지반의 동적 변형 특성인 전단파 속도(Vs), 압축파 속도(Vp), 그리고 그에 따른 포아송 비(v)는 내진 설계나 내진 성능 평가 외에도 구조물의 거동 평가에 필요한 매우 중요한 지반 정수이다. 지난 수 십 년 동안 이러한 지반 정수를 효율적이고 정밀하게 측정하기 위해 여러 가지 검측공 탄성파 시험 기법들이 개발 및 적용되어 왔다. 본 연구에서는 가장 신뢰성이 높은 현장 탄성파 기법인 크로스홀 탄성파 시험 기법을 지반 동적 물성을 획득하기 위한 기법으로 선정하였다. 지하수위 존재 여부에 관계없이 토사뿐만 아니라 암반을 대상으로 크로스홀 시험을 성공적으로 수행할 수 있도록 연직 시추공 안에서 지반에 대한 횡방향 가진이 가능한 스프링식 발진 장치를 개발하고, 두 곳의 기존 항만 부두 부지와 두 곳의 신규 LNG 저장 시설 부지로 구성된 국내 세 지역을 대상으로 크로스홀 탄성파 시험을 실시하였다. 대상 부지에서의 횡방향 가진의 크로스홀 시험으로부터 깊이별 Vs, Vp 및 v와 같은 지반 동적 특성을 효율적으로 결정하였으며, 적용 대상 시설물인 기존 항만 부두 시설물의 내진 성능 평가 그리고 신규 LNG 저장 시설물의 내진 설계를 위한 근본 자료로 제시하였다.
Yong-Hoon Byun;Mi Jeong Seo;WooJin Han;Sang Yeob Kim;Jong-Sub Lee
Computers and Concrete
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제31권4호
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pp.359-370
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2023
Slime is produced by excavation during the installation of embedded piles, and it tends to mix with the cement paste injected into the pile shafts. The objective of this study is to investigate the strength and stiffness characteristics of cement pasteslime mixtures. Mixtures with different slime ratios are prepared and cured for 28 days. Uniaxial compression tests and elastic wave measurements are conducted to obtain the static and dynamic properties, respectively. The uniaxial compressive strengths and static elastic moduli of the mixtures are evaluated according to the curing period, slime ratio, and water-cement ratio. In addition, dynamic properties, e.g., the constrained, shear, and elastic moduli, are estimated from the compressional and shear wave velocities. The experimental results show that the static and dynamic properties increase under an increase in the curing period but decrease under an increase in the slime and water-cement ratios. The cement paste-slime mixtures show several exponential relationships between their static and dynamic properties, depending on the slime ratio. The bearing mechanisms of embedded piles can be better understood by examining the strength and stiffness characteristics of cement paste-slime mixtures.
본 연구에서는 포천, 거창, 합천 지역에 분포하는 주라기 화강암을 대상으로 미세균열 분포특성이 화강암의 물성과 역학적 이방성에 미치는 영향에 대하여 관찰하였다. 15종의 방향성 공시체를 대상으로 한 물성시험결과를 살펴보면 공극률과 흡수율은 대체로 비례하는 것으로 측정되었다. 또한 이들 공시체를 대상으로 한 P파 속도의 분포특성을 살펴보면 hardway에 수직한 H축 방향에서 고속도이고, rift에 수직한 R축 방향에서 저속도를 보인다. 3축에 평행하게 제작된 암석 공시체를 대상으로 압축강도시험을 실시하였으며, 강도는 미세균열들의 방향별 발달정도와 밀접한 관계를 보이고 있다.
