• 한국전산구조공학회논문집
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• 제24권1호
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• pp.17-22
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• 2011

본 논문에서는 Tsai-Hill기준을 변형하여 조합하중을 받는 이방성재료의 강도를 정확히 예측할 수 있는 새로운 파손기준을 제안하였다. 이 기준의 유효성은 조합하중을 받고 있는 Kraft 판지에 대한 실험결과와 비교하여 나타내었다. 재료축 방향의 전단응력이 주어진 경우, Tsai-Hill기준은 매우 보수적인 결과를 보여주고 있으나, 본 해석에서 제안한 기준은 실험 결과와 잘 일치하고 있다. 또한 Tan-Cheng기준과 비교하여 강도를 더욱 단순하게 해석할 수 있는 능력을 갖고 있다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 1999년도 학회창립 10주년 기념 1999년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.717-720
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• 1999

Recently, the fiber composite materials such as carbon fiber, glass fiber, or aramid, have been frequently used in strengthening reinforced concrete structures. The fiber composite materials typically have orthotropic characteristic and the strength changes significantly acording to the direction of fibers and the method of the lamination. In this study, an algorithm to estimate the stress-strain relationship of the composite materials which have different fiber directions and symmetric or non-symmetric lamination has been developed by using Tsai-Hill and Tsai-Wu failure criteria and progressive laminate failure theory. This algorithm has been implemented to several stress-strain models for the laterally confined concrete compression members such as Mander, Hosotani, and Nakatsuka. The evaluated stress-strain behaviors by the different models are discussed.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제5권5호
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• pp.609-624
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• 1997

The optimization of cutouts in composite plates was investigated by implementing a procedure known as Evolutionary Structural Optimization. Perforations were introduced into a finite element mesh of the plate from which one or more cutouts of a predetermined size were evolved. In the examples presented, plates were rejected from around each evolving cutout based on a predefined rejection criterion. The limiting ply within each plate element around the cutout was determined based on the Tsai-Hill failure criterion. Finite element plates with values below the product of the average Tsai-Hill number and a rejection criterion were subsequently removed. This process was iterated until a steady state was reached and the rejection criterion was then incremented by an evolutionary rate and the above steps repeated until the desired cutout area was achieved. Various plates with differing lay-up and loading parameters were investigated to demonstrate the generality and robustness of this optimization procedure.

• 한국추진공학회지
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• 제1권1호
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• pp.111-121
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• 1997

본 연구에서는 탄소/에폭시 복합재료의 기계적 결합부위의 결합강도 예측을 위한 구조해석과 실험을 수행하였다. 복합재료 구조물의 Joint설계에 있어 베어링 파괴는 대단히 중요한 파괴형태 중하나이다. 그래서 본 연구에서는 베어링 파괴를 해석적으로 예측하고 실험적으로 확인하였다. 순수인장 파괴(Net Tension Failure)와 베어링 파괴(Bearing Failure) 실험을 위해서 각각 두 가지 형상의 시편을 선택하였다. 기계적 결합강도 예측에 사용된 방법은 특성길이(Characteristic Length)법과 연관시킨 Yamada-Sun 파괴기준(Failure Criterion)과 Tsai-Hill 최대일 이론이다. 그리고 인장특성길이와 압축특성길이는 실험을 통하여 얻어지며, 특히 압축특성길이 결정은 최근에 착안된 베어링파괴 실험으로부터 결정하였다. 위와 같은 예측 방법을 준등방성(Quasi-Isotropic) Carbon/Epoxy HT245/RS3232에 적용하였다. 연구결과, 이론적인 복합재료 파괴예측이 실험결과와 잘 일치함을 확인할 수 있었다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 1997년도 제8회 학술강연회논문집
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• pp.269-279
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• 1997

본 연구에서는 탄소/에폭시 복합재료의 기계적 결합부의 결합강도 예측을 위한 구조해석과 실험을 수행했다. 복합재료 구조물의 결합부 설계에 있어 베어링파괴는 대단히 중요한 파괴형태 중 하나이다. 그래서 베어링 파괴를 해석적으로 예측하고 실험적으로 확인하였다. 순수인장 파괴(Net Tension Failure)와 베어링 파괴(Bearing Failure) 실험을 위해서 각각 두 가지 형상의 시편을 선택했다. 기계적 결합강도 예측에 사용된 방법은 특성길이(Characteristic Length)법과 연관된 Yamada-Sun 파괴기준(Failure Criterion)과 Tsai-Hill 최대일 이론이다. 그리고 인장특성길이와 압축특성길이는 실험을 통하여 얻어지며, 특히 압축특성길이 결정은 최근에 착안된 베어링파괴 실험으로부터 결정됐다. 위와 같은 예측 방법을 준등방성(Quasi - Isotropic) Carbon Epoxy HT245/RS3232에 적용하였다. 연구결과, 이론적인 복합재료 파괴예측이 실험결과와 잘 일치함을 확인할 수 있다.

