• 한국지진공학회논문집
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• 제8권5호통권39호
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• pp.35-43
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• 2004

대형 구조물의 지진응답을 실험적으로 연구할 경우, 실험장비의 용량과 실험모형의 크기 제약으로 인하여 축소모형이 일반적으로 적용되고 있다. 그러나 구조물의 지진응답은 비탄성 거동을 나타내기 때문에 거동예측이 복잡함에도 불구하고, 축소모형의 지진실험 결과로부터 원형구조물의 지진응답을 유추하기 위한 상사법칙의 연구는 미비한 실정이다. 철근콘크리트 구조물의 축소모형 제작 시 상사율이 커지면 상대적으로 부가질량이 증가하며, 또한 굵은 골재 크기의 영향으로 원형구조물과 축소모형의 제작에 동일한 재료를 사용하지 않는 것이 바람직하다. 따라서 동일한 재료를 사용하지 않을 경우, 상사법칙은 기하학적인 상사율과 재료적인 등가탄성계수비에 의존하게 된다. 본 연구에서는 원형구조물과 축소모형에 각각 적용되는 normal-concrete와 micro-concrete의 재료 비선형성을 파악하기 위해 압축강도시험을 수행하여, 재료의 거동구간을 극한 변형률을 기준으로 등가의 다단계로 나누어 등가탄성계수비를 적용시킴으로써 지진손상의 정도를 고려할 수 있는 equivalent multi-phase similitude law를 유도하였다. 유도된 상사법칙을 고려한 유사동적실험 알고리즘을 구성하였으며, 실험적인 검증을 위하여 철근콘크리트 column에 대하여 원형구조물과 1/5축소모형을 재료시험에서 정의한 등가탄성계수비를 고려하여 설계, 제작하였다. 검증실험에서는 constant modulus ratio와 variable modulus ratio를 적용하여 준정적실험과 유사동적실험을 수행한 결과, equivalent multi-phase similitude law를 고려한 유사동적실험 알고리즘에 의한 축소모형의 응답결과가 원형구조물의 거동을 비교적 정확히 재현함을 확인하였다.

• 한국재료학회지
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• 제2권3호
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• pp.220-227
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• 1992

전기유변유체(electrorheological fluid : ERF)는 크기가 $10^{-6}m$정도를 가진 분극성이 강한 입자 분말을 유전유체속에 혼합하여 만든 콜로이드용액으로서 외부전기 장에 의하여 액체상태로부터 겔(gel)상태로 상태변환을 한다. 상태변환과정은 가역과정이며 $10^{-3}$초 정도의 빠른 시간내에 이루어진다. 본 논문에서는 주기적응력이나 주기적 변형이 가해지는 강제진동실험을 통하여 ERF의 점탄성 특성을 조사하였다. 점탄성은 복소수로서 실수부인 동적전단탄성율(storage shear modulus, G')과 허수부인 동적손실율(loss modulus, G")의 합으로 표현된다. 동적전단탄성율은 강제진동의 진폭과 주파수의 함수로 외부전기장에 의하여 크게 변화되었으나 손실계수(loss factor, ${\eta}=G"/G'$)는 진동의 진폭, 진동수 및 외부전기 장에 거의 독립적이었다. 실험(1)은 강제진동의 진폭을 고정하고 진동수를 변화하는 방법(frequency sweep)과 실험(2)는 진동 진폭을 변화시키는 방법(amplitude sweep)으로 실행했다. 본 실험에서는 cornstarch입자를 corn oil에 혼합한 것과 zeolite입자를 silicone oil에 흔합한 콜로이드 용액이 ERF로서 사용되었으며 인가된 전기장은 약$(1~3){\times}10^6V/m$의 직류전기장이 가하여졌다.기장이 가하여졌다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.454-459
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• 2003

We investigate the structure and properties of SiC (Silicon Carbide) nanotubes using molecular dynamics simulation based on the Tersoff bond-order potential. For small diameter tubes, the Si-C bond distance of SiC nanotubes decreases as the nanotube diameter is decreased, due to curvature of the nanotube surface. We find that Young's modulus of SiC nanotubes is somewhat smaller than that of the other nanotubes considered so far. However, Young's modulus for SiC nanotubes is larger than that of ${\beta}$-SiC and almost equal to the experimental value for SiC nanorod and SiC whisker. The strain energy of the SiC nanotubes is also lower than that of the other nanotubes. The lower strain energy of SiC nanotubes raises the possibility of synthesis of SiC nanotubes.