Roh, Sang-Il;Lee, Dong-Hun;R. E. Denton;K. Takahashi;J. Goldstein;A. Keiling;R. A. King;K. Yumoto
한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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한국우주과학회 2003년도 한국우주과학회보 제12권2호
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pp.39-39
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2003
The plasmaspheric region shows relatively strong longitudinal asymmetry in the sense that the location of the plasmapause and the density distribution significantly vary with respect to local time, and this asymmetry effect has been neglected in previous magnetospheric ULF wave studies. In this study, we numerically examine the MHD wave properties of field line resonances (FLRs) and Pi2 pulsations when the inner magnetosphere is assumed to be asymmetric. We use the dipole magnetic field model, but our density model is based on. observational data from the IMAGE satellite. We assume an impulsive input in the magnetotail, which can be associated with a substorm onset. Our results suggest that local FLRs appear in both the radial and azimuthal oscillations owing to the asymmetry. Plasmaspheric Pi2 signals appear in the compressional component, but they are more strongly affected by ambient plasmaspheric structure than the FLRs. We compare our results with the observational data of Pi2 events.
암석의 탄성파속도를 측정하는 방법은 암석의 공학적 특성을 나타내는 하나의 지표로서 일반적으로 인식되고 있어서 우리나라에서도 $\lower right quadrant건설\; 표준품셈\upper left quadrant$등의 암판정 기준으로서 보편적으로 사용되고 있다. 그러나 암석의 탄성파속도는 시료의 함수상태에 따라서 크게 변화하는 사실을 충분히 인식하지 못하고 있으므로 본 논문은 한국화강암에서 관찰된 변화특성을 설명한다. 국제 암반역학회에서 추천하고 있는 암석의 탄성파속도 측정방법도 역시 실험상의 어려움이 있는데, 예를 들면 암석시료의 양쪽 끝에서 탄성파가 잘 측정되도록 하기 위하여 사용되는 바셀린이 암석 시료내로 침투하는 경우가 하나의 문제점이고, 또한 암석시료가 함수됨에 따라서 시료의 체적이 팽창하는 경우에도 해석상의 어려움이 있다. 또한 서서히 함수정도를 증가시키는 경우에 암석시료내에서 탄성파속도의 변화를 관찰하여 보면 암석시료내에 존재하는 잔류응력을 파악하는 한 방법으로서도 사용될 수도 있다는 것을 알 수 있다.
Field line resonances (FLRs) observed in the magnetosphere often have the amplitude of a few nT, which indicates that dB/B roughly satisfies ~0.01. It is well known that the FLRs are excited by compressional waves via mode conversion, but there has been no apparent criterion on the maximum amplitude in the regime of linear approximations. Such limited range of amplitude should be understood by including nonlinear saturation of FLRs, which has not been examined until now. In this study, using a three-dimensional magnetohydrodynamic (MHD) simulation code, we examine the evolution of nonlinear field line resonances (FLRs) in the cold plasmas. The MHD code used in this study allows a full nonlinear description and enables us to study the maximum amplitude of FLRs. When the disturbance is sufficiently small, it is shown that linear properties of MHD wave coupling are well reproduced. In order to examine a nonlinear excitation of FLRs, it is shown how these FLRs become saturated as the initial magnitude of disturbances is assumed to increase. Our results suggest that the maximum amplitude of FLRs become saturated at the level of the same order of dB/B as in observations. In addition, we discuss the role of both linear terms and nonlinear terms in the MHD wave equations.
지구자기구의 자기유체파에 대한 혼합의 성질을 연구하기 위해 3차원 box model을 개발하였다. 이 모델에서 축대칭 ring current의 효과를 자기유체파동방정식에 압력의 변화로 가정함으로써 조사하였다. 압축성 파는 축대칭 ring current에 의하여 noise가 발생되지만 자기력선 공명현상에는 어떠한 영향도 미치지 않는다느 사실을 발견하였다. 그러므로 압력 변화에 의한 ring current가 존재하는 지역에서 global 공동(cavity) mode 와 같이 불연속적인 주파수가 나타나지 않는 위성실험결과를 설명할 수 있었다. 또한 횡파의 연속적인 주파수 띠는 ring current가 지구의 이중극자축에 비대칭이 되어질 때 까지 영향을 받지 않음을 밝혔으며 따라서 실험결과에서 횡파에 의한 스펙트럼이 압축성파에 비해 매우 자주 관측됨을 확인할 수 있었다. 추가로 본 연구에서 압력의 변화를 가정하지 않은 이전의 box model이나 dipole model 에서 얻은 파 혼합현상의 결과가 유효함을 보였다.
