• 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.

• 한국지반공학회논문집
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• 제31권2호
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• pp.13-25
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• 2015

최근 마이크로 파일의 활용 빈도가 점차 증가함에 따라 몇몇 연구자들은 마이크로파일 및 마이크로파일-기초에 대한 관련 연구를 수행하였다. 그러나 대부분의 관련연구는 모래지반을 대상으로 한 경우이다. 또한 마이크로파일-기초시스템의 지지특성은 기초시스템내 하부지반의 파괴거동과 파일설치조건에 따라 기초시스템의 지지력이 달라지나 이를 고려하지 않고 있다. 따라서 본 연구에서는 파괴거동이 상이한 지반에 설치된 마이크로파일-기초시스템의 지지력을 평가위해 수치해석을 수행하였다. 해석결과, 전면전단파괴가 발생한 모래지반에서는 기초시스템의 파일을 양 또는 음의 각도로 설치한 경우가 수직파일로 설치된 기초시스템보다 큰 것으로 나타났다. 관입파괴형상으로 파괴가 발생한 실트지반의 경우, 파일이 교차하도록 음의 각도로 설치한 기초시스템이 수직파일인 경우보다 지지력이 증가하였다. 그리고 양의 각도로 설치한 경우에는 수직인 경우와 유사한 것으로 나타났다.

• Steel and Composite Structures
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• 제20권6호
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• pp.1183-1191
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• 2016

The internal crack propagation, the failure mode and ultimate load bearing capacity of the steel-concrete-steel composite beam under the four-point-bend loading is investigated by the numerical simulation. The results of load - displacement curve and failure mode are in good agreement with experiment. In order to study the failure mechanism, the composite beam has been modeled, which part interface interaction between steel and concrete is considered. The results indicate that there are two failure modes: (a) When the strength of the interface is lower than that of the concrete, failure happens at the interface of steel and concrete; (b) When the strength of the interface is higher than that of the concrete, the failure modes is cohesion failure, i.e., and concrete are stripped because of the shear cracks at concrete edge.

• 한국기계가공학회지
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• 제20권9호
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• pp.35-41
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• 2021

A rotor is a crucial component in various mechanical assemblies. Additionally, high-speed and high-efficiency components are required in the automotive industry, manufacturing industry, and turbine systems. In particular, the failure of high-speed rotating bearings has catastrophic effects on auxiliary systems. Therefore, bearing reliability and fault diagnosis are essential for bearing maintenance. In this work, we performed failure mode and effect analysis on bearing rotors and determined that corrosion is the most critical failure type. Furthermore, we conducted experiments to extract vibration characteristic data and preprocess the vibration data through principle component analysis. Finally, we applied a machine learning algorithm called support vector machine to diagnose the failure and observed a classification performance of 98%.

• 한국윤활학회:학술대회논문집
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• 한국윤활학회 2002년도 proceedings of the second asia international conference on tribology
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• pp.305-306
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• 2002

In this paper, the endurance life of the rolling bearings with defective balls and their failure (flaking) phenomena are presented. It was found that the lives of ball bearings with defective balls were shorter than that of calculated L10 life as well as that of normal bearings in spite of the using standard bearing components. Although the bearings were assembled with defective balls, whereas the other parts were qualified new ones, the main failures were occurred on the inner ring raceways. Moreover, the failures were on the center of the groove curvature and the severity of failure is similar to the order of initial defect depth of the balls. These shows that the defects on the bearings can affect the life of tribologically contacted mating parts.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권10호
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• pp.6322-6328
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• 2014

얕은기초의 하중지지거동을 살펴보기 위해 3종류의 얕은기초를 가정하여 유한요소해석을 수행하였다. 띠기초에 대한 해석을 통해 구한 파괴시의 기초하부지반의 파괴양상은 팽창각이 없는 경우 국부전단파괴양상을 보였으며 팽창각이 있는 경우에는 전반전단파괴양상을 보였다. 팽창각에 따른 극한하중에 있어서는 팽창각이 있는 경우의 극한하중이 팽창각이 없는 경우에 비해 1.5배 큰 값을 보였다. 원형기초와 정사각형 기초에 대한 해석결과에 따르면 팽창각의 존재여부와 관계없이 파괴시 기초 인접지반면에 상향의 변위가 발생하여 전반전단파괴양상을 보였다. 극한하중에 있어서는 팽창각이 있는 경우가 없는 경우에 비해 약 10% 정도 증가하였다. 세 종류의 얕은기초에 대하여 해석을 통해 얻은 하중-침하곡선을 살펴볼 때 팽창각이 클수록 하중지지능력이 큼을 알 수 있었다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제71권3호
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• pp.211-221
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• 2019

