• 터널과지하공간
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• 제10권4호
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• pp.533-543
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• 2000

본 연구에서는 지하공간의 굴착에 따른 수직파이프 구조물의 변형거동 및 안정성을 수치해석적으로 검토하였다. 지반의 수직거동은 파이프의 압축변형 및 압축응력을 발생시키며, 수평거동은 파이프의 굴곡변형 및 쉽응력을 발생시킨다. 또한, 지반의 수평응력은 파이프를 압착시켜 접선응력을 발생시킨다. 본 연구의 해석대상 구조물은 지하 천연가스의 생산정으로 서, 인접 지반의 굴착이 파이프에 미치는 영향과 최대 영향 요소를 고찰하였다. 이를 위해 보안탄주의 폭과 가스생산정의 위치가 서로 다른 세 가지 사례를 해석하고 비교하였다. 두께 2.5m인 탄층이 심도 237.5m에 위치할 때 45.8m 폭의 보안탄주는 외경 10$\frac{3}{4}$ in., 두께 0.4 in.인 API-55 강철 파이프 구조물을 안전하게 보호할 수 있다. 또한, 실제로 파괴가 발생한 가스생산정을 검토한 결과, 발생된 전단음력이 강철 재료의 허용음력을 초과하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제19권6호
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• pp.575-585
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• 2007

본 논문은 55 MPa 이하 강도의 콘크리트를 사용한 CFT 기둥에 대한 P-M 상관곡선을 제안한 선행연구의 후속연구로서, 2005 AISC에서 새롭게 포함된 55 MPa 이상의 고강도 콘크리트를 사용한 정방형 CFT 기둥의 P-M 설계식을 제안하였다. 선행연구에서 제안한 개념을 적용하여 고강도 콘크리트를 사용한 CFT에서의 최대모멘트와 최대모멘트시의 압축력을 구하기 위해 강관의 폭두께비(b/t)와 강관의 항복강도에 대한 콘크리트의 상대강도(fck/Fy)를 중요 변수로 총 36개의 대상단면을 선정하여 Fiber Analysis를 통한 변수해석을 수행하였다. 강관의 응력-변형율 관계는 완전탄소성으로 가정하였고 콘크리트는 고강도 콘크리트에 적용가능한 Sakino의 모델을 이용하였다. 변수해석으로부터 얻어진 결과로부터 상기의 두 변수를 이용하여 고강도 콘크리트를 사용한 각형 CFT 기둥의 설계에 쉽게 사용할 수 있는 설계식을 제안하였다. 기존의 실험결과와 비교한 결과 본 논문에서 제시하는 방법은, 2005 AISC에서 제시하는 방법에 비해 보다 더 쉽고 간단하게 사용될 수 있는 것으로 나타났다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제29권3호
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• pp.205-215
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• 2017

본 연구에서는 10MW급 풍력하중을 받는 멀티기둥 타워시스템에 원형강관 부재의 구조안전성 및 경제성을 함께 검토하는 방식으로 부재 유용도에 근거한 개념설계의 예를 보였다. 단일 실린더형 타워를 대체할 수 있는 멀티기둥타워 구조의 구성에 관한 기본적인 가정을 정립하였고, 그에 따라 제안된 구조물을 모델링하고 해석하여 부재력을 확인하였다. 산정된 부재강도와 작용하중을 근간으로 제안된 멀티기둥타워의 각 부재별로 축력, 전단, 휨, 비틂에 대한 유용도가 산정되었고, 풍력타워로서의 적합성이 평가하였다. 멀티기둥 풍력타워의 개념설계에 채택될 수 있는 수준의 유용도 범위에서 강관 치수, 세장비 및 수평재 단수 등의 설계 매개변수를 제안하였다.

• 한국안전학회지
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• 제31권6호
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• pp.1-5
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• 2016

A bicycle is one of the most popular sporting goods in view of a sport activity and a human health. Metallic materials such as steel, aluminum, etc. were mainly used to the bicycle fork in the past. Nowadays, the carbon fiber reinforced composite materials are widely used to the manufacturing of a bicycle fork to reduce the weight and to increase the efficiency. Safety is a most important design parameter of a bicycle fork even if the weight and cost reduction are important. Bicycle failure may happen at the critical spot of a bicycle fork and cause the accident. In this paper, the composite bicycle fork will be analyzed to secure the safety and detect a critical spot by using the finite element method with Tsai-Wu failure criterion. The stress data were obtained for the laminated composites with various number of plies and fiber orientation under the bending load. Thus, design concept of a bicycle fork was proposed to secure the safety of a bicycle. The finite element analysis results show that the connection area between a steer tube and a fork blade is critical spot, and 75 or more layers of 0 degree are needed to secure the safety of a bicycle fork.