Biopolymers, polymers produced by living organisms, are used in various fields (e.g., medical, food, cosmetic, medicine) due to their beneficial properties. Recently, biopolymers have been used for control of soil erosion, stabilization of aggregate, and to enhance drilling. However, the inter-particle behavior of such polymers on soil behavior are poorly understood. In this study, an artificial biopolymer (${\beta}$-1,3/1,6-glucan) was used as an engineered soil additive for Korean residual soil (i.e., hwangtoh). The geotechnical behavior of the Korean residual soil, after treatment with ${\beta}$-1,3/1,6-glucan, were measured through a series of laboratory approaches and then analyzed. As the biopolymer content in soil increased, so did its compactibility, Atterberg limits, plasticity index, swelling index, and shear modulus. However, the treatment had no effect on the compressional stiffness of the residual soil, and the polymer induced bio-clogging of the soil's pore spaces while resulting in a decrease in hydraulic conductivity.
천해환경에서 저주파 광대역신호와 수직선배열을 이용하여, 퇴적층의 지음향인자(층두께, 종파속도, 종파감쇠계수, 밀도)를 역추정하였다. 역산방법은 모델 기반의 역산으로 유전알고리즘 (Genetic Algorithm)을 이용한 일관적 광대역 정합장처리(Coherent Broadband Matched Field Processing)기법을 사용하였다. 저주파 광대역음원으로 사용된 상업용 전구의 내폭신 호는 짧은 시간동안 많은 변화를 포함하는 천이신호이기 때문에, 분석시 시간과 주파수에 따른 창함수의 조절이 요구되는데, 주기신호분석에 주로 사용되는 퓨리에 기반의 분석방법은 이러한 점에서 많은 어려움이 있다. 본 논문에서는 해양도파관에서 근거리 음파전달 시 계측된 시계열신호로부터 다중경로성분을 구분하고 추출하기 위하여 시간-주파수영역에서 창함수의 크기조절이 가능한 웨이블릿 변환을 통한 신호 분석을 수행하였고, 분석된 실측음장과 계산된 복제음장의 연속웨이블릿 계수를 상호상관 시킴으로써 비용함수를 정의하였다. 비용함수의 전역최고점을 찾는 최적화 과정을 통하여 각 퇴적층의 지음향인자들을 역추정하였다. 특히 역산인자의 민감도에 따른 퇴적층별, 인자별, 분리연산을 수행함으로써 최적화과정에서 참값으로의 수렴효율을 높였다. 역산의 결과 실험해역 퇴적물 상층부에는 두께 44.43m, 음속 1549 m/s의 모래-실트-점토질(sand-silt-clay)층이 존재하고, 그 하부에는 12.28m 음속 1993 m/s의 거친모래질(Coarse sand)층의 존재를 추정해 내었다. 또한 역산 결과를 시추자료 및 탄성파 자료와 비교함으로써 본 논문에서 제안한 역산 방법의 유효성을 확인하였다.
본 연구에서는 일방향(unidirectional)으로 섬유가 강화된 복합재료를 다루게 되는데, 섬유는 직경이 모두 같고, 길이가 무한이며, 서로 평행하게 정렬되엉 불규칙 하게 분포된 원형실린더로 가정한다. 먼저, 임의의 한 기준 산란체에 의한 압축파 및 SV파의 산란을 수식화하고, 기준 산란체에 대한 나머지 산란체들이 존재할 확률을 이용하여 산란계수의 통계적 기대값을 구함으로써 그 매질내에 존재하는 파동의 전파 특성을 지배하는 분산 관계식의 해를 수치적으로 구함으로써 매질의 평균전파속도, 유 효 동탄성계수 및 감쇠계수를 주파수와 체적비의 함수로 구한다. 또 구하여진 동탄 성계수의 저주파 극한값과 정적하중상태에서 구한 Hashin-Rosen의 값들과 비교하여 봄 으로써 본 연구의 타당성을 입증한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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