• 한국지반공학회논문집
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• 제16권4호
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• pp.95-105
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• 2000

공중낙하법에 의해 만든 등방압밀 모래공시체를 미소변형률 측정장치를 사용한 평면변형률압축시험을 실시하여 미소변형률에서 파괴후까지의 전단강성계수에 대한 이방성을 연구하였다. 세계각국의 주요 연구기관에서 사용되고 있는 7종류의 연구용 표준사 공시체를 멤브레인의 관입에 의한 오차와 변위를 외부에서 측정함으로 하여 생기는 오차(bedding error)등의 영향을 제거하여 측정한 최대주응력방향의 변형률과 최소주응력방향의 변형률을 각각 0.0001%에서 10%까지 넓은 범위에 걸친 응력-변형률 관계를 얻었다. 그 결과 최대전단강성계수 Gmax는 퇴적면과 최대주응력 $\sigma$1이 이루는 각도 $\delta$에 관계없이 일정하였다. 그러나 정규화한 Gmax는 모래의 종류에 따라 달랐다. 또 전단강성계수의 변형률 수준과 응력 수준에 대한 의존성은 $\delta$가 감소함에 따라 증가하였다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제10권2호
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• pp.85-96
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• 1994

공진주 실험기는 전단탄성계수, 영계수 및 감쇠비로 표현되는 지반의 동적물성치를 연구하기 위한 중요한 실내 실험법으로 널리 사용되어 왔다. 본 연구에서는 Stokoe식 공진주 실험기를 이용하여 전단 변형률 10-4%-10-1% 범위에서 대표적인 국내 노상토의 동적 물성치를 연구하였다. 전단탄성계수와 감쇠비는 한계변형률 Ix10-3%부근에서 부터 변형률의 영향을 받기 시작 하였다. 한계 변형률 이하에서 최대 전단탄성계수(Gmin)는 구속압 (Qc)에 따라 (Qc)0.61에 비례하여 증가하였고 최소감쇠 비(Dmin)는 1%-5.7% 범위에 분포하였다. 한계 변형률 이상에서 정규화 탄성계수 감소곡선은 Ramberg-Osgood식으로 잘 나타낼 수 있으며 Seed와 Idriss가 사질토 를 이용하여 얻은 감소곡선과 거의 일치하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제29권7호
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• pp.47-55
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• 2013

조립재료의 요소시험에서 장비에 허용되는 조립재료의 입자크기가 실제 현장에서 사용되는 입자크기에 비해 작은 경우가 종종 발생하기 때문에, 이러한 경우에는 시험에 사용되는 재료의 최대입경을 시험장치의 가용 크기까지 축소시켜 시험을 수행하게 된다. 본 연구에서는 이처럼 최대입경 크기를 축소시켜 입도를 조정했을 때, 저변형률에서의 탄성계수에 미치는 영향을 평가하기 위해 대형반복삼축압축시험을 수행하였다. 본 연구 대상재료의 시험 결과, 입도 조정된 시편들은 원입도 시편의 탄성계수를 과소평가하는 경향이 있었으며, 그 차이는 저변형률에서 더 크게 발생되었다.

• Advances in concrete construction
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• 제9권2호
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• pp.161-171
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• 2020

In this paper, an experimental study was conducted on the compressive behavior of steel tube confined concrete (STCC) and concrete-filled steel tube (CFST) columns with active and passive confinement. To create active confinement in the STCC and CFST specimens, an innovative method was used in this study, in which by applying pressure on the fresh concrete, the steel tube was laterally pretensioned and the concrete core was compressed simultaneously. Of the benefits of this technique are improving the composite column behavior, without the use of additives and without the need for vibration, and achieving high prestressing levels. To achieve lower and higher prestressing levels, short and long term pressures were applied to the specimens, respectively. Nineteen STCC and CFST specimens in three groups of passive, short-term active, and long-term active confinement were subjected to axial compression, and their mechanical properties including the compressive strength, modulus of elasticity and axial strain were evaluated. The results showed that the proposed method of prestressing the STCC columns led to a significant increase in the compressive strength (about 60%), initial modulus of elasticity (about 130%) as well as a significant reduction in the axial strain (about 45%). In the CFST columns, the prestressing led to a considerable increase in the compressive strength, a small effect on the initial and secant modulus of elasticity and an increase in the axial strain (about 55%). Moreover, increased prestressing levels negligibly affected the compressive strength of STCCs and CFSTs but slightly increased the elastic modulus of STCCs and significantly decreased that of CFSTs.