• 대한기계학회논문집A
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• 제26권1호
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• pp.55-60
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• 2002

For the development of a new creep test technique, the availability of SP-Creep test is discussed for 1Cr-0.5Mo boiler header material. And some results are also compared with those of 2.25Cr- 1Mo steel which widely uses as boiler superheater tube. The results can be summarized as follows. The load exponents(n) obtained by SP-Creep test for 1Cr-0.5Mo steel are decreased with increasing creep temperature and the values are 15.67, 13.89, and 17.13 at 550$^{circ}C$ ,575$^{circ}C$ and 600$^{circ}C$, respectively. The temperature dependence of the load exponent is given by n = 107.19 - 0.1108T. This reason that load exponents show the extensive range of 10∼16 is attributed to the fine carbide such as M$_{23}$C$_{6}$ in lath tempered martensitic structures. At the same creep condition, the secondary creep rate of 1Cr-0.5Mo steel is lower than the 2.25Cr-1Mo steel1 due to the strengthening microstructure composed by normalizing and tempering treatments. Through a SEM observation, it can be summarized that the primary, secondary, and tertiary creep regions of SP-Creep specimen are corresponding to plastic bending, plastic membrane stretching, and plastic instability regions among the deformation behavior of four steps in SP test, respectively.y.

• 한국세라믹학회지
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• 제41권7호
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• pp.560-566
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• 2004

다중 압출 공정을 이용하여 알루미나 연속다공질체를 제조하기 위해 기공형성제로서 탄소 분말을 사용하였으며 세라믹 분말의 성형을 용이하게 하기 위하여 에틸렌 비닐 아세테이트 고분자를 바인더로 사용하였다. 압출 횟수, 압출비 및 재료의 부피비를 제어함으로써 균일한 기공의 크기와 기공률을 용이하게 제어하였다. 제조된 소결체는 연속기공을 가질 뿐아니라 우수한 비표면적을 가졌으며, 기존의 공정에 의해 제조된 알루미나 다공질 재료보다 우수한 곡강도 값을 보였다. 생체 친화성 평가를 위해 인간의 뼈모세포인 MG-63 세포를 이용해 In-vitro 실험을 실시한 결과 기공의 아랫면, 윗면, 내부 및 외부에 세포가 잘 생착하여 네트워크 형태로 치밀하게 잘 성장하였다. 또한 이 재료를 이용하여 3차원 다공질체로 제조한 후 생체적합성을 평가하기 위해 쥐의 피하조직에 이식한 결과 어떠한 염증 소견이나 생체 거부반응이 없었으며 섬유조직으로 잘 둘러 쌓인 다공질체 주위로 새로운 모세혈관이 활발히 생성되었다.

• Steel and Composite Structures
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• 제29권4호
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• pp.451-464
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• 2018

This paper presents some quasi-static tests for 4 mixed columns composed of CFST column and RC column. The seismic performance and failure mode were studied under low-cyclic revised loading. The failure mode was observed under different axial compression ratios. The hysteretic curve and skeleton curve were obtained. The effects of axial compression ratio on yield mechanism, displacement ductility, energy dissipation, stiffness and strength attenuation were analyzed. The results indicate that the failure behavior of CFST-RC mixed column with archaized style is mainly caused by bending failure and accompanied by some shear failure. The axial compression ratio performs a control function on the yielding order of the upper and lower columns. The yielding mechanism has a great influence on the ductility and energy dissipation capacity of specimens. Based on the experiment, finite element analysis was made to further research the seismic performance by ABAQUS software. The variable parameters were stiffness ratio of upper and lower columns, axial compression ratio, yielding strength of steel tube, concrete strength and rebar ratio. The simulation results show that with the increase of stiffness ratio of the upper and lower columns, the bearing capacity and ductility of specimens can correspondingly increase. As the axial compression ratio increases, the ductility of the specimen decreases gradually. The other three parameters both have positive effect on the bearing capacity but have negative effect on the ductility. The results can provide reference for the design and engineering application of mixed column consisted of CFST-RC in Chinese archaized buildings.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제77권2호
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• pp.179-196
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• 2021

