• 터널과지하공간
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• 제26권4호
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• pp.316-326
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• 2016

본 연구는 화강암에 존재하는 결 이방성이 간접인장강도에 미치는 영향을 평가하였다. 표준 간접인장시험 및 3개의 서로다른 중공 크기에 대한 중공 간접인장시험을 수행하였다. 2차원 개별요소 수치해석을 통해 간접인장시험에서의 파괴 과정 및 메커니즘을 고찰하였다. 간접인장강도는 화강암의 결에 따라 하드웨이, 그레인, 리프트 면의 순으로 감소하였다. 중공 간접인장강도는 일반 간접인장강도에 비해 2.5~6.4배 정도 크게 나타났으며, 중공 크기가 클수록 크게 나타났다. 중공 시편에 대한 간접인장 파괴 유형은 중공 크기 및 결과 하중방향 각도에 영향을 받는 것으로 나타났다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권10호
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• pp.1281-1289
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• 2011

본 논문에서는 소형풍력발전시스템 블레이드 제작에 사용되는 복합재료의 피로수명 데이터에 대한 통계적 해석을 위하여 다양한 확률분포 모델의 적합성에 대한 연구를 수행하였다. 이를 위하여 삼축 유리섬유강화 복합재료를 대상으로 0$^{\circ}C$, 45$^{\circ}C$ 및 90$^{\circ}C$ 의 하중방향에 대한 인장시험을 실시하였다. 또한 상기의 하중방향에 대하여 4 수준의 피로응력준에서의 피로시험을 수행하였다. 이를 통하여 획득한 피로수명 데이터를 대상으로 1) 전체 적합성, 2) 끝단 적합성 및 3) 피로물리 일치성의 기준을 이용하여 2 모수 Weibull, 3 모수 Weibull, 정규 및 대수정규분포의 적합성을 평가하였다. 또한 피로수명의 분산에 대한 하중방향 및 피로응력의 영향 역시 검토하였다.

• Coupled systems mechanics
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• 제8권4호
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• pp.299-313
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• 2019

The paper represents computer modeling of the deformed state of physically nonlinear transversally isotropic bodies with hole. In order to describe the anisotropy of the mechanical properties of transversally-isotropic materials a structurally phenomenological model has been used. This model allows representing the initial material in the form of the coupled isotropic materials: the basic material (binder) considered from the positions of continuum mechanics and the fiber material oriented along the anisotropy direction of the original material. It is assumed that the fibers perceive only the axial tensile-compression forces and are deformed together with the base material. To solve the problems of the theory of plasticity, simplified theories of small elastoplastic deformation have been used for a transversely-isotropic body, developed by B.E. Pobedrya. A simplified theory allows applying the theory of small elastoplastic deformations to solve specific applied problems, since in this case the fibrous medium is replaced by an equivalent transversely isotropic medium with effective mechanical parameters. The essence of simplification is that with simple stretching of composite in direction of the transversal isotropy axis and in direction perpendicular to it, plastic deformations do not arise. As a result, the intensity of stresses and deformations both along the principal axis of the transversal isotropy and along the perpendicular plane of isotropy is determined separately. The representation of the fibrous composite in the form of a homogeneous anisotropic material with effective mechanical parameters allows for a sufficiently accurate calculation of stresses and strains. The calculation is carried out under different loading conditions, keeping in mind that both sizes characterizing the fibrous material fiber thickness and the gap between the fibers-are several orders smaller than the radius of the hole. Based on the simplified theory and the finite element method, a computer model of nonlinear deformation of fibrous composites is constructed. For carrying out computational experiments, a specialized software package was developed. The effect of hole configuration on the distribution of deformation and stress fields in the vicinity of concentrators was investigated.

