• Journal of Welding and Joining
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• 제20권3호
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• pp.84-90
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• 2002

The strength and the life of welded components are affected extensively by the residual stresses distributed around their weldments not only under static loads, but also fatigue loads. The residual stress can be superimposed with externally applied loads, so that unexpected deformations and failures of members will be occurred. These residual stresses are not kept constant, but relaxed or redistributed during in service. Under static loads the relaxation takes place when the external stress superimposed with the residual stress exceeds locally the yield stress of material used. It is shown that under fatigue loads the residual stress is considerably relieved by the first or flew cycle loading, and then gradually relaxed with increasing loading cycles. In this study the phenomenon and mechanism of the stress relaxation by mechanical means were investigated and a model to predict quantitatively the residual stress relaxation for the case of static and fatigue loading condition was proposed.

• Composites Research
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• 제12권2호
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• pp.62-69
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• 1999

복합재료가 피로하중을 받으면 재료 내부에 손상이 누적되며, 이는 재료의 물성 변화로 나타난다. 본 연구에서는 손상을 나타내는 인자로 피로계수를 사용하였다. 피로계수와 참고계수로 정의되는 손상함수로부터 복합재료의 피로수명 예측을 이론적으로 연구하였다. 제안된 모델들은 인가 응력 수준, 피로주기 및 피로수명의 함수로 유도하였다. 예측 결과는 유리섬유/에폭시 복합재료와 유리섬유/폴리에스터 복합재료를 사용한 다중응력 피로 실험 데이터를 이용하여 검증하였다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2005년도 추계학술대회논문집
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• pp.143-146
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• 2005

In modern automotive control modules, mechanical failures of surface mounted electronic components such as microprocessors, crystals, capacitors, transformers, inductors, and ball grid array packages, etc., are mai or roadblocks to design cycle time and product reliability. This paper presents a general methodology of failure analysis and fatigue prediction of these electronic components under automotive vibration environments. Mechanical performance of these packages is studied through finite element modeling approach fur given vibration environments in automotive application. Using the results of vibration simulation, fatigue lift is predicted based on cumulative damage analysis and material durability information. Detailed model of solder/lead joints is built to correlate the system level model and obtain solder strains/stresses. The primary focus in this paper is on surface-mount interconnect fatigue failures and the critical component selected for this analysis is 80 pin plastic leaded microprocessor.

• 대한환경공학회지
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• 제33권6호
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• pp.405-412
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• 2011

국내 TCE에 의해 오염된 산업 공단내의 지하수 정화 방법으로 양수 및 처리(pump and treatment) 공법이 제안되었다. TCE 농도 0.6 mg/L 오염 지하수를 30년 동안 이 공법에 의해 처리하여 0.005 mg/L 이하 농도로 방류할 경우 그 과정에서 발생하는 환경 비용과 환경 편익을 전과정평가에 의해 산출하였으며 그에 따른 환경 영향 및 환경 효과를 분석하였다. 방류 지하수의 총량은 $2.96{\times}10^7m^3$이며 제거된 TCE의 총량은 최대 17.6 kg이었다. 환경 비용은 에너지의 소비, 자원의 소비, 대기, 수질 및 고형 폐기물 형태의 오염 물질의 배출량 등으로 산출되었으며 환경 편익은 정화된 지하수의 사용으로 얻어졌다. 환경 비용에 따른 환경 영향은 30년 동안 구동하는 pump에 의한 전력 사용, 발전을 위해 소모되는 석유, 석탄 등의 원자재의 소모, 방출되는 지구 온난화 및 산성 가스, 부영양화, 폐기물의 발생을 포함하며 토양/지하수 정화 공정 전과정평가 모델의 사용으로 정량화하고 전세계 일인당 소모 또는 배출하는 표준량으로 나누어 표준화하여 비교한 결과 산성비 원인 오염물 배출이 가장 심각하였다.

• Composites Research
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• 제36권5호
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• pp.315-320
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• 2023

오토클레이브를 사용하는 열경화성 탄소 섬유 복합재 성형 공정에서는 설정한 온도 사이클에 따라 내부 온도가 변화한다. 이 온도 변화에 따라 복합재 수지가 경화되며 성형이 진행된다. 이러한 과정에서 수지의 화학 반응으로 열이 발생하며, 이로 인해 오토클레이브 내부 온도와 복합재의 온도가 다를 수 있는 상황이 나타난다. 이전 연구에서는 복합재와 오토클레이브의 온도를 동일하게 가정하고, 성형 후에 발생하는 잔류 응력과 열 변형을 예측하였다. 그러나 잔류 응력과 열 변형은 복합재 온도와 경화도에 따라 영향을 받는 요소이기 때문에, 본 연구는 수지의 화학 반응열을 고려하여 정확한 온도와 경화도 변화를 계산하는 열화학 모델 해석 기법을 검증하였다. 또한, 이 모델이 다른 두께에서도 이와 같은 경향성을 나타내는지 확인하기 위해 두께별 케이스 연구를 하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제53권11호
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• pp.3528-3542
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• 2021

A detailed geometrical model of a Krško reactor core was developed using a Monte Carlo neutron transport code MCNP. The main goal of developing an MCNP core model is for it to be used in future research focused on ex-core calculations. A script called McCord was developed to generate MCNP input for an arbitrary fuel cycle configuration from the diffusion based core design package CORD-2, taking advantage of already available material and temperature data obtained in the nuclear core design process. The core model was used to calculate 3D power density profile inside the core. The applicability of the calculated power density distributions was tested by comparison to the CORD-2 calculations, which is regularly used for the nuclear core design calculation verification of the Krško core. For the hot zero power and hot full power states differences between MCNP and CORD-2 in the radial power density profile were <3%. When studying axial power density profiles the differences in axial offset were less than 2.3% for hot full power condition. To further confirm the applicability of the developed model, the measurements with in-core neutron detectors were compared to the calculations, where differences of 5% were observed.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제28권1호
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• pp.1-8
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• 2015

