• Geomechanics and Engineering
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• 제21권3호
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• pp.269-277
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• 2020

In this study, numerical analyses were conducted to investigate the load transfer mechanisms and dynamic responses between the vertical shaft and the surrounding soil using a dynamic analysis method and a pseudo-static method (called response displacement method, RDM). Numerical solutions were verified against data from the literature. A series of parametric studies was performed with three different transient motions and various surrounding soils. The results showed that the soil stratigraphy and excitation motions significantly influenced the dynamic behavior of the vertical shaft. Maximum values of the shear force and bending moment occurred near an interface between the soil layers. In addition, deformations and load distributions of the vertical shaft were highly influenced by the amplified seismic waves on the vertical shaft constructed in multi-layered soils. Throughout the comparison results between the dynamic analysis method and the RDM, the results from the dynamic analyses showed good agreement with those from the RDM calculated by a double-cosine method.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제70권1호
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• pp.55-66
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• 2019

This work deals with the size-dependent wave propagation analysis of functionally graded (FG) anisotropic nanoplates based on a nonlocal strain gradient refined plate model. The present model incorporates two scale coefficients to examine wave dispersion relations more accurately. Material properties of FG anisotropic nanoplates are exponentially varying in the z-direction. In order to solve the governing equations for bulk waves, an analytical method is performed and wave frequencies and phase velocities are obtained as a function of wave number. The influences of several important parameters such as material graduation exponent, geometry, Winkler-Pasternak foundation parameters and wave number on the wave propagation of FG anisotropic nanoplates resting on the elastic foundation are investigated and discussed in detail. It is concluded that these parameters play significant roles on the wave propagation behavior of the nanoplates. From the best knowledge of authors, it is the first time that FG nanoplate made of anisotropic materials is investigated, so, presented numerical results can serve as benchmarks for future analysis of such structures.

• Geomechanics and Engineering
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• 재33권6호
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• pp.529-542
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• 2023

Wave propagation with high transverse deflection could affect the stability of the ball in its trajectory. For low stiffness balls similar to soccer and volleyball balls, the waves are more noticeable in comparison to other balls like ping-pong ball. On the other hand, the soccer balls are under heavy impact loads from shoots and contacting different objects in the field. The maximum recorded speed of a soccer ball after kicking is the 211 km/hr and the average maximum speed is around 112 km/hr. Therefore, in such speeds the aerodynamic forces become important which are directly related to geometrical shape of the ball. In this regard, the wave propagation in soccer ball is examined in the current study using large deformation shear deformable formulations. Classical relations of stress-strain components are taken into consideration along with minimum total energy principle. The final derived relations were solved by using harmonic differential quadrature method. The results are generally presented ion term of phase velocity as function of different influencing parameters of the materials, geometry and mass of the ball.

• Geomechanics and Engineering
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• 제37권3호
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• pp.253-262
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• 2024

Dynamic properties are pivotal in soil analysis, yet their experimental determination is hampered by complex methodologies and the need for costly equipment. This study aims to predict dynamic soil properties using static properties that are relatively easier to obtain, employing machine learning techniques. The static properties considered include soil cohesion, friction angle, water content, specific gravity, and compressional strength. In contrast, the dynamic properties of interest are the velocities of compressional and shear waves. Data for this study are sourced from 26 boreholes, as detailed in a geotechnical investigation report database, comprising a total of 130 data points. An importance analysis, grounded in the random forest algorithm, is conducted to evaluate the significance of each dynamic property. This analysis informs the prediction of dynamic properties, prioritizing those static properties identified as most influential. The efficacy of these predictions is quantified using the coefficient of determination, which indicated exceptionally high reliability, with values reaching 0.99 in both training and testing phases when all input properties are considered. The conventional method is used for predicting dynamic properties through Standard Penetration Test (SPT) and compared the outcomes with this technique. The error ratio has decreased by approximately 0.95, thereby validating its reliability. This research marks a significant advancement in the indirect estimation of the relationship between static and dynamic soil properties through the application of machine learning techniques.

• 비파괴검사학회지
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• 제27권2호
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• pp.105-114
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• 2007

수평적 변화가 심한 국내 지반에서는 지반의 2차원 전단파 속도를 비관입적인 방법에 의해 도출하는 것이 중요하며 많은 연구가 수행되어 왔다. 본 연구에서는 속도 도출에 있어 기존의 표면파 탐사법의 단점을 극복한 HWAW(harmonic wavelet analysis of wave) 기법을 적용성을 평가하였다. 이 기법은 하모닉 웨이블릿 변환을 이용하여 파의 그룹(위상)속도를 결정하는 기법으로, 2개의 감지기로 구성된 단일한 실험구성을 사용한다. 주변 잡음의 영향을 효과적으로 제거하기 위해 신호 대 잡음비의 최대 부분을 이용하며 단일 어레이 역산을 사용한다. 또한 짧은 감지기 간격을 이용하여 지반의 국부적인 특성을 파악할 수 있다. 따라서 기존 방법에 비해 간단하고 빠른 현장 시험을 수행하며 신뢰성 있는 지반의 2차원 영상화를 도출 할 수 있다. 제안된 기법으로 구한 2차원 영상화의 적용성을 확인하기 위하여 2곳의 부지에서 시험을 수행하였고, 시추결과 및 다른 기법들의 비교 분석을 통해 제안된 기법의 적용성을 검증하였다.

