• Coupled systems mechanics
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• 제3권1호
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• pp.73-88
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• 2014

The paper deals with a model founded on the physical processes in concrete subject to high temperatures. The model is developed in the framework of continuum damage mechanics and the theory of porous media and is demonstrated on selected structures. The model comprises balance equations for heat transfer, mass transfer of water and vapour, for linear momentum and for reaction. The balance equations are completed by constitutive equations considering the special behaviour of concrete at high temperatures. Furthermore, the limitation and decline of admissible stresses is achieved by using a composed, temperature depending crack surface with a formulation for the damage evolution. Finally, the complete coupled model is applied to several structures and to different concrete in order to determine their influence on the high-temperature-behaviour.

• Journal of Hydrospace Technology
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• 제1권1호
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• pp.111-124
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• 1995

An improved analysis model for material nonlinearity induced by elasto-plastic deformation and damage including a large strain response was proposed. The elasto-plastic-damage constitutive model based on the continuum damage mechanics approach was adopted to overcome limitations of the conventional plastic analysis theory. It can manage the anisotropic tonsorial damage evolved during the time-independent plastic deformation process of materials. Updated Lagrangian finite element formulation for elasto-plastic damage coupling problems including large deformation, large rotation and large strain problems was completed to develop a numerical model which can predict all kinds of structural nonlinearities and damage rationally. Finally a finite element analysis code for two-dimensional plane problems was developed and the applicability and validity of the numerical model was investigated through some numerical examples. Calculations showed reasonable results in both geometrical nonlinear problems due to large deformation and material nonlinearity including the damage effect.

• 한국어학
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• 제79권
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• pp.63-89
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• 2018

This study explores contrastive relation among voiced bilabial fricative [${\ss}$], voiceless bilabial stop [p] and glide [w] in Middle Korean consonant system based on Probabilistic Model. Preceding researches about voiced bilabial fricative [${\ss}$] proposed two influential arguments. One is voiced bilabial fricative [${\ss}$] was an independent phoneme, the other is it was not an independent phoneme but an allophone of voiceless bilabial stop [p] in Middle Korean. This study applies Probabilistic Phonological Relationship Model (PPRM) for solving the problem of dichotomy about contrastive and allophonic relations. The analysis result of the contrastive entropy by PPRM suggests that voiced bilabial fricative [${\ss}$] was just an allophone of voiceless bilabial stop [p] or glide [w] in Middle Korean. Comparing the entropies between [p] and other consonants with the entropies between [${\ss}$] and other consonants, a continuum defined in terms of entropy reveals that [${\ss}$] in Middle Korean was more allophonic than phonemic.

• Advances in nano research
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• 제6권4호
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• pp.339-356
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• 2018

In this article, the critical buckling of a single-walled carbon nanotube (SWCNT) embedded in Kerr's medium is studied. Based on the nonlocal continuum theory and the Euler-Bernoulli beam model. The governing equilibrium equations are acquired and solved for CNTs subjected to mechanical loads and embedded in Kerr's medium. Kerr-type model is employed to simulate the interaction of the (SWNT) with a surrounding elastic medium. A first time, a comparison with the available results is made, and another comparison between various models Winkler-type, Pasternak-type and Kerr-type is studied. Effects of nonlocal parameter and aspect ratio of length to diameter of nanobeam, as well as the foundation parameters on buckling of CNT are investigated. These results are important in the mechanical design considerations of nanocomposites based on carbon nanotubes.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제77권5호
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• pp.651-659
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• 2021

In this study, a new constitutive model has been developed to predict the elastic behavior of plain weave textile composites, using the finite element (FE) method. The geometric conditions and basic assumptions of this model are based on the basics of a continuum theory developed for the plane curved composites. In this model, the mechanical properties of the weave region and pure matrix region is calculated separately and then imported for the FE analysis. This new constitutive model is used to implement the mechanical properties of weave region in the representative volume element (RVE). The constitutive relations are implemented as user-material subroutine code (UMAT) in ABAQUS® FE software. The results of FE analysis have been compared with experimental results and other data available in the literature. These comparisons confirmed the capability of the presented model for the prediction of effective elastic properties of plain weave fabric composites.

• Advances in Computational Design
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• 제8권1호
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• pp.77-96
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• 2023

Calculating size-dependent mechanical properties of the nano-scale materials usually involves cumbersome numerical and theoretical works. In this paper, we aim to present a closed-form relation to calculate the length-dependent Young's modulus of carbon nanotubes (CNTs) based on nonlocal elasticity theory. In this regard, a single wall carbon nanotube (SWCNT) is considered as a rod structure and the governing nonlocal equations are developed under uniaxial tensile load. The equations are solved using analytical methods and strain distribution, total displacement and the size-dependent equivalent Young's modulus are obtained. Further, the results are compared with the molecular dynamics results from the literature. The outcome indicates that the calculated relations are coincident with the molecular dynamics results.

• Advances in materials Research
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• 제11권2호
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• pp.111-120
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• 2022

A novel nonlocal model with one thermal relaxation time is presented to investigates the thermal damages and the temperature in biological tissues generated by laser irradiations. To obtain these models, we used the theory of the non-local continuum proposed by Eringen. The thermal damages to the tissues are assessed completely by the denatured protein ranges using the formulations of Arrhenius. Numerical results for temperature and the thermal damage are graphically presented. The effects nonlocal parameters and the relaxation time on the distributions of physical fields for biological tissues are shown graphically and discussed.