Experimental investigations on the seismic behaviors of the PVC-FRP Confined Reinforced Concrete (PFCRC) columns under low cyclic loading are carried out and two variable parameters including CFRP strips spacing and axial compression ratio are considered. The PFCRC column finally fails by bending and is characterized by the crushing of concrete and yielding of the longitudinal reinforcement, and the column with a high axial compression ratio is also accompanied by the cracking of the PVC tube and the fracture of CFRP strips. The hysteretic curves and skeleton curves of the columns are obtained from the experimental data. With the increase of axial compression ratio, the stiffness degradation rate accelerates and the ductility decreases. With the decrease of CFRP strips spacing, the unloading sections of the skeleton curves become steep and the ductility reduces significantly. On the basis of fiber model method, a numerical analysis approach for predicting the skeleton curves of the PFCRC columns is developed. Additionally, a simplified skeleton curve including the elastic stage, strengthening stage and unloading stage is suggested depending on the geometric drawing method. Moreover, the loading and unloading rules of the PFCRC columns are revealed by analyzing the features of the skeleton curves. The quantitative expressions that are used to predict the unloading stiffness of the specimens in each stage are proposed. Eventually, an analytical model for the PFCRC columns under low cyclic loading is established and it agrees well with test data.

• Composites Research
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• 제22권6호
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• pp.32-38
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• 2009

본 연구에서는 탄소, 케블라 및 탄소-케블라 하이브리드 등 4가지 소재로 제작된 원형튜브시편에 대한 에너지 흡수능력 및 파손모드를 평가하였다. 이를 위해, 본 연구에서 일방향 프리프레그를 이용해서 원형튜브 제작하고 10mm/min의 하중속도로 준정적 압축시험을 수행하였다. 시험을 통해 취성파괴모드로 압축되는 탄소/에폭시로 제작된 튜브가 가장 우수한 에너지 흡수 특성을 보인 반면, 좌굴에 의해 압축되는 케블라/에폭시 튜브가 가장 낮은 에너지 흡수특성을 보였다. 하이브리드 [$90_C/0_K$]튜브의 경우 국부좌굴모드에 의해 에너지를 흡수했으며 우수한 압축후 구조온전성 특성을 보였다. [$90_K/0_C$] 튜브의 경우 주 파손모드는 단층굽힘모드이고 압축후 구조온전성이 확보되지 못했다.

• Steel and Composite Structures
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• 제49권6호
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• pp.615-631
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• 2023

To investigate the seismic behavior of steel slag self-stressing concrete-filled circular steel tubular (SSSCFCST) columns, 14 specimens were designed, namely, 10 SSSCFCST columns and four ordinary steel slag (SS) concrete (SSC)-filled circular steel tubular (SSCFCST) columns. Comparative tests were conducted under low reversed cyclic loading considering various parameters, such as the axial compression ratio, diameter-thickness ratio, shear-span ratio, and expansion ratio of SSC. The failure process of the specimens was observed, and hysteretic and skeleton curves were obtained. Next, the influence of these parameters on the hysteretic behavior of the SSSCFCST columns was analyzed. The self stress of SS considerably increased the bearing capacity and ductility of the specimens. Results indicated that specimens with a shear-span ratio of 1.83 exhibited compression bending failure, whereas those with shear-span ratios of 0.91 or 1.37 exhibited drum-shaped cracking failure. However, shear-bond failure occurred in the nonloading direction. The stiffness of the falling section of the specimens decreased with increasing shear-span ratio. The hysteretic curves exhibited a weak pinch phenomenon, and their shapes evolved from a full shuttle shape to a bow shape during loading. The skeleton curves of the specimens were nearly complete, progressing through elastic, elastoplastic, and plastic stages. Based on the experimental study and considering the effects of the SSC expansion rate, shear-span ratio, diameter-thickness ratio, and axial compression ratio on the seismic behavior, a peak displacement coefficient of 0.91 was introduced through regression analysis. A simplified method for calculating load-displacement skeleton curves was proposed and loading and unloading rules for SSSCFCST columns were provided. The load-displacement restorative force model of the specimens was established. These findings can serve as a guide for further research and practical application of SSSCFCST columns.