• 화약ㆍ발파
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• 제38권1호
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• pp.30-37
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• 2020

본 연구에서는 암석의 인장강도를 측정하는 데 터진고리(split ring; SR) 형태의 시편(NX 코어)을 이용하는 굽힘시험법의 적용성을 검토하였다. SR 시험법은 반고리(half ring; HR) 형태의 시편을 이용하는 HR 시험법(Choi et al., 2019)과 개념적으로는 동일하지만 파괴면이 하중방향과 직교하는 특징이 있다. 이 직교성 때문에 SR 시험법은 HR 시험법보다 더 높은 정확성을 발휘할 수 있을 것으로 예상되었다. HR 시편과 마찬가지로 SR 시편은 균일단면을 가진 굽은 각봉이다. 이 특수한 각봉의 이론적 인장강도는 재료강도학의 굽힘이론으로부터 계산할 수 있다. 일련의 LS-DYNA 수치해석을 수행한 결과, 예상대로 인장형 및 압축형 SR 시험법의 강도오차는 1% 및 5%로서 HR 시험법의 오차(12%)에 비해 매우 낮게 나타났다. 두 SR 시험법의 성능을 확인하기 위하여 실내실험을 실시하였다. 비교를 위하여 HR 시험과 Brazilian 시험도 함께 수행하였다. 실험 결과, Brazilian 강도에 대한 인장형 및 압축형 SR 시험의 강도비는 각각 1.2~1.4 및 1.1~1.2로 나타났는데, 이는 통상적인 굽힘시험의 경험치에 비해 너무 작은 수치였다. 결과적으로 SR 시험은 NX 코어로 성형한 암석시편에 대해서는 실용성이 없는 것으로 판단하였다. 반면, HR 시험의 강도비는 선행연구와 본 연구를 통해 1.7~2.0의 범위에 속하여 높은 일관성을 보였다.

• 콘크리트학회지
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• 제11권1호
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• pp.119-127
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• 1999

본 연구는 시멘트를 기초로 하는 준 취성재료를 2개 결합시킨 복합구조체의 파괴거동을 시뮬레이션 하는 데 그 목적이 있다. 이를 위해 작용하중방향에 직각으로 콘크리트와 시멘트를 적층하여 시편을 제작하였고, 비선형파괴해석에서 사용되는 각 구성재료별 파괴계수들을 구하기 위해 콘크리트와 시멘트 각각에 대해 3점휨시험 및 간접인장강도시험을 실시하였다. 시험을 통해 산정한 계수들을 도출한 이론식에 적용하여 복합체로 제작한 시편의 실험 결과치와 비교한 결과, 가상균열이론에 입각한 이론치와 실험결과치는 거의 유사한 경향을 나타내었다. 또한, 파괴에너지와 강도의 향상은 복합체를 구성하는 구성재료의 적층순서에 크게 의존하는 것으로 나타났다. 따라서 구조물의 목적에 맞게 복합체를 적절히 배열하므로써 구조물의 취성과 연성을 상승시킬 수 있음을 본 연구를 통해 알 수 있었다.

• 대한치과보철학회지
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• 제29권2호
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• pp.129-145
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• 1991

The purpose of this study was to analyze the stresses and displacements of various esthetic restorations and abutment teeth. The finite element models of central incisor were divided into four groups according to the types of restoration. Three load cases were applied; 1) 45 degrees on the incisal edge, 2) horizontal force on the labial surface, and 3) 26 degrees diagonally on the lingual surface. Material property, geometry, and load conditions of each model were inputed to the two dimensional finite element program and stresses and displacements were analyzed. Results were as follows; 1. In the cases of porcelain fused gold ann and porcelain laminate venner, stresses were equally distributed in supporting abutment tooth. 2. The metal coping of porcelain fused gold u and collarless porcelain fused gold crown functioned as a good stress distributor. 3. When the horizontal load applied, the highest tensile and compressive stresses were seen in the cervical margin of restoration and the dentin of the abutment tooth. 4. The highest displacement of restoration was seen when load was applied at an mee of 26 degrees diagonally in lingual surface of tooth in centric occlusion. 5. The influence of loading direction on the stresses and displacements in the restoration was greater than that of various design. 6. The possibility of fracture was highest in porcelain jacket crown.

