• Geomechanics and Engineering
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• 제12권1호
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• pp.53-69
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• 2017

Rock burst may cause serious casualties and property losses, and how to conduct effective monitoring and warning is the key to avoid this disaster. In this paper, we reviewed both the rock burst mechanism and the principle of using electromagnetic radiation (EMR) from coal rock to monitor and forewarn rock burst, and systematically studied EMR monitored data of 4 rock bursts of Qianqiu Coal Mine, Yima Coal Group, Co. Ltd. Results show that (1) Before rock burst occurrence, there is a breeding process for stress accumulation and energy concentration inside the coal rock mass subject to external stresses, which causes it to crack, emitting a large amount of EMR; when the EMR level reaches a certain intensity, which reveals that deformation and fracture inside the coal rock mass have become serious, rock burst may occur anytime and it's necessary to implement an early warning. (2) Monitored EMR indicators such as its intensity and pulses amount are well and positively correlated before rock bursts occurs, generally showing a rising trend for more than 5 continuous days either slowly or dramatically, and the disaster bursts generally occurs at the lower level within 48 h after reaching its peak intensity. (3) The rank of EMR signals sensitive to rock burst in a descending order is maximum EMR intensity > rate of change in EMR intensity > maximum amount of EMR pulses > rate of change in the amount of EMR pulses.

• 대한기계학회논문집
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• 제18권9호
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• pp.2331-2338
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• 1994

Experimental conditions of the optical shadow methods of caustics for measurement of the stress intensity factor and the J-integral in various materials(polycarbonate, PMMA, Al 5586D) are investigated. The necessary experimental requirements toe determine accurate values of the stress intensity factors and the J-integrals are described. The ratio of $r_o$ (radius of initial curve) to $r_p$ (plastic zone size) is selected as a parameter to verify the experimental limitation of the method of caustics in determination of fracture parameters. In this study, transmission caustics method was used for compact tension specimens made of polycarbonate and PMMA. while reflection caustics method was applied to c-shaped tension specimen made of Al 5586D. The appropriate ranges of $r_o/r_p$ tp determine accurate values of stress intensity factors were found to be 1.5~1.8. Existing experimental results have been obtained mainly by changing $r_p$ with different loads in $r_o/r_p$. However, in this study we could obtain varying $K_{caus}/K_{th}$ over the wide range of $r_o/r_p$ at fixed load conditions with newly designed optical arrangement. Thus, we could find the range in which theoretical and experimental results agree well each other by changing $r_o$ values only. In Al 5586D specimen, experimental caustics were located inside of the plastic zone, and $K_{caus}/K_{th}$ were found to be not unity in this range. It is found that $J_{caus}/J_{th}=1{\;}with{\;}r_o/t{\geq}0.8$ and the experimental plastic zone includes the contours of caustics.

• 대한기계학회논문집
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• 제17권2호
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• pp.331-341
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• 1993

The propagating crack problems under dynamic antiplane mode in orthotropic material is studied in this paper. To analyze the dynamic fracture problems by theoretical method or experimental method in orthotropic material, it is important to know the dynamic stress intensity factor in the vicinity of crack tip. Therefore the dynamic stress field and dynamic displacement field with dynamic stress intensity factor of orthotropic material in mode III were derived. When the crack propagation speed approachs to zero, the dynamic stress components and dynamic displacement components derived in this paper are identical to the those of static state. In addition, the relationships between dynamic stress intensity factor and dynamic energy release rate are determined by using the concept of crack closure energy with the dynamic stresses and dynamic displacements derived in this paper. Finally, the characteristics of crack propagation are studied with the properties of orthotropic material and crack speed. The variation of angle .alpha. between fiber direction and crack propagating direction and crack propagation speed fairly effect on stress component and displacement component in crack tip. The influence of crack propagation speed on the speed on the stress and displacement is greater in the case of .alpha.=90.deg. than in the case of .alpha.=0.deg. and the faster the crack propagation speed, the greater the stress value and displacement value.