• 한국도로학회논문집
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• 제6권3호
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• pp.65-77
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• 2004

보조기층 재료의 변형특성은 역학적 포장설계에 있어서 대단히 중요한 입력변수이다 국내에서 사용되는 보조기층 재료는 대부분 입상의 자갈질 흙으로서, 실제 시공현장에서 7종의 시료를 채취하였다. 보조기층 재료의 변형특성 평가를 위하여 공진주/비틂전단시험 삼축압축시험,자유단공진주시험을수행하여 탄성계수에 대한 여러 영향요소를 검토하였다. 보조기층 재료의 탄성계수에 대한 하중주파수 및 하중반복횟수의 영향은 매우 작은 것으로 평가되었으며 공학적 관점에서 무시가능 할 것으로 생각된다 보조기층 재료의 탄성계수는 구속응력과 변형률 크기에 대단히 큰 영향을 받는 것으로 나타났고, 대표적인 정규화탄성계수 감소곡선과 구성모델을 제안하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제57권5호
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• pp.897-920
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• 2016

The objective is to determine the mechanical properties of the composites formed in two types, theoretically. The first composite includes micro-particles in a matrix while the second involves long, thin fibers. A fictitious, homogeneous, linear-elastic and isotropic single material named as effective material is considered during calculation which is based on the equality of the strain energies of the composite and effective material under the same loading conditions. The procedure is carried out with volume integrals considering a unique strain energy in a body. Particularly, the effective elastic shear modulus has been calculated exactly for small-particle composites by the same procedure in order to determine of bulk modulus thereof. Additionally, the transverse shear modulus of fiber reinforced composites has been obtained through a simple approach leading to the practical equation. The results have been compared not only with the outcomes in the literature obtained by different method but also with those of finite element analysis performed in this study.

• Korea-Australia Rheology Journal
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• 제18권2호
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• pp.67-81
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• 2006

Using a strain-controlled rheometer, the dynamic viscoelastic properties of aqueous xanthan gum solutions with different concentrations were measured over a wide range of strain amplitudes and then the linear viscoelastic behavior in small amplitude oscillatory shear flow fields was investigated over a broad range of angular frequencies. In this article, both the strain amplitude and concentration dependencies of dynamic viscoelastic behavior were reported at full length from the experimental data obtained from strain-sweep tests. In addition, the linear viscoelastic behavior was explained in detail and the effects of angular frequency and concentration on this behavior were discussed using the well-known power-law type equations. Finally, a fractional derivative model originally developed by Ma and Barbosa-Canovas (1996) was employed to make a quantitative description of a linear viscoelastic behavior and then the applicability of this model was examined with a brief comment on its limitations. Main findings obtained from this study can be summarized as follows: (1) At strain amplitude range larger than 10%, the storage modulus shows a nonlinear strain-thinning behavior, indicating a decrease in storage modulus as an increase in strain amplitude. (2) At strain amplitude range larger than 80%, the loss modulus exhibits an exceptional nonlinear strain-overshoot behavior, indicating that the loss modulus is first increased up to a certain strain amplitude(${\gamma}_0{\approx}150%$) beyond which followed by a decrease in loss modulus with an increase in strain amplitude. (3) At sufficiently large strain amplitude range (${\gamma}_0>200%$), a viscous behavior becomes superior to an elastic behavior. (4) An ability to flow without fracture at large strain amplitudes is one of the most important differences between typical strong gel systems and concentrated xanthan gum solutions. (5) The linear viscoelastic behavior of concentrated xanthan gum solutions is dominated by an elastic nature rather than a viscous nature and a gel-like structure is present in these systems. (6) As the polymer concentration is increased, xanthan gum solutions become more elastic and can be characterized by a slower relaxation mechanism. (7) Concentrated xanthan gum solutions do not form a chemically cross-linked stable (strong) gel but exhibit a weak gel-like behavior. (8) A fractional derivative model may be an attractive means for predicting a linear viscoelastic behavior of concentrated xanthan gum solutions but classified as a semi-empirical relationship because there exists no real physical meaning for the model parameters.