To study the eccentric compression behavior of ultra-high performance fiber reinforced concrete (UHPFRC) columns, six UHPFRC columns and one high-strength concrete (HSC) column were tested. Variation parameters include load eccentricity, volume of steel fibers and stirrup ratio. The crack pattern, failure mode, bearing capacity, and deformation of the specimens were studied. The results showed that the UHPFRC columns had different failure modes. The large eccentric compression failure mode was the longitudinal tensile reinforcements yielded and many horizontal cracks appeared in the tension zone. The small eccentric compression failure mode was the longitudinal compressive reinforcements yielded and vertical cracks appeared in the compressive zone. Because of the bridging effect of steel fibers, the number of cracks significantly increased, and the width of cracks decreased. The load-deflection curves of the UHPFRC columns showed gradually descending without sudden dropping, indicating that the specimens had better deformation. The finite element (FE) analysis was performed to stimulate the damage process of the specimens with monotonic loading. The concrete damaged plasticity (CDP) model was adopted to characterize the behaviour of UHPFRC. The contribution of the UHPFRC tensile strength was considered in the bearing capacity, and the theoretical calculation formulas were derived. The theoretical calculation results were consistent with the test results. This research can provide the experimental and theoretical basis for UHPFRC columns in engineering applications.

• Composites Research
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• 제34권2호
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• pp.101-107
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• 2021

복합재료를 활용하여 설계되는 구조물은 각 부품들의 조립, 체결부를 갖게 된다. 이러한 연결 또는 조인트는 구조에서 잠재적으로 취약 부분이 될 수 있다. 복합재료 볼트 조인트의 파손모드는 구조 안전성을 위해 베어링 파손모드로 설계된다. 베어링 파손모드로 파괴되는 복합재료 볼트 조인트의 하중-변위 관계는 초기 파손 발생 후 비선형 거동을 보이며, 점진적인 파손을 보인다. 이러한 비선형적이고 점진적인 복합재료 볼트 조인트의 파손거동을 정확히 예측하기 위해 본 연구에서는 기존의 파손해석 모델에서 전단 손상변수 계산 과정에 수정을 수행하였다. 수정된 파손해석 모델을 이용하여 복합재료 볼트 조인트의 베어링 응력-베어링 변형률 결과를 예측하였으며, 기존 수정되지 않은 해석모델과 비교를 통해 수정된 모델의 유효성을 입증하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제77권4호
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• pp.559-569
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• 2021

This study was conducted to investigate the residual bearing capacity of steel-concrete composite beams under high-cycle fatigue loading through experiments and theoretical analysis. Six test beams with stud connectors were designed and fabricated for static, complete fatigue, and partial fatigue tests. The failure modes and the degradation of several mechanical performance indicators of the composite beams under high-cycle fatigue loading were analyzed. A calculation method for the residual bearing capacity of the composite beams after certain quantities of cyclic loading cycles was established by introducing nonlinear fatigue damage models for concrete, steel beam, and shear connectors beginning with the material residual strength attenuation process. The results show that the failure mode of the composite beams under the given fatigue load appears to be primarily affected by the number of cycles. As the number of fatigue loadings increases, the failure mode transforms from mid-span concrete crushing to stud cutting. The bearing capacity of a 3.0-m span composite beam after two million fatigue cycles is degraded by 30.7% due to premature failure of the stud. The calculated values of the residual bearing capacity method of the composite beam established in this paper agree well with the test values, which indicates that the model is feasibly applicable.

• 대한기계학회논문집
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• 제17권10호
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• pp.2518-2534
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• 1993

Fracture behavior of carbon/epoxy laminates under pin loading is studied experimentally and analytically. Effects of ratios of specimen width to hole diameter and edge distance to hole diameter on bearing strength are investigated. Characteristic length of the laminates obtained using HK model has good agreement with the experimental data. The larger hole size induced, the lower bearing strength is measured under pin loading . The bearing strength and failure mode could be predicted using HK model and Zhangs analytical solution of stress distribution around a pin loaded hole. Chamis' prediction method of bearing strength is also considered to predict failure mode and bearing strength. A modification of Chamis' method is made using the factor of rupturc. The predicted bearing strength by the modified method is reasonably close to the experimental data.