• 한국추진공학회지
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• 제19권6호
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• pp.26-32
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• 2015

본 연구에서는 파괴인성에 대하여 입자강화 복합재 추진제의 균열저항 특성을 분석하기 위하여 평가되었다. $50^{\circ}C$에서 $-60^{\circ}C$까지 온도 범위에서 WST 시험편을 이용하여 파괴인성시험이 수행되었다. 파괴인성에 대한 평가방법은 선형탄성파괴역학에 기초한 ASTM E399를 이용하여 산출하였다. 추진제의 분열하중과 응력확대계수는 온도가 내려감에 따라 증가하고 있다. 또한 디지털 이미지 상관법을 이용하여 가시화된 변형률장은 온도가 $50^{\circ}C$에서 $-40^{\circ}C$로 내려갈수록 증가하나, $-60^{\circ}C$에서 변형률장은 취성거동으로 인해 크게 감소한다.

• 대한치과보철학회지
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• 제34권1호
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• pp.169-186
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• 1996

The purpose of this study was to investigate the mechanical properities and biocompatibility with crystallization temperature and time of a bioactive glass-ceramic system $41.4wt%SiO_{2}-35.0wt%CaO-3.0wt%MgO-12.0wt%P_{2}O_{5}-8.6wt%Al_{2}O_{3}$ with same molar percent of $Al_{2}O_{3}\;and\;P_{2}O_{5}$. The crystallization behaviors were investigated with DTA, XRD and SEM. Fracture toughness with the change of crystallization temperature and time was measured by indentation fracture method. Also, biocompatibility was evaluated by culture of mouse fibroblast cell line L929. The results obtained were as follows ; 1. The major crystalline phases were apatite and anorthite, and relative intensity of anorthite phase was increased at $1004^{\circ}C$. 2. The hardness and fracture toughness were gradually increased with the increase in ceraming temperature to $1004^{\circ}C$. 3. When the glass ceramic was heat-treated for 4 hours at ceraming temperature of $1004^{\circ}C$, hardness and fracture toughness showed the maximum values $578.84k/mm^2\;and\;2.07MPa\;m^{1/2}$, respectively. 4. The growth rate and cytotoxic of L929 fibroblast cells for bioactive glass ceramic were better than those of stainless steel and titanium.

• 전산구조공학
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• 제9권4호
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• pp.189-198
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• 1996

콘크리트 중력댐 상부면의 균열에 작용하는 수압의 영향을 주로 고려하여 댐의 파괴거동을 조사하였다. 첫째, 표면적분법에 의하여 응력확대계수를 구하는 경우에 작용하는 수압의 형태를 등분포형태 외에, 삼각형 분포 및 포물선분포도 고려하여 보았다. 둘째, FRANC(FRacture Analysis Code)를 이용하여 균열면에 작용하는 수압의 형태에 따른 기존균열의 전파방향을 추적하였다. 셋째, 월류수위 아래에서 균열이 전파되지 않을 수 있는 한계균열길이를 수압의 분포형태에 따라 구분하여 구하여 보았다. 표면적분법으로 수압의 형태에 따라 응력확대계수를 구한 결과는 FRANC를 이용하여 얻어진 결과와 비교 되었으며 비교적 잘 일치함을 알 수 있었다. 균열면에 작용하는 수압의 형태가 삼각형분포의 경우에 균열의 전파방향은 등분포의 경우에 비하여 댐의 기초쪽으로 기우는 것을 알 수 있었으며, 또한 월류수위 아래에서 한계균열길이는 댐높이의 대략 2/5-1/2되는 곳에서 최대가 됨을 알 수 있었다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제16권1호
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• pp.21-34
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• 2018