• 한국재료학회지
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• 제9권7호
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• pp.724-734
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• 1999

본 연구는 플라즈마 용사법에 의해 일반구조용 강재 (SS41, 30$\times$40$\times$60mm$^{t}$ )와 연마제로 블래스팅을 실시한 강재 (SS41P) 및 SS41P에 세라믹 분말을 코팅한 강재 (SS41PC)에 대한 SEM, 표면경도. 표면거칠기. 접촉각을 측정하였으며 이들의 표면형태에 대한 기계적 .물리적 특성을 고찰하였다 사용한 세라믹 용사분말은 \circled1 $Al_2$O$_3$ : alumina \circled2 $Al_2$O$_3$ 95%, TiO$_2$ 5% : alumina titania \circled3 ZrO$_2$: 95%, $Y_2$O$_3$5% : zirconia yttria이었다. 또한 SS41, SS41P. SS41PC에 대해 범용 고분자인 PE, PVC, PP PET, PS를 접착시킨 후 이들의 표면접착특성을 조사하였다. 그 결과 인장전단강도와 박리강도의 특성에서 SS41보다는 SS41P와 SS41PC의 표면상태가 고분자들을 접착시켰을 때 더 우수한 접착강도특성을 나타내었다. 범용 고분자들의 접착강도는 PE > PET > PP > PS > PVC 순이었다. 그리고 세라믹 표면과 고분자의 접착특성은 세라믹 표면의 표면거칠기 정도와 고분자의 세라믹 표면에 대한 anchor 효과의 크기 순으로 증가하였으며, SS41PC와 PE의 접착강도는 분자표면의 규칙성에 기인된 Synergy효과에 의해서 PVC보다 우수하게 나타난 것으로 판정된다

• 지질공학
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• 제17권4호
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• pp.511-516
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• 2007

표면파탐사 방법 중 능동형 다중채널 표면파탐사(active method MASW) 방법은 발진원의 저주파 에너지 부족, 전체 측선 길이의 부족 등의 요인으로 인하여 측정가능 심도가 강성이 약한 풍화토 지층까지로 제한됨으로서 대상 심도까지의 전단파 속도 주상도를 제공하는데 어려움이 있다. 이러한 단점을 극복하고자 신기술로서 제안된 수동형 다중채널 표면파탐사(passive method MASW) 방법을 대구 지하철 과업현장인 경산시 정평동 도심구간에 적용하고 분석을 수행하였다. 상시 미진동을 이용하는 수동형 다중채널 표면파탐사 방법은 파원의 차이에 따른 방향성 보정을 적용함으로써 분해능이 향상 되었고, 능동형 다중채널 표면파탐사 자료를 동일측선(동일배열)상에서 간단한 병행수행 방법으로 획득할 수 있으며, 각각의 분산 스펙트럼 자료를 통합하여 분산곡선을 획득함으로서 가탐심도의 증대뿐 만 아니라 천부 해상도까지 높일 수 있는 장점이 있다. 이번 경산 도심구간에서는 수동형 다중채널 표면파탐사 방법의 현장 적용에 앞서 최적의 자료취득 변수들을 선정하기 위하여 2m, 4m, 6m 수신기 간격 자료에 대한 분산 스펙트럼 분석을 수행하였고, 선정된 변수들을 적용함으로써 신뢰할 수 있는 전단파 속도 주상도를 작성할 수 있었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제24권8호
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• pp.125-135
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• 2008

