• Computers and Concrete
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• 제5권4호
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• pp.375-388
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• 2008

Crack opening governs many transfer properties that play a pivotal role in durability analyses. Instead of trying to combine continuum and discrete models in computational analyses, it would be attractive to derive from the continuum approach an estimate of crack opening, without considering the explicit description of a discontinuous displacement field in the computational model. This is the prime objective of this contribution. The derivation is based on the comparison between two continuous variables: the distribution if the effective non local strain that controls damage and an analytical distribution of the effective non local variable that derives from a strong discontinuity analysis. Close to complete failure, these distributions should be very close to each other. Their comparison provides two quantities: the displacement jump across the crack [U] and the distance between the two profiles. This distance is an error indicator defining how close the damage distribution is from that corresponding to a crack surrounded by a fracture process zone. It may subsequently serve in continuous/discrete models in order to define the threshold below which the continuum approach is close enough to the discrete one in order to switch descriptions. The estimation of the crack opening is illustrated on a one-dimensional example and the error between the profiles issued from discontinuous and FE analyses is found to be of a few percents close to complete failure.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1993년도 추계학술대회 논문집
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• pp.650-655
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• 1993

Carbon/epoxy composite(CFRP) coupons previously damaged by low velocity impact were tested under static tensile loading and microscope progress of damage was characterized by ultrasonic C-scan, Scanning Acoustic Microscopy (SAM) and Acoustic Emission(AE) techniques which were based on the application of elastic waves. The degress of impact damage has been correlated with the AE activity during monotonic or loading/unloading tensile testing as well as the result of ultrasonic test. The coupons were subjected to impact velocities ranged from 0.71 to 2.17 m/sec, which introduced the amount of damage rated as 0%, 10%, 30%, and 50% with reference to the total absorbed energy at fracture. Special attention was paid to determine optimal AE parameters to characterize the microscopic fracture process and to predict the residual strength of composite laminates. AE RMS voltage during the early stage of tensile loading was found an effective parameter to quantify the degree of impact damage. It was also found that the Felicity ratio is closely related to the stacking sequence and the residual strength of the CFRP laminates.

• 터널과지하공간
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• 제21권3호
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• pp.235-243
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• 2011

본 연구에서는 SB발파에서 평활한 최종파단면과 발파손상영역을 제어하고, 동시에 발파진동을 제어하기 위한 목적으로 무장약 균열 유도공을 이용한 제어발파기법을 제안하였다. 무장약 균열유도공의 파단면 제어 유효성을 검토하기 위하여 일반 SB발파와 무장약 균열 유도공 적용한 SB발파에서 암반 내 발생하는 파괴과정을 수치해석법으로 모사하여 파단면을 분석하였다. 제발효과를 높이기 위하여 도폭선에 의한 기폭을 고려하였으며, 무장약 균열 유도공을 중심으로 양쪽에 장약공이 설치된 일자유면 발파로 가정하여 암반의 파괴과정해석을 수행하여 SB발파에서 무장약 균열 유도공에 의한 파단면 형성 기구를 고찰하였다. 결과적으로, 공간격이 40cm 이하에서 무장약 균열 유도공을 사용한 경우가 낮은 파단면 거칠기를 보여 파단면 제어 효과가 있음을 입증 하였다.

• 한국의류학회지
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• 제37권5호
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• pp.667-675
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• 2013

After analyzing excavated $17-18^{th}$ century silk fibers through a scanning electron microscopy, we discovered seven different kinds of fracture morphology. Using Morton & Hearle fiber fracture morphology, we classified the findings into four different categories. Type I is tensile failure resulting from brittle fracture, granular fracture, and ductile fracture. Type II is fatigue failure caused by tensile fatigue, flex fatigue, and axial split (fibrillation). Type III is bacterial deterioration discovered only in excavated artifacts. Type IV is a combination of the three above. Humid underground conditions and the infiltration of bacteria caused the fibers to swell and weaken its interfibrillar cohesion. Fractures occur when drying and processing an excavated artifact that is already in a fragile condition. Therefore, one must minimize damage through a prompt cleaning process and make sure that the least possible force is exerted on the fabric during any treatment for repair and exhibition.

• 콘크리트학회논문집
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• 제21권4호
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• pp.457-464
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• 2009

섬유는 가교작용에 의한 시멘트 복합체의 파괴를 조절할 수 있는 섬유보강 시멘트 복합체의 중요한 재료로 섬유의 혼입률에 따라 다른 파괴메커니즘을 나타내기도 한다. 일반적인 연구에서 섬유를 보강한 시멘트 매트릭스의 마 이크로 메커니즘에 대한 이해를 통하여 섬유보강 시멘트 복합체의 파괴거동을 평가할 필요가 있다. 이 연구에서는 섬 유보강 시멘트 복합체의 파괴거동을 평가하기 위하여, 반복압축, 휨하중 하에서 음향방출 기법에 의한 섬유보강 시멘트 복합체의 손상을 평가하고 분석하였다. 실험체는 PVA 섬유를 0, 1.0, 1.5, 2.0%를 치환한 총 4개의 실험체를 계획하였 다. 기존 연구의 경우 기본적인 AE 신호에 의한 분석 방법을 제시하고 있으나 이 연구에서는 이전 연구자들에 의해 제 시되었던 음향방출 기법을 이용한 정량적 손상평가를 섬유보강 시멘트 복합체에 적용하여 분석하였다. 펠리시티비에 의 한 손상평가의 경우 기존 연구 결과와 같이 모든 실험체에서 카이저 효과와 함께, 펠리시티비가 0.4~1.1로 나타나 펠리 시티비에 의한 섬유보강 시멘트 복합체의 손상 정도를 평가 할 수 있을 것으로 판단된다. 또한 휨 실험체의 경우 손상 을 평가하기 위하여 calm ratio, b-value 및 felicity ratio를 사용하였다. 이 연구의 목적은 섬유보강 시멘트 복합체의 손 상을 평가하는데 있어 음향방출 기법을 활용한 정량적 손상평가 방법의 적용 가능성을 평가하고 차후 연구를 위한 기 본 데이터를 확보하고자 한다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제91권3호
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• pp.239-250
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• 2024