• 해양환경안전학회지
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• 제24권1호
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• pp.119-125
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• 2018

입자기반 전산유체역학 기법은 유체역학에서의 라그란지안 접근법에 기반을 두고 있다. 입자기반 방식은 입자 각각이 물리량을 가지고 움직이며 이러한 입자의 움직임을 추적하는 방식으로 유체의 거동을 구현할 수 있다. 이러한 방식은 격렬한 움직임에 의한 자유표면 혹은 경계면의 운동 재현에 우수성이 있으나 연속체역학을 위반할 수 있다는 문제점 역시 포함하고 있다. 이를 반대로 말하자면 특별한 조치를 취하지 않는 경우에는 연속체가 아닌 물질에 대한 구현이 매우 쉽게 가능하다는 것이기도 하다. 이에 따라, 기존의 유체에서 사용되는 입자기반 전산해석방식을 지배방정식 단계에서부터 고체입자형으로 변형이 가능하다는 것을 알 수있다. 본 연구에서는 입자기반 전산해석방식을 고체입자에 알맞은 형태로 변환하였다. 변환을 위해 유체에서 사용되는 점성항을 제거하고 대신 마찰항을 추가하였다. 본 연구에서 개발된 고체입자형 전산해석 프로그램을 이용하여 고체입자의 붕괴를 구현하였으며 이를 유체입자 붕괴와의 비교를 통해 입증하였다. 또한 유체입자가 가질 수 없는 고체입자만의 특성인 안식각을 구현하여 고체입자를 위한 입자기반 전산해석 프로그램을 완성하였다.

• 터널과지하공간
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• 제11권3호
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• pp.279-288
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• 2001

절리가 발달한 암반의 거동평가를 위한 해석적 방법은 연속체 모델과 불연속체 모델을 사용하는 방법으로 대별할 수 있으며, 연속체 모델을 사용할 경우에는 유한요소법이나 유한차분법을 이용하는 방법이 주로 사용되고 있다. 불연속체 모델은 개별 블록들의 움직임을 일일이 계산하므로 매우 매력적인 방법이지만 현재의 지반조사 기술수준으로는 지반내의 발달된 절리를 개별적으로 정확히 파악하기가 매우 어려우며, 컴퓨터의 계산용량이 너무 과다해지는 단점이 있다. 더욱이 2조 이상의 주절리군을 갖는 절리암반의 경우, 개별 블록의 거동을 모델링하는 것은 불가능하다. 따라서, 불연속편을 포함한 암반을 연속체로 가정한 편재절리 모델(ubiquitous joint model)을 이용한 연구가 요구된다. 터널의 경우에는 사면의 경우와는 달리 파괴면의 형상을 사전에 가정하기 어렵기 때문에 한계평형법에 기초한 해석법등을 적용하여 안전율을 구하기가 곤란하다. 이러한 이유에서 터널을 대상으로 한 수치해석은 안전율을 구하기보다는 안정성을 평가하는 데만 제한적으로 사용되어 왔다. 본 논문에서는 2조의 절리군을 고려할 수 있는 편재절리모델을 이용하여 절리암반터널의 거동이 평가되었고, 수치해석에 의해 터널의 안전율을 구하는 방법이 제시되었다. 이를 위해, 강도감소기법이 사용되었다.

• 한국지리정보학회지
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• 제15권1호
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• pp.99-118
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• 2012

본 연구는 하천구배에 따라 환경요인 및 생물군집이 변화한다는 하천연속성 개념(River Continuum Concept, RCC)을 금강 수계에 적용하여, 수서곤충 섭식기능군의 공간적 분포 특성과 환경요인 사이의 상관관계를 규명하기 위하여 수행되었다. 이를 위해, 수서곤충 생물군집의 서식에 영향을 미치는 물리 화학적 환경요인들과 생물군집의 분포관계를 단계적 다중회귀분석기법으로 분석하였다. 또한, 주요인으로 선정된 환경요인들에 따른 생물군집의 분포특성을 발생확률 예측기법인 빈도비 모델(Frequency Ratio Model, FRM)과 지리정보시스템(GIS)의 공간분석기법에 적용하여 수서곤충 섭식기능군의 분포예측도를 작성하였다. 연구 결과, 고도, 하폭, 유속, conductivity, 수온, 모래의 함량 등 6개 환경요인의 결정계수($R^2$)가 0.5 이상으로 나타나 수서 곤충 섭식기능군의 분포에 영향을 미치는 주요인으로 선정되었다. 그리고 작성된 분포예측자료와 연구지역에 대하여 기 조사된 실측자료를 비교 검증한 결과, 두 자료 사이의 평균제곱근오차(RMSE)가 0.1892~0.4242로 나타나 예측모델의 신뢰성을 확인할 수 있었다. 이 연구의 결과는 수서곤충 섭식기능군을 이용한 하천생태계의 새로운 평가방법 작성에 활용될 수 있을 것이며, 하천 서식지의 보전 및 복원을 위한 기초자료로 활용될 것으로 판단된다.