• 비파괴검사학회지
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• 제32권4호
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• pp.369-375
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• 2012

기존 비파괴평가 기술의 결함 탐지 한계를 극복하기 위하여 비선형 초음파공명 특성을 이용한 미세 균열 진단 기술을 개발하였다. 가진 전압에 따른 초음파공명 주파수의 천이현상과 정규화 공명 진폭 감소 현상을 비선형 초음파공명 특성 파라미터로 제안하였으며 이를 실험적으로 확인하였다. CT 시편에 피로시험을 통하여 미세한 자연 균열을 생성하였으며 피로 사이클 단계마다 초음파공명주파수와 정규화 공명진폭의 변화를 측정하였다. 무결함 또는 10 ${\mu}m$ 정도의 매우 미세한 균열이 존재하는 시편에서는 초음파공명 주파수 천이현상이나 정규화 공명 진폭의 변화가 나타나지 않는 반면에 30 ${\mu}m$급 이상의 미세 균열 시편에서는 균열 크기가 증가함에 따라 초음파공명주파수의 천이 현상이나 정규화 공명 진폭의 감소량이 증가함을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권4호
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• pp.379-384
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• 2014

가스터빈엔진의 가장 핵심 부품인 디스크와 블레이드는 고온, 고압축비, 고속 회전이라는 가혹한 환경에서 지속적으로 운용된다. 이러한 가혹한 환경과 디스크와 블레이드가 가지는 큰 회전 에너지로 인해 디스크 및 블레이드에 의해 유발되는 파손은 항공기 손상 혹은 탑승자의 피해로 이어지는 재해적 고장 혹은 한계 고장으로 이어진다. 그러므로 디스크와 블레이드의 구조적 건전성의 마진을 충분히 확보하기 위해서 본 연구에서는 디스크의 취약 부위인 도브테일의 형상을 최적화하고, 그 해의 강건성을 확인하기 위해 치수 공차와 피로 수명의 산포와 같은 불확실성에 대하여 신뢰도 해석을 수행하고자 한다. 이 결과를 통해 결정론적 방법인 최적설계의 필요성과 함께 한계를 확인하고, 향후 신뢰도 기반 최적설계의 필요성을 인지하고자 한다. 이를 위해 비선형 열-구조 연성해석과 접촉 해석을 포함한 유한요소해석을 수행하였다.

• 수면정신생리
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• 제6권1호
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• pp.76-84
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• 1999

목 적 : 저자들은 40시간의 전수면박탈을 시행하여 수면 박탈이 정상인의 불안, 기분, 졸리움, 피로감에 어떠한 영향을 주는 지를 평가하고, 동시에 개인의 평소의 불안 성향이 수면박탈에 의한 상태불안, 기분, 졸리움, 피로감에 어떠한 영향을 주는가를 연구하고자 하였다. 방 법 : 대학생 중 정신적, 신체적으로 건강하며 수면각성주기에 이상이 없는 자원자 29명(남:여=22:7, 평균 연령=$24.59{\pm}1.35$)을 대상으로 하였다. 피험자들은 전날 충분한 수면을 취한 후 기상하였으며 이후 다음날 오후 10시까지 총 40시간동안 수면박탈을 시행하였다. 상태-특성불안척도, 일반기분척도, 스텐포드 졸리움 척도, 피로도 설문을 3시간 간격으로 시행하였으며 이의 시간에 따른 변화를 분석하였고, 또한 피험자의 평소 불안성향에 따라서 상태불안, 기분, 졸리움, 피로도의 변화에 어떠한 차이가 있는 지를 살펴보았다. 결 과 : 수면박탈에 따라서 상태불안은 증가하며, 기분은 부정적이 되며, 졸리움과 피로도가 증가하였다(p<.001). 특성불안이 높은 군과 낮은 군을 나누어 비교하였을 때, 상태 불안은 특성불안이 높은 군과 낮은 군간에 차이가 있었으나(p<.05) 상태불안의 증가 양상의 차이가 있는 것은 아니었다. 기분은 특성불안이 높은 군과 낮은 군간에 차이가 없었으나(p>.05) 기분의 변화의 양상과 특성불안사이에는 교호작용이 있어(p<.05), 특성불안이 높은 군에서 수면박탈에 따라서 기분의 악화가 심하였다. 또한 수면박탈에 의한 상태불안, 부정적 정서, 졸리움, 피로도의 변화는 새벽 4시에서 아침 7시 사이에 심한 악화를 보였다. 결 론 : 본 연구의 결과는 수면박탈이 졸리움을 유발하고, 부정적인 기분과 불안감 및 피로도를 증가시킨다는 것을 보여준다. 개인적 특성으로서의 특성불안의 수준에 따라 수면박탈에 의한 일반적 기분상태의 악화가 보여진다. 또한 수면박탈에 의한 상태불안, 부정적 정서, 졸리움, 피로도의 변화는 일주기 리듬의 영향으로 새벽에 심한 악화를 보여 실제생활에서 주의를 요한다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제42권2호
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• pp.153-174
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• 2012