With the aim to provide better predication about fracture behavior, a numerical simulating strategy based on the rigid spring model is proposed for reinforced concrete (RC) structures in this study. According to the proposed strategy, concrete is partitioned into a series of irregular rigid blocks based on the Voronoi diagram, which are connected by interface springs. Steel bars are simulated by bar elements, and the bond slip element is defined at bar element nodes to describe the interaction between reinforcement and concrete. A concrete damage evolution model based on the separation criterion is adopted to describe the weakening process of interface spring between adjacent blocks, while a nonlinear bond slip model is introduced to simulate the synergy behaviour of reinforced steel bars and concrete. In the damage evolution model of concrete, the influence of compressive stress perpendicular to the interface on the shear strength is considered. To check the effectiveness and applicability of the proposed modelling, experimental and numerical studies about a simply-supported RC beam and the two-notched concrete plates in Nooru-Mohamed's experiment are conducted, and the grid sensitivity are investigated.

• 한국안전학회지
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• 제6권4호
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• pp.21-27
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• 1991

Acoustic Emission was monitored during tensile test and loading-holding-unloa-ding cycle test for two types (notched and unnotched) of CFRP specimens. AE activities showed that the fiber breakage during tensile tests depended upon the specimen geometry. We obtained new AE parameter such as the ration (damage ratio= AE events during unloading test / AE events during loading test) and the felicity ratio from which we investigated dynamic fracture process of CFRP specimens. The damage ratio of AE events was shown to be a good indicator to distinguish the generated fracture mechanism, such as fiber breakage and delamination. Also, ultrasonic testing results after loading-holding-unloading cycle test were good agreement with AE test results to detect defects or fiber breakage.

• 터널과지하공간
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• 제20권1호
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• pp.65-72
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• 2010

암반발파에서 평활한 파단면을 확보하고 굴착손상영역을 제어하기 위하여 노치장약공을 이용한 균열제어공법이 제안되었다. 본 연구에서는 노치형상과 장약조건이 균열발생 및 성장에 미치는 영향을 살펴보기 위하여 날개형 노치장약공을 갖는 발파모델을 구축하고 동적 파괴과정 해석법을 이용한 암반 파괴과정 해석을 수행하였다. 그 결과, 노치 길이가 증가함에 균열의 성장 길이가 증가하며 파단면의 거칠기가 감소하고 장약공 상하부에 손상균열의 발생이 억제되는 경향을 보였다. 해석결과로부터 노치 길이 및 개구 폭에 따른 응력집중계수의 변화 및 균열발생 양상을 비교 분석하여 균열제어에 미치는 영향인자에 대하여 고찰하였다.

• 한국기계가공학회지
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• 제7권4호
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• pp.155-160
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• 2008

End part of the brake tube formed with the shape of snake head is important for the braking of automobile in safety because it has to prevent crack, fracture and defects occurred during the forming process. Especially, the shape of tube end has influence on the ability of brake. Based on the procedure of process design, in this paper, the forming operation is done by finite element method and the design variables are analyzed by Taguchi method. Design variables such as the outer angle of tube end with the shape of snake head(A), the inner angle to make a hole at tube end with the shape of snake head(B) and the forming distance at tube end(C) are used. Optimization of design variables is performed to minimize the damage factor of the tube end occurred during the forming process. The value of damage factor of 0.327 was obtained under the optimal condition like $A=114^{\circ},\;B=80^{\circ}$ and C=5.3mm, respectively.

• Composites Research
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• 제16권2호
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• pp.62-67
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• 2003

Microdroplet 시험법과 전기저항 측정을 이용하여 탄소섬유강화 epoxy-AT-PEI 복합재료의 손상 감지능 및 계면물성평가에 대한 연구를 수행하였다. AT-PEI 함량이 증가함에 따라 기지재료의 파괴인성은 증가하였으며, 이로 인한 에너지흡수 메커니즘에 의해서 계면전단강도 역시 증가하였다. Microdroulet 시험에서 순수 에폭시는 취성파괴 현상을 그리고 15 phr AT-PEI의 경우에는 파괴인성의 증가로 인해 연성 파단 현상을 관찰할 수 있었다. 경화 후에 열 수축에 의한 전기저항 변화는 AT-PEI 함량 증가에 따라 증가하였으며. 가변하중 하에서 순수 에폭시에 함침된 탄소섬유의 같은 응력까지의 도달시간과 기울기는 15 phr AT-PEI의 경우보다 더 빠르고 높았다. 경화과정과 가역적인 하중 하에서의 전기저항 측정으로부터 얻은 결과는 기지재료의 파괴인성과 잘 일치하였다.