본 논문에서는 재료 점소성-손상모델을 기반으로 한 피로균열 진전속도(FCGR) 전산 평가법을 제안한다. 7% 니켈강 재료 거동을 모사하는 점소성-손상모델을 소개하고, 이의 유한요소해석 플랫폼에의 적용을 위해 상용 유한요소해석 프로그램인 ABAQUS에서 제공하는 사용자 정의 재료 서브루틴(UMAT)에 재료모델을 탑재하였다. 개발 UMAT의 검증을 위해 7% 니켈강 재료 인장시험 시뮬레이션을 수행하였으며, 이를 통해 재료정수를 획득하였다. 또한, 피로하중에 따른 손상해석에 있어 계산 시간 단축을 위한 jump-in-cycles 과정과 임계 손상 값 조정 및 피로 예비 균열 시뮬레이션을 수행하였고 이들 과정을 개발 UMAT에 탑재하여 해석을 수행하였다. 개발 UMAT을 활용하여 7% 니켈강의 상온 FCGR 테스트 시뮬레이션을 수행하였으며, 균열길이(a)와 주기 수(number of cycles)의 관계 및 1 cycle 당 균열성장량(da/dN)과 응력확대계수 진폭(${\Delta}K$)의 관계 등의 결과를 실험결과와 비교하여 검증하였다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제19권2호
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• pp.50-60
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• 2018

최근 인력자원 투입량 감소 및 공기단축이 가능한 모듈러 건축공법은 반복 공정이 많은 기숙사, 주거시설, 호텔 공사 등에 다양하게 적용되고 있다. 모듈러 건축공법은 유닛 설치비용을 제외한 현장 공사비에서 외장 마감공사 비용의 비중은 약 40%를 차지하며, 마감공사는 목표공기와 비용을 유지하는데 주요한 역할을 한다. 모듈러 현장에서 유닛 설치 및 마감공사 수행을 위해 한정된 장비가 후속 액티비티에 영향을 주지 않도록 공유되어야 하며 현장 마감 비중이 커지는 모듈러 프로젝트일수록 공정관리에서 양중 계획은 매우 중요하기 때문이다. 이와 같은 T/C 운용 계획은 단일 사이클 또는 다중 사이클의 형태를 가지게 되며 사이클 주기 조율은 장비효율을 높일 수 있다. 그러나 유닛 설치 및 마감공사를 지원하기 위한 T/C 운용 계획의 대안을 평가하는데 어려움이 있다. 따라서 본 연구는 모듈러 건축 현장에서 T/C 운용의 사이클 주기 설정에 따른 운용방식의 대안을 평가하기 위해 유닛 양중 시간 및 주기, 외장재 양중 시간, 마감 작업 소요시간을 변수화하여 T/C 가동시간과 공정에 주는 영향을 파악한다. 이러한 목적을 달성하기 위해 현장에서 이루어지는 작업 프로세스 분석을 바탕으로 작업 속도를 조절하여 T/C 효율을 증대시킬 수 있는 시뮬레이션 모델을 개발한다. 본 연구는 양중 사이클 개념을 적용한 자원 평준화 방법을 제시함으로써 학술적 기여가 있으며 실무적으로 현장관리자에게 장비 계획의 대안 선택을 위한 기초자료로서 활용될 수 있을 것이다.

• Smart Structures and Systems
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• 제18권6호
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• pp.1203-1215
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• 2016

When strain sensing cables are under long-term stress and cyclic loading, creep may occur in the jacket material and each layer of the cable structure may slide relative to other layers, causing fatigue in the cables. This study proposes a device for testing the fatigue characteristics of three types of cables operating under different conditions to establish a decay model for observing the patterns of strain decay. The fatigue characteristics of cables encased in polyurethane (PU), GFRP-reinforced, and wire rope-reinforced jackets were compared. The findings are outlined as follows. The cable strain decayed exponentially, and the decay process involved quick decay, slow decay, and stabilization stages. Moreover, the strain decay increased with the initial strain and tensile frequency. The shorter the unstrained period was, the more similar the initial strain levels of the strain decay curves were to the stabilized strain levels of the first cyclic elongation. As the unstrained period increased, the initial strain levels of the strain decay curves approached those of the first cyclic elongation. The tested sensing cables differed in the amount and rate of strain decay. The wire rope-reinforced cable exhibited the smallest amount and rate of decay, whereas the GFRP-reinforced cable demonstrated the largest.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제77권4호
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• pp.559-569
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• 2021

This study was conducted to investigate the residual bearing capacity of steel-concrete composite beams under high-cycle fatigue loading through experiments and theoretical analysis. Six test beams with stud connectors were designed and fabricated for static, complete fatigue, and partial fatigue tests. The failure modes and the degradation of several mechanical performance indicators of the composite beams under high-cycle fatigue loading were analyzed. A calculation method for the residual bearing capacity of the composite beams after certain quantities of cyclic loading cycles was established by introducing nonlinear fatigue damage models for concrete, steel beam, and shear connectors beginning with the material residual strength attenuation process. The results show that the failure mode of the composite beams under the given fatigue load appears to be primarily affected by the number of cycles. As the number of fatigue loadings increases, the failure mode transforms from mid-span concrete crushing to stud cutting. The bearing capacity of a 3.0-m span composite beam after two million fatigue cycles is degraded by 30.7% due to premature failure of the stud. The calculated values of the residual bearing capacity method of the composite beam established in this paper agree well with the test values, which indicates that the model is feasibly applicable.