Micromechanical facture models can be used to predict ductile fracture in steel structures. In order to calibrate the parameters in the micromechanical models for the largely used Q345 steel in China, uniaxial tensile tests, smooth notched tensile tests, cyclic notched bar tests, scanning electron microscope tests and finite element analyses were conducted in this paper. The test specimens were made from base metal, deposit metal and heat affected zone of Q345 steel to investigate crack initiation in welded steel connections. The calibrated parameters for the three different locations of Q345 steel were compared with that of the other seven varieties of structural steels. It indicates that the toughness index parameters in the stress modified critical strain (SMCS) model and the void growth model (VGM) are connected with ductility of the material but have no correlation with the yield strength, ultimate strength or the ratio of ultimate strength to yield strength. While the damage degraded parameters in the degraded significant plastic strain (DSPS) model and the cyclic void growth model (CVGM) and the characteristic length parameter are irrelevant with any properties of the material. The results of this paper can be applied to predict ductile fracture in welded steel connections.

• 대한기계학회논문집A
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• 제26권6호
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• pp.1127-1134
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• 2002

The present paper provides an engineering J estimation equation for surface cracked plates under combined bending and tension. The proposed equation is based on the reference stress approach, and the most relevant normalising loads to define the reference stress for accurate J estimations are given for surface cracked plates under combined bending and tension. Comparisons with J results from extensive 3-D FE analyses, covering a wide range of crack geometry, plate geometry and loading combination, show overall good agreement not only at the deepest point but also at arbitrary points along the crack front. for pure tension, agreement between the estimated J and the FE results is excellent, even at the surface point. On the other hand, for pure bending and combined bending and tension, the estimated J values become less accurate for locations close to the surface point. Thus the results in this paper will be useful to assess short-term fracture or low cycle fatigue of surface defects in plates under combined bending and tension.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2003년도 추계학술발표강연 및 논문개요집
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• pp.86-86
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• 2003

주편은 1차 냉각 지역인 수냉 몰드를 통과한 후, 2차 냉각 지역에서 guide roll, pinch roll 그리고 driven roll등에 의해 반복적인 압축하중을 받고 있으며, roll과 roll사이에서는 철정압에 의한 주편 bulging 현상이 발생하고 주편의 표면은 인장응력을 받게 된다. 특히 연속주조 중 주편의 변형기구가 단순 탄소성 변형 이 아닌 creep에 의한 변형임을 고려할 때, 2차 냉각 지역에서 주편의 표면은 전술한 압축 및 인장변형 이 반복되는 저주기 고온 피로 환경을 거침을 알 수 있다. 본 연구에서는 탄소함량에 따른 주편의 bulging시의 크랙 발생에 미치는 저주기 고온 피로의 효과를 조사하였다. 또한, 용체화 처리 온도에서 시험 온도까지의 냉각 속도의 영향을 조사하기 위하여 1$^{\circ}C$/s 및 1$0^{\circ}C$/s로 냉각 속도를 변화시켜 열간 연성 곡선을 작성하였다. 본 연구에서 얻어진 결과는 다음과 같다. 저탄소강의 경우는 저주기 피로의 영향이 관찰되지 않았으며, 중탄소강의 경우, 저온에서는 저주기 피로로 인해 열간 연성이 증가하였으나, 고온에서는 변형유기 페라이트의 생성으로 인해 열간 연성 이 감소하였다. 고탄소강의 경우는 저주기 피로로 인하여 열간 연성이 모든 온도 구간에서 증가하였다. 또한 용체화 처리후 시험 온도까지의 냉각 속도가 감소함에 따라 열간 연성이 증가하였는데, 이는 입 계 석출물의 조대화로 인해 열간 연성이 증가하는 것으로 판단된다.

