으로 이방성 Mohr-Coulomb 파괴조건식을 제안하였다. 제안된 파괴조건식에서는 Pietruszczak & Mroz(2001)가 제안한 조직텐서를 도입하여 마찰각과 점착력을 조직텐서의 스칼라함수로 정의하였다. 두 강도정수의 이방성은 주응력좌표계와 재료 주좌표계의 상대적 회전을 바탕으로 계산된다. 이방성 파괴조건식을 최대로 하는 임계면을 찾는 방법이 Lagrange 승수법에 기초하여 제안되었다. 수치삼축압축 시험을 실시한 후 삼축압축강도와 파괴면 경사각 분석을 통하여 제안된 이방성 파괴함수의 성능을 검증하였다.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 2003년도 추계학술발표대회 논문집
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• pp.83-86
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• 2003

Complete prediction of second order permeability tensor for three dimensional preform such as plain woven fabric and braided preform is critical to understand the resin transfer molding process of composites. The permeability can be obtained by various methods such as analytic, numerical, and experimental methods. For several decades, the permeability has studied numerically to avoid practical difficulty of many experiments. However, the predicted permeabilities are a bit wrong compared with experimentally measured data. In this study, numerical calculation of permeability was conducted for two kinds of preforms i.e., plain woven fabric and circular braided preform. In order to consider intra-tow flow in the unit cell of preform the proposed flow coupled model was used for plain woven fabric and the Brinkman equation was solved in the case of the braided preform.

• Korea-Australia Rheology Journal
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• 제19권1호
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• pp.17-25
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• 2007

In liquid composite molding (LCM), composites are produced by impregnation of a dry preform with liquid resin. The resin flow through the preform is usually described by Darcy's law and the permeability tensor must be obtained for filling analysis. While the resin flow in the thickness direction can be neglected for thin parts, the resin flow in the transverse direction is important for thicker parts. However, the transverse permeability of the preform has not been investigated frequently. In this study, the transverse permeability was measured experimentally for five different fiber preforms. In order to verify the experimental results, the measured transverse permeability was compared with numerical results. Five different fiber mats were used in this study: glass fiber woven fabric, aramid fiber woven fabric, glass fiber random mat, glass fiber braided preform, and glass/aramid hybrid braided preform. The anisotropic braided preforms were manufactured by using a three dimensional braiding machine. The pressure was measured at the inlet and outlet positions with pressure transducers.