• 제목/요약/키워드: effective joint coefficient

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표면 거칠기 계수 Rs를 이용한 암석 절리면 전단강도 모델 (Modelling of Rock Joint Shear Strength Using Surface Roughness Parameter, Rs)

  • 이석원;배석일;이인모
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2001년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.73-80
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    • 2001
  • The shear strength of jointed rock is influenced by effective normal stress, joint wall compressive strength, joint roughness and so on. Since joint roughness makes considerable influences on shear strength of jointed rock, many studies tried to get quantitative joint roughness parameter. Until now, Joint Roughness Coefficient, JRC proposed by Barton has been prevalently used as a rock joint roughness parameter In spite of its disadvantages. In this study, a quantification of rock joint roughness is performed using surface roughness parameter, Rs. Proposed method is applied to rock core specimens, field joint surfaces, and JRC profiles. The scale of fluctuation is introduced to extend the suggested method to the large scale field joint surface roughness. Based on the quantification of joint surface roughness, joint shear tests are performed with the portable shear box. The relationship between joint surface roughness and joint shear strength is investigated and finally, a rock joint shear strength equation is derived from these results. The equation has considerable credibility and originality in that it is obtained from laboratory tests and expressed with quantified parameter.

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암석 절리면 거칠기의 새로운 3차원 정량화 계수 (A New Coefficient for Three Dimensional Quantification of Rock Joint Roughness)

  • 박정욱;이용기;송재준;최병희
    • 터널과지하공간
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    • 제22권2호
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    • pp.106-119
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    • 2012
  • 암석 절리면의 거칠기는 대부분 2차원 프로파일의 기하학적 특징에 초점을 맞추어 기술되어 왔다. 그러나 거칠기를 합리적으로 평가하기 위해서는 수직 및 전단하중하에서 실제 접촉 상태에 놓여 발현되는 유효 거칠기 특성을 적절히 반영할 수 있어야 한다. 본 연구에서는 편마암 인장 절리의 복제 시험편에 직접전단시험을 수행하고 전단 방향에 따른 강도 및 거칠기 특성을 고찰하였다. 이 과정에서 절리면의 3차원 형상을 삼각형 요소의 집합으로 재구성하고, 각 요소의 거칠기를 전단 방향에 따른 활성, 비활성 미세거�s각을 이용하여 정의하였다. 수치적 알고리즘을 이용하여 최대전단강도 발현 시 접촉면의 위치와 면적을 예측한 결과, 접촉면의 분포는 미세 거�s각의 분포와 밀접한 관계를 보였으며, 활성거�s각을 갖는 요소만이 전단 거동에 주도적인 역할을 수행하였다. 따라서 활성거�s각의 분포 특성을 모사할 수 있는 확률밀도함수를 제시하고, 이 과정에서 얻어지는 활성거칠 기계수 $C_r$을 암석 절리면의 새로운 거칠기 정량화 계수로 제안하였다. 각 시험편에 대한 전단방향에 따른 $C_r$과 실험 결과를 비교한 결과, $C_r$이 절리면의 거칠기를 정량화하고 전단 강도를 예측하는 데 있어 매우 유용한 파라미터임을 확인하였다.

The effect of non-persistent joints on sliding direction of rock slopes

  • Sarfarazi, Vahab;Haeri, Hadi;Khaloo, Alireza
    • Computers and Concrete
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    • 제17권6호
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    • pp.723-737
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    • 2016
  • In this paper an approach was described for determination of direction of sliding block in rock slopes containing planar non-persistent open joints. For this study, several gypsum blocks containing planar non-persistent open joints with dimensions of $15{\times}15{\times}15cm$ were build. The rock bridges occupy 45, 90 and $135cm^2$ of total shear surface ($225cm^2$), and their configuration in shear plane were different. From each model, two similar blocks were prepared and were subjected to shearing under normal stresses of 3.33 and $7.77kg/cm^{-2}$. Based on the change in the configuration of rock-bridges, a factor called the Effective Joint Coefficient (EJC) was formulated, that is the ratio of the effective joint surface that is in front of the rock-bridge and the total shear surface. In general, the failure pattern is influenced by the EJC while shear strength is closely related to the failure pattern. It is observed that the propagation of wing tensile cracks or shear cracks depends on the EJC and the coalescence of wing cracks or shear cracks dominates the eventual failure pattern and determines the peak shear load of the rock specimens. So the EJC is a key factor to determine the sliding direction in rock slopes containing planar non-persistent open joints.