모래 입자와 연약한 고무 입자로 이루어진 강-연성 혼합재의 응력-변형 및 전단파 특성을 평가하기 위해 고무와 모래의 부피비(sf)와 입자 크기비(sr)를 달리하는 시료를 조성하였다. 벤더 엘리먼트가 설치된 압밀셀을 이용하여 응력-변형시험 및 $K_o$ 상태에서의 미소변형 전단파 시험을 실시하였다. 일정한 입자 크기비를 가지는 강-연성 혼합재는 강성의 입자에서 연성의 입자로 거동이 전이되는 응력-변형 및 미소변형 전단파 특성을 보였다. 또한, $G_{max}=\;{\Lambda}({\sigma}'_{o}/kPa)^{\zeta}$ 관계에서 모래의 부피비(sf)가 $0.4{\sim}0.6$인 구간에서 $\Lambda$계수가 급격히 증가하며 $\zeta$ 지수는 최대값을 보이는 것으로 관찰되었다. 전이 혼합재는 구속응력의 변화에 매우 민감한 거동을 보이며 연성인 고무입자는 재하 하중에 의해 쉽게 변형되므로 최소 간극율을 가지는 강-연성 혼합재의 부피비는 재하된 응력의 크기에 좌우된다. 실내시험을 이용한 본 연구에서는 입자 크기 비와 모래 부피비가 강성 입자와 연성 입자의 혼합재료 거동을 결정하는 것으로 요인으로 분석되었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제30권2C호
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• pp.85-93
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• 2010

전단 강성은 지반 거동을 이해하기 위한 필수적인 요소로 인식되고 있으며, 특히 탄성계수 및 간극비는 구조물의 기본적인 설계 정수로서 그 중요성이 점차 증가하고 있다. 본 연구의 목적은 전단파와 압축파 같은 탄성파 및 전기비저항 측정이 가능한 현장 탄성파 및 전기비저항 측정 장비(FVRP)를 개발하고, 이를 이용하여 대상지반의 탄성계수 및 간극비를 산정하는 것이다. 압축파 및 전단파는 각각 피에조 디스크 엘리먼트와 벤더 엘리먼트를 이용하여 측정하였다. 그리고 전기비저항은 소형 전기비저항 측정 프로브를 제작하여FVRP 선단에 설치하여 측정하였다. 개발된 장비는 실내의 대형토조와 현장에 적용되었다. 대형 토조실험의 경우, 모래와 점토를 슬러리 상태에서 혼합하여 지반을 조성한 후 상재하중을 가하여 조성된 지반을 압밀 시킨 후 진행되었으며, 탄성파 및 전기비저항의 측정은 매 심도 1cm 간격으로 수행되었다. 현장 실험은 남해안 지역에서 수행되었으며, 탄성파 및 전기비저항 측정은 관입심도 6m부터 20m까지 10cm 간격으로 수행하였다. 토조 및 현장 실험을 통해 측정된 탄성파와 전기비저항은 이론적인 관계식을 이용하여 탄성계수 및 간극비로 환산되었다. 탄성파와 전기비저항을 이용한 간극비는 부피를 이용하여 산정한 간극비와 유사한 값을 나타내었다. 본 연구에서 개발된 탄성파와 전기비저항을 동시에 측정할 수 있는 FVRP는 연약지반의 탄성계수 및 간극비 산정에 유용한 장비가 될 수 있음을 보여준다.

• 대한영상의학회지
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• 제82권6호
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• pp.1556-1564
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• 2021

목적 정상 대퇴 근육의 탄성도를 정량적으로 측정함에 있어 자기 공명 탄성 검사의 실현 가능성을 확인하고 정상 대퇴 근육의 탄성도를 측정한다. 대상과 방법 이 전향적 연구는 일상적인 보행에 지장이 없는 자원자를 대상으로 대퇴부의 T2 강조 축상 영상과 대퇴 근육의 자기 공명 탄성 검사를 시행하였고 최종적으로 10명의 피실험자가 포함되었다[평균 연령, 32.5세, (범위, 23~45세)]. 탄성 특성은 휴식 상태에서 각 대퇴 근육에서의 전단 탄성 계수를 정량적으로 다음 4개의 대퇴 근육에 대해 측정하였다; 내측넓은근, 외측넓은근, 대내전근, 대퇴이두근. 결과 대퇴 근육의 평균 전단 탄성 계수는 각각 두 명의 판독자에서 내측넓은근은 0.98 ± 0.32 kPa, 1.00 ± 0.33 kPa, 외측넓은근은 1.10 ± 0.46 kPa, 1.07 ± 0.43 kPa, 대내전근은 0.91 ± 0.41 kPa, 0.93 ± 0.47 kPa, 대퇴이두근은 0.99 ± 0.37 kPa, 0.94 ± 0.32 kPa으로 측정되었다. 성별에 따른 전단 탄성 계수의 차이는 유의미하지 않게 나타났다(p < 0.05). 내측넓은근(판독자 1; p = 0.194; 판독자 2; p = 0.355)을 제외한 나머지 대퇴 근육에서 연령은 각 근육의 전단 탄성 계수와 유의미하게 일관된 음의 상관관계를 보였다. 결론 자기 공명 탄성 검사는 개별적인 근육의 탄성 특성을 정량적으로 측정할 수 있는 유용한 검사이다. 내측넓은근을 제외한 대퇴 근육에서 나이는 근육의 전단 탄성계수와 통계학적으로 유의미한 일관된 음의 상관관계를 보였다.