• Steel and Composite Structures
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• 제23권3호
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• pp.285-302
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• 2017

Buckling-restrained braced frames (BRBFs) are commonly used as the lateral force-resisting systems in building structures in the seismic regions. The nearly-symmetric hysteretic response and the delayed brace core fracture of buckling-restrained braces (BRBs) under the axial cyclic loading provide the adequate lateral force and deformation capacity to BRBFs under the earthquake excitation. However, the smaller axial stiffness of BRBs result in the undesirable higher residual drift response of BRBFs in the post-earthquake scenario. Two alternative approaches are investigated in this study to improve the elastic axial stiffness of BRBs, namely, (i) by shortening the yielding cores of BRBs; and (ii) by reducing the BRB assemblies and adding the elastic brace segments in series. In order to obtain the limiting yielding core lengths of BRBs, a modified approach based on Coffin-Manson relationship and the higher mode compression buckling criteria has been proposed in this study. Both non-linear static and dynamic analyses are carried out to analytically evaluate the seismic response of BRBFs fitted with short-core BRBs of two medium-rise building frames. Analysis results showed that the proposed brace systems are effective in reducing the inter-story and residual drift response of braced frames without any significant change in the story shear and the displacement ductility demands.

• Steel and Composite Structures
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• 제21권4호
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• pp.703-753
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• 2016

The ratcheting behavior was studied experimentally for Z2CND18.12N elbow piping under cyclic bending and steady internal pressure. Dozens of cyclic plasticity models for structural ratcheting responses simulations were used in the paper. The four models, namely, Bilinear (BKH), Multilinear (MKIN/KINH), Chaboche (CH3), were already available in the ANSYS finite element package. Advanced cyclic plasticity models, such as, modified Chaboche (CH4), Ohno-Wang, modified Ohno-Wang, Abdel Karim-Ohno and modified Abdel Karim-Ohno, were implemented into ANSYS for simulating the experimental responses. Results from the experimental and simulation studies were presented in order to demonstrate the state of structural ratcheting response simulation by these models. None of the models evaluated perform satisfactorily in simulating circumferential strain ratcheting response. Further, improvement in cyclic plasticity modeling and incorporation of material and structural features, like time-dependent, temperature-dependent, non-proportional, dynamic strain aging, residual stresses and anisotropy of materials in the analysis would be essential for advancement of low-cycle fatigue simulations of structures.

• 대한기계학회논문집A
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• 제27권11호
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• pp.1856-1863
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• 2003

Overlay model had several advantages to describe hysteretic behavior of material and showed good capability for many engineering materials. However, this model is only applicable to material obeying Masing postulate. Some materials such as 316L stainless steel do not follow Masing postulate and show cyclic hardening(or softening) and strain range dependence. Low cycle fatigue tests of 316L stainless steel at 600$^{\circ}C$ were performed to investigate the characteristics of cyclic behavior of non-Masing material. From all tests cyclic softening was observed. There were differences in elastic limit of hysteresis loop according to applied strain range. To consider these features, modified overlay model was developed. Yield stresses of subelements were divided into isotropic and anisotropic part to describe the non-Masing behavior. The plastic strain range memorization was introduced to consider the strain range dependence. The prediction using modified overlay model showed a good accordance to actual hysteresis loops.

• Steel and Composite Structures
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• 제20권6호
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• pp.1193-1203
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• 2016

This paper focuses on the analytical behavior of modular circular concrete-filled tubular (CFT) column with enhanced bracing details. To design a full-scale bridge pier of multiple circular concrete-filled tubes, numerical analysis was used to evaluate structural performance according to load directivity. In previous research (Ma et al. 2012, Shim et al. 2014), low cycle fatigue failure at bracing joints was observed, so enhanced bracing details to prevent premature failure are proposed in this analysis. The main purpose of this research is to investigate seismic performance for the diagonal direction load without premature failure at the joints when the structure reaches the ultimate load. The ABAQUS finite-element software is used to evaluate experimental performance. A quasi-static loading condition on a modular bridge pier is introduced to investigate structural performance. The results obtained from the analysis are evaluated by comparing with load-displacement responses from experiments. The concrete-filled tubes with enhanced bracing details showed higher energy dissipation capacity and proper performance without connection failure for a diagonal load.