• Geomechanics and Engineering
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• 제11권5호
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• pp.691-711
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• 2016

In this study, the uplift capacity of anchor plates embedded in sand was investigated by conducting model tests. Square shaped anchors were used in the tests and parameters such as relative density of sand, embedment ratio (H/B), spacing ratio between anchors (S/B) and anchor configuration affecting the uplift capacity were investigated. Breakout factor and group efficiency which are dimensionless parameters were used to show the results. A series of finite element analyses and analytical solutions were additionally performed to ascertain the validity of the findings from the laboratory model tests and to supplement the results of the model tests. It can be concluded that the embedment depth in dense sand soil condition is the most important parameter with respect to the other parameters as to influencing the uplift capacity of group anchors.

• 소성∙가공
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• 제31권5호
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• pp.267-272
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• 2022

A dual-phase structure refers to a material with two different phases of components or crystal structures. In this study, we analyze the stress distributions for harmonic and composite structured materials which are a kind of dual-phase structure materials. The finite element method (FEM) was used to progress compression test to analyze the strain distribution, and rather than constituted of a fully dense material, a dual-phase structure was designed to make a lightweight structure that has different shapes and volumes of vacancy in each case. As a result of each case, the dual-phase structured materials showed different stress distribution patterns and based on this, the cause was identified through the research.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제28권4호
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• pp.202-211
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• 2016

본 연구는 해상풍력지지구조물로 적용되는 석션기초의 지진하중에 대한 동적거동 분석을 목적으로 하였다. 이를 위하여 동적원심모형실험을 수행하였다. 석션기초의 스커트길이는 외력에 대한 지지거동에 중요한 역할을 한다. 스커트길이/석션기초외경 비가 0.5, 0.75, 1의 3가지 석션기초 모형이 조밀한 모래지반에 설치된 경우에 대하여 동적원심모형실험 결과를 제시하였다. 실험결과로 스커트길이에 따른 석션기초에서의 가속도증폭특성, 잔류침하량, 잔류회전각을 비교하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제22권1호
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• pp.5-12
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• 2021

경제적으로 효율적이고 설치가 용이한 버켓기초는 해상풍력발전기초로 적용함에 있어 좋은 방법이 될 수 있다. 이에 본 논문에서는 3차원 유한요소해석을 통해 버킷기초 적용시 기초 주위의 석션케이슨과 지반의 거동을 파악하여 분석하고자 한다. 다양한 하중조건에서 조밀한 사질토 지반과 중간 밀도의 사질토지반에 설치된 기초의 구조를 검토하고 이를 바탕으로 사질토 지반에 설치된 버켓기초의 극한하중 허용량과 회전 모멘트 허용량을 평가하였다. 그 결과, 단일하중에 의한 버켓기초의 회전과 변위는 기초의 구조적 형상, 지반 밀도, 하중편심에 크게 영향을 받는다는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 극한 수평하중과 회전 모멘트 허용량의 결과를 바탕으로 정규화 도표와 제안식을 제안하였고, 이는 향후 해상풍력발전기초의 설계 시 유용하게 사용될 것으로 판단된다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제36권3호
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• pp.231-245
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• 2024

In recent decades, the protection and vulnerability of civil structures under explosion loads became a critical issue in terms of security, which may cause loss of lives and structural damage. Concrete retaining walls also restrict soils and slopes from displacements; meanwhile, intensive temporary loading may cause massive damage. In the current study, the modified Johnson-Holmquist (also known as J-H2) material model is implemented for concrete materials to model damages into the ABAQUS through user-subroutines to predict the blasting-induced concrete damages and volume strains. For this purpose, a 3D finite-element model of the concrete retaining wall was conducted in coupled Eulerian-Lagrangian simulation. Subsequently, a blast load equal to 500 kg of TNT was considered in three different positions due to UFC 3-340-02. Influences of the critical parameters in smooth blastings, such as distance from a free face, position, and effective blasting time, on concrete damage rate and destroy patterns, are explored. According to the simulation results, the concrete penetration pattern at the same distance is significantly influenced by the density of the progress environment. The result reveals that the progress of waves and the intensity of damages in free-air blasting is entirely different from those that progress in a dense surrounding atmosphere such as soil. Half-damaged elements in air blasts are more than those of embedded explosions, but dense environments such as soil impose much more pressure in a limited zone and cause more destruction in retaining walls.

• 대한기계학회논문집B
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• 제37권5호
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• pp.441-448
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• 2013

본 논문에서는 조밀한 계수행렬로 인해 경계요소 개수의 증가에 따른 계산 시간의 급격한 증가때문에 대규모 문제를 쉽게 다룰 수 없는 기존 BEM 문제를 획기적으로 개선하는 새로운 BEM 해법인 FM-BEM을 소개한다. 단순한 2차원 정상상태 열전도문제를 통해서 FM-BEM과 기존 BEM의 계산시간과 정확도에 대한 해석 결과를 제시하였으며, 이로부터 FM-BEM 해법이 기존 BEM과 유사한 정확도를 유지하면서도 계산 속도를 획기적으로 높인다는 결과를 확인하였다. 결과적으로 본 연구에서는 FM-BEM의 적용 이론 및 관련 실행 알고리즘들을 고찰하고 이를 통해서 FM-BEM의 효용성을 검증하였으며, 향후 다양한 공학적 문제로의 적용 범위를 확대하고자 한다.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제34권1호
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• pp.35-48
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• 2004