• 소성∙가공
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• 제29권5호
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• pp.265-271
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• 2020

The purpose of this paper is to analyze the numerical simulation accuracy according to the CFRP modeling method in the CFRP-Al alloy SPR (Self-Piercing Rivet) joint process. The mechanical properties of the CFRP, aluminum sheet are precisely obtained from the tensile test according to the loading direction. Additionally, the hardening curve of rivet was calculated from the inverse analysis of the machined rivet-ring compression test. For the CFRP-Al alloy SPR simulation, two kinds of the CFRP modeling methods were established based on the continuum and layer-by-layer approaches. The simulation results showed that the CFRP layer-by-layer modeling method can provide more reliable prediction shape of the fractured sheets and deformed rivet. This simulation technique can be used in evaluating the CFRP-Metal SPR performance and designing the SPR process conditions.

• 대한조선학회논문집
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• 제31권1호
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• pp.121-132
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• 1994

본 연구에서는 선저보강판부재의 좌초시 손상거동특성을 규명하기 위하여 시리즈 실험을 수행하였다. 즉, 강체웨지가 선저보강판을 연직방향에서 준정적으로 진입할 때 여러가지 파라메타 즉 1) 판의 종횡비, 2)웨지각도, 3)판두께, 4)웨지형상 및 5)종 횡보강재의 변화에 따른 시리즈 실험을 수행하고, 좌초시 선저보강판의 좌초하중-진입량 관계와 흡수에너지-진입량 관계 등에 관한 파라메타들의 영향을 분석하였다.

• Composites Research
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• 제33권1호
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• pp.30-37
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• 2020

단방향 연속 섬유 강화 복합소재에 대하여 섬유 배열에 따른 응력 분포 양상을 연구하기 위해 단면 형상을 대표하는 체적 요소를 생성하였다. 대표 체적 요소에 횡방향 하중을 가하였을 때, 섬유와 기지재 강성의 차이로 인해 섬유 둘레에서 응력 집중 현상이 발생하며, 섬유 간 좁은 간격 때문에 집중된 응력이 중첩되며 섬유 주변에서 높은 응력이 구해질 것이라 쉽게 예측할 수 있다. 본 연구에서는 섬유 둘레 응력 증감이 단순히 섬유 간 간격 뿐 아니라 섬유의 상대적 위치가 하중 방향과 이루는 각도에 의해서도 결정됨을 보여준다. 정규 육각 구조를 가지는 대표 체적 요소의 중앙에 위치한 섬유를 다양한 방향으로 이동시키며 횡방향 하중을 가하여, 섬유 주변 응력이 증가하거나 감소하는 양상을 유한요소해석 기법을 이용해 측정하였다. 섬유 간 거리가 최소이면서 두 섬유의 중심을 잇는 선분의 방향이 하중 방향과 일치할 때 응력이 최대로 증가하였으며, 섬유 간 거리가 최소라 하더라도 하중 방향에 수직일 때 최대 응력은 오히려 감소한다는 것을 보여준다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제66권3호
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• pp.343-351
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• 2018

Brazilian disc test is one of the most widely used experiments in the literature of geo-mechanics. In this work, the pre-holed concrete Brazilian disc specimens are numerically modelled by a two-dimensional discrete element approach. The cracks initiations, propagations and coalescences in the numerically simulated Brazilian discs (each containing a single cylindrical hole and or multiple holes) are studied. The pre-holed Brazilian discs are numerically tested under Brazilian test conditions. The single-holed Brazilian discs with different ratios of the diameter of the holes to that of the disc radius are modelled first. The breakage load in the ring type disc specimens containing an internal hole with varying diameters is measured and the crack propagation mechanism around the wall of the ring is investigated. The crack propagation and coalescence mechanisms are also studied for the case of multi-holes' concrete Brazilian discs. The numerical and experimental results show that the breaking mechanism of the pre-holed disc specimens is mainly due to the initiation of the radially induced tensile cracks which are growth from the surface of the central hole. Radially cracks propagated toward the direction of diametrical loading. It has been observed that for the case of disc specimens with multiple holes under diametrical compressive loading, the breaking process of the modelled specimens may occur due to the simultaneous cracks propagation and cracks coalescence phenomena. These results also show that as the hole diameter and the number of the holes increases both the failure stress and the crack initiation stress decreases. The experimental results already exist in the literature are quit agree with the proposed numerical simulation results which validates this simulation procedure.