• 콘크리트학회지
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• 제10권2호
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• pp.137-146
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• 1998

본 연구에서는 콘크리트 속에서 인장과 전단을 받는 FRP 다우얼의 거동과 파괴를 예측할 수 잇는 수리적인 파괴 해석 모델을 개발하였다. 다우얼 파괴해석 모델은 다우얼 작용과 파괴기준에 대한 두 개의 하위 모델로 구성되어 있는데 이들을 수정, 결합하여 만들어졌다. 다우얼 작용에 대한 모델로는 BEF 모델을 기초로 하여 두가지의 지수를 새로이 정의, 사용하였는데 하나는 콘크리트지지 강성을 변화시키기 위한 변위 정도 지수이고 다른 하나는 긴장된 케이블의 반력을 고려하기 위한 인장 지수이다. 인장과 전단이 작용하는 FRP다우얼의파괴 모델로는 Tsai-Hill 파괴기준이 사용되었고 이 기준을 적용하기 위하여 파괴 계수를 정의하였다. 개발된 파괴 해석 모델은 긴장된 FRP다우얼의 극한 전단력과 극한 변위를 예측하는데 사용하였고, 해석결과는 여러 인장응력을 가진 FRP 다우얼의 시험결과와 비교하였다.

• Composites Research
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• 제13권1호
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• pp.33-39
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• 2000

복합재료 적층판의 최종강도를 점증적 파손 해석방법을 사용하여 예측하였다. 플라이 강도를 확률분포로 가정했을 경우와 상수로 가정했을 경우 각각의 최종강도를 예측하였다. 복합재료의 강도에 대한 확률분포인 Weibull 분포를 이용하여 임의의 강도 값을 얻은 후 이 값을 Tsai-Hill 파손식에 대입하여 파손여부를 판정하고 파손이 일어나면 재료의 물성을 떨어뜨렸다. 이 방법에 의해서 얻어진 결과를 플라이의 강도를 상수로 가정하여 해석한 경우와의 차이에 대하여 고찰하였다. 결과적으로 두 경우 모두 실험치와 약간의 오차를 보였지만 파손의 경향성에 있어서는 확률분포를 이용한 강도해석이 실험값과 더 근사한 결과를 보였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제11권3호
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• pp.89-100
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• 1999

The purpose of this study is to develop an analytic model of the concrete column strengthened with laminated CFS, and to provide a basic guideline for the strengthening design by CFS considering orthotropic properties of laminate. In this study, an analytical stress-strain model of laminated CFS is presented based on Tsai-Hill failure criterion. This model has been implemented in an algorithm which can evaluate the confinement effect of CFS. Through this algorithm, the stress-strain relationship of confined concrete is obtained and compared with experimental results of other studies. Using the constitutive relationships, section analyses of concrete column strengthened with CFS are done, and load-moment and load-curvature interaction curves are obtained. In addition, the strengthening effects of CFS according to various laminated angles are analyzed. Analytical results show that the strengthening effects of the strengthened concrete columns are significantly different in compression, flexure, and ductility according to the laminated ways. In compressive direction of principal stress shows the superiority, where an in flexural strengthening effects, [0/90]s does. In the aspect of ductility, [90]s shows the best effect.

• Composites Research
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• 제17권4호
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• pp.1-6
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• 2004

이 논문에는 구조물 강도에 대한 치수효과의 중요성이 수치해석의 결과로 강조되어 있다. 유리섬유 인장강도의 감소율은 어느 복합재료 제작전문가의 경험에 의한 것이다. 다른 소재의 경우는, 이러한 소재에 대한 자세한 실험결과가 나올 때까지, 이 논문의 자료와 방법을 사용할 수 있다. 강도범주는 Tsai-Wu의 응력공간에 대한 것을 사용하였나. 강토 비율을 지배하는 요소는, 인장강도만 감소시키는 경우, 인상 및 압축강도를 감소시키는 경우, 일반화된 von Mises의 파괴개념 또는 Hill의 개념을 선택하는 경우, 작용하는 응력상태 등이다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제29권4호
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• pp.455-467
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• 2008

This paper deals with the buckling and postbuckling responses and the progressive failure of square symmetric laminates with rectangular cutouts under uniaxial compression. A detailed investigation is made to show the effects of cutout size and cutout aspect ratio on prebuckling and postbuckling responses, failure loads and failure characteristics of $(+45/-45/0/90)_{2s}$, $(+45/-45)_{4s}$ and $(0/90)_{4s}$ laminates. The 3-D Tsai-Hill criterion is used to predict the failure of a lamina while the onset of delamination is predicted by the interlaminar failure criterion. In addition, the effects of boundary conditions on buckling load, failure loads, failure modes and maximum transverse deflection for a $(+45/-45/0/90)_{2s}$ laminate with and without cutout have also been presented. It is concluded that square laminates with small square cutouts have more postbuckling strength than without cutout, irrespective of boundary conditions.