Discontinuities considerably affect the mechanical and hydraulic properties of rock mass. These properties of the rock mass are influenced by the geometry of the discontinuities to a great extent. This paper aims to render an account of the geometrical parameters of several discontinuity sets related to the surrounding rock mass of Rudbar Lorestan Pumped Storage Power Plant powerhouse cavern making use of the linear and areal (circular and rectangular) sampling methods. Taking into consideration quite a large quantity of scanline and the window samplings used in this research, it was realized that the areal sampling methods are more time consuming and cost-effective than the linear methods. Having corrected the biases of the geometrical properties of the discontinuities, density (areal and volumetric) as well as the linear, areal and volumetric intensity accompanied by the other properties related to four sets of discontinuities were computed. There is an acceptable difference among the mean trace lengths measured using two linear and areal methods for the two joint sets. A 3D discrete fracture network generation code (3DFAM) has been developed to model the fracture network based on the mapped data. The code has been validated on the basis of numerous geometrical characteristics computed by use of the linear, areal sampling methods and volumetric method. Results of the linear sampling method have significant variations. So, the areal and volumetric methods are more efficient than the linear method and they are more appropriate for validation of 3D DFN (Discrete Fracture Network) codes.

• 한국도로학회논문집
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• 제6권1호
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• pp.37-45
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• 2004

본 연구는 재생골재를 사용한 콘크리트의 강도 및 파괴특성을 고찰하므로써 콘크리트 포장체에 적용성 여부를 검토하기 위해 수행하였다. 재생콘크리트의 초기강도는 낮았으나 재령 증가에 따라 기준콘크리트와 거의 유사한 값을 나타내었으며. 탄성계수는 골재 강성 차이로 인하여 낮게 나타났다. 또한 고로슬래그 미분말을 혼합한 재생콘크리트의 강도개선효과를 확인할 수 있었다. TPFM에 의한 파괴에너지는 초기재령에서 재생콘크리트의 파괴특성이 우수한 것으로 나타났으나, 재령증가에 따라 기준콘크리트와 유사한 값으로 나타났다. 또한 P-CMOD 측정결과로부터 이론적으로 구한 탄성계수 및 인장강도와 실험으로 구한 탄성계수 및 쪼갬인장 강도사이의 상관성은 매우 높은 결과를 나타내어 시험방법의 신뢰성을 확인할 수 있었다.

• 폴리머
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• 제37권1호
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• pp.47-51
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• 2013

본 연구에서는 알루미나 나노섬유의 함량을 20에서 100 phr까지 달리하여 알루미나 나노섬유와 분말이 첨가된 에폭시 복합재료의 열전도도 및 파괴인성에 미치는 영향에 대해서 살펴보았다. 열전도도는 열전도도분석기로 측정하였고, 파괴인성은 임계응력세기인자($K_{IC}$) 측정을 통하여 고찰하였다. 모폴로지는 주사전자현미경(SEM)으로 관찰하였다. 실험결과, 알루미나 나노섬유의 함량이 증가함에 따라 열전도도가 향상됨을 확인할 수 있었으며, 알루미나 나노섬유의 함량이 열전도도를 결정하는 중요한 요소임을 알 수 있었다. $K_{IC}$ 값도 알루미나 나노섬유의 함량이 증가할수록 큰 값을 가지는 것을 확인할 수 있었으나 40 phr 이상에서는 오히려 감소하였다. 이는 과량의 알루미나 나노섬유가 에폭시 내에서 서로 뭉침으로 인하여 $K_{IC}$ 값을 감소시킨 것으로 판단된다.

• 폴리머
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• 제37권4호
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• pp.449-454
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• 2013

본 연구에서는 무전해 니켈도금에 따른 탄소나노튜브의 표면특성변화가 알루미나강화 에폭시 복합재료의 열전도도 및 파괴인성에 미치는 영향에 대하여 살펴보았다. 무전해 니켈도금된 탄소나노튜브의 표면특성은 주사전자현미경(SEM), X-선 광전자분광기(XPS), X-선 회절분석(XRD)을 통하여 알아보았다. 열전도도는 열전도율 측정 시스템으로 측정하였고, 파괴인성은 만능시험기(UTM)를 이용한 임계응력세기인자($K_{IC}$)를 측정하여 분석하였다. 실험결과, 무전해 니켈도금은 탄소나노튜브의 표면특성의 변화를 가져오며, 니켈도금된 MWCNTs(Ni-MWCNTs)가 들어있는 경우 미처리 MWCNTs와 비교하여 우수한 열전도도 및 파괴인성을 보였다. 이는 Ni-MWCNTs와 에폭시수지와의 분자간 상호작용의 향상 때문이라 판단된다.