Since the occlusal loading is transmitted to the surrounding bone, the success of an implant treatment is closely related to the distribution of the stress on the implant. The finite element analysis method is often used in order to produce a model for dispersion of stress. Assessment of the success of the implant is usually based on the degree of osseointegration which is a bone and implant surface interface. Implant used in this research was designed through the method of shape optimization after the stress on implant was anaylzed by the finite element analysis method. This study was pertinently assessed by a clinical, histologic, histomorphometric analysis after the shape optimized implant was installed on beagle dog tibia. The results are as follows 1. It clinically showed a good result without mobility and imflammatory reaction. 2. Implant was supported by dense bone and bone remodeling showed on the surrounding area of the implant 3. The average percentage of bone-implant contact was 58.1%.The percentage of bone density was 57.6%. Having above results, shape optimized implant showed the pertinence through clinical and histologic aspects. However, to use the shape optimized implant, the further experiment is required for finding problems, improvement.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권3호
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• pp.2212-2218
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• 2015

세 종류의 얕은기초를 지지하는 기초지반의 하중지지거동을 살펴보고자 모래지반과 점토지반을 가정하여 유한요소 해석을 수행하였다. 띠기초를 지지하는 모래지반의 파괴영역의 형상 및 크기는 상대밀도에 따라 달랐으나 점토지반의 경우 강도에 따라 파괴영역에 차이가 거의 없으며 이론에서 고려되는 파괴영역과 유사한 결과를 보였다. 모래지반에 대한 수치해석을 통해 얻은 하중-침하곡선의 형상을 고려해 볼 때 느슨한 모래에 놓인 기초의 경우 거의 관입전단파괴양상을 보였으며 조밀한 모래에 놓인 기초의 경우 극한하중이 뚜렷하지는 않았다. 점토지반에 놓인 기초에 대하여 수치해석을 통해 얻은 하중-침하량곡선의 경우 침하가 급격하게 증가하는 항복점이 존재함을 알 수 있었다. 모래지반에 의해 지지되는 기초에 대해 이론식에 의해 예측된 극한하중은 수치해석에 의한 극한하중보다 큰 값을 보였으며 점토지반에 대해 이론식에 의해 예측된 극한하중은 수치해석에 의한 극한하중과 유사한 값을 보였다. 1 인치 침하기준법에 의해 결정된 극한하중은 수치해석을 통해 얻은 극한하중보다 약간 작은 값을 보여 안전측의 결과를 보였다.

• Steel and Composite Structures
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• 제34권4호
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• pp.525-545
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• 2020

This paper presents a new structural system to use as retaining walls. In civil works, there is a general trend to use traditional reinforced concrete (RC) retaining walls to resist soil pressure. Despite their good resistance, RC retaining walls have some disadvantages such as need for huge temporary formworks, high dense reinforcing, low construction speed, etc. In the present work, a composite wall with only one steel plate (steel-concrete) is proposed to address the disadvantages of the RC walls. In the proposed system, steel plate is utilized not only as tensile reinforcement but also as a permanent formwork for the concrete. In order to evaluate the efficiency of the proposed SC composite system, an experimental program that includes nine SC composite wall specimens is developed. In this experimental study, the effects of different parameters such as distance between shear connectors, length of shear connectors, concrete ultimate strength, use of compressive steel plate and compressive steel reinforcement are investigated. In addition, a 3D finite element (FE) model for SC composite walls is proposed using the finite element program ABAQUS and load-displacement curves from FE analyses were compared against results obtained from physical testing. In all cases, the proposed FE model is reasonably accurate to predict the behavior of SC composite walls under out-of-plane loads. Results from experimental work and numerical study show that the SC composite wall system has high strength and ductile behavior under flexural loads. Furthermore, the design equations based on ACI code for calculating out-ofplate flexural and shear strength of SC composite walls are presented and compared to experimental database.

• 한국철도학회논문집
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• 제17권2호
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• pp.123-132
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• 2014

본 연구에서는 아스팔트 궤도구조개발을 목적으로, 노반용으로 배합설계된 19mm 밀입도 아스팔트 혼합물 시편을 제작한 다음 영구변형시험을 통해 영구변형 발생특성을 분석하였다. 영구변형시험결과와 AASHTO 2002 및 한국형 포장설계법(KPRP)에서 제시한 영구변형 예측식과 비교, 분석하였다. 현재까지 노반용 혼합물을 위한 영구변형 예측식이 개발된 바 없으므로 AASHTO 제안식을 이용하여 직결 및 유도상 아스팔트 궤도의 부설 시 발생 가능한 영구변형량을 추정하였다. 이를 위해 유한요소해석을 실시, 궤도 깊이 별 발생응력을 산출한 후 공용중 발생 가능한 영구변형량을 계산할 수 있었다. 예측된 소성침하량은 극미하여, 공용중 침하에 대한 내구성 확보가 가능한 것으로 판단되었다.