JRC 등급에 따른 절리면 수리특성 연구 (A Study on Hydraulic Characteristics of Rock Joints Dependant on JRC Ranges)

  • 채병곤;서용석;김지수
    • 지질공학
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    • 제14권4호
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    • pp.461-468
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    • 2004
  • 이 연구에서는 암반 내 절리면의 거칠기 정도에 따른 수리특성의 차이를 규명하고자 Barton(1976)이 제안한 절리면 거칠기 계수(Joint Roughness Coefficient; JRC) 등급별로 투수계수를 산정하였다. 이를 위하여 JRC등급 형태별로 고속퓨리에 변환을 이용한 스펙트럼 분석을 실시하여 각 거칠기 등급별로 영향력 이 큰 주파수 성분을 추출하였다. 스펙트럼 분석결과 낮은 JRC 등급을 갖는 절리들이 높은 등급의 절리들보다 저주파 성분이 더 강하게 구성되어 있으며, 높은 JRC등급의 절리들은 상대적으로 고주파 성분이 더 크게 차지하는 것을 알 수 있었다. 스펙트럼 성분 중에서 영향력이 큰 주파수 성분만을 이용하여 퓨리에 역변환을 실시해 JRC 등급별 절리 모델을 생성하였다. 생성된 절리 모델은 거칠기 성분을 포함한 모델로써, 균질화 해석기법을 이용하여 각 모델의 투수계수를 산정하였다. 균질화 해석법은 섭동이론을 적용한 것으로서, 미시규모(microscale) 매질특성과 거시규모(macroscale) 매질특성을 동시에 고려하여 투수계수를 계산할 수 있으므로 균열 기하양상의 국부적 영향을 고려한 투수특성을 정확히 해석할 수 있다. 균질화 해석법을 이용해 투수계수를 산정한 결과, 절리 간극이 동일한 평행판 모델을 가정한 JRC 등급별 투수계수는 $10^{-3}\~10^{-4}m/sec$의 범위에 분포한다. 반면, 전단변형이 발생한 것을 가정한 모델에서는 $10^{-4}\~10^{-5}m/sec$의 범위에 투수계수가 분포한다. 이 경우는 투수계수 분포가 일정한 변화양상을 보이지 않고 JRC등급에 따라 불규칙적인 투수계수 분포를 보인다. 동일한 크기의 간극을 갖는 경우임에도 불구하고 JRC 등급별로 투수계수의 차이가 발생하거나 전단변위에 따라 투수계수가 불규칙적으로 분포하는 것은 거칠기 변화가 투수계수의 변화에 영향을 미침을 지시하는 것으로서, 이 연구를 통해 암반내 절리 등 균열을 따른 수리특성 규명에 있어 절리면 거칠기의 영향은 반드시 고려되어야 함을 알 수 있다.

고속엔진축계용 점성 비틀림진동감쇠기의 성능해석 및 실험 (A Performance Analysis and Experiment of Viscous Torsional Vibration Damper for High Speed Engine Shaft System)

  • 양보석;정태영;김경득;김동조
    • 동력기계공학회지
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    • 제1권1호
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    • pp.98-105
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    • 1997
  • In general, crankshafts which are used in internal combustion reciprocating engines are subjects to high torsional vibration. Therefore, a damper is often used to minimize the torsional vibration in reciprocating engines. In this paper, in order to investigate damping performance of viscous damper, the real effective viscosity and complex damping coefficient of silicone oil, and the effective inertia moment of inertia ring are calculated considering the relative motion between damper casing and inertia ring. Based on these results multi-cylinder shaft is modeled into equivalent 2-degree of freedom system and optimum condition is estimated by calculating the amplification factor of viscous damper. Also the test damper was manufactured according to the result of theoretical investigation, the performance and durability was ascertained through experimental examination.

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초음파 신호분석을 이용한 접착접합 이음의 결함평가 (Evaluation of Flaws in Adhesively Bonded Joint using Ultrasonic Signal Analysis)

  • 황영택;오승규;한준영;장철섭;윤송남;이원;김환태
    • Journal of Welding and Joining
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    • 제22권2호
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    • pp.38-45
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    • 2004
  • Ultrasonic signals transmitted through adhesively bonded plates were used to evaluate parameters related to attenuation and frequency in the adhesively bonded joint. The kinds of bonding materials with a different bonding thickness of constant pressure were used. And ultrasonic diagnosis was evaluated by p-wave sensor of 10MHz. FFT has been performed to determine bond-layer parameters such as effective thickness and frequency for adhesively bonded joint of A16061 plates in comparison with measured to theoretical ratios. When variable thickness exists, the ultrasonic spectrum was changed the frequency wave. The more materials thickness and the higher the frequency, the larger shift was observed. Measured ratios for cases of bond thickness and variety bonding materials are then used to determine bond parameters. The results show that the technique can be applied to the characterization of adhesively bonded joint.

암석 절리의 3차원 거칠기 특성화와 수정 전단강도 관계식의 제안 (Characterization of the Three Dimensional Roughness of Rock Joints and Proposal of a Modified Shear Strength Criterion)

  • 장보안;김태호;장현식
    • 지질공학
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    • 제20권3호
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    • pp.319-327
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    • 2010
  • 19개의 절리면에 대해 레이저 스캐너를 이용하여 형상을 측정한 후, 각 절리면의 30개 단면에 대하여 절리 거칠기 계수(Joint Roughness Coefficient)를 계산하였다. JRC 값은 단면의 위치에 따라 매우 큰 차이를 보이고 있으나 3개의 단면에서 측정된 JRC의 평균값은 절리면 전체의 JRC 평균값을 잘 대표할 수 있을 것으로 판단된다. 9개의 절리면에 대해서 석고를 이용한 복제 시료를 제작하여 절리면 전단시험을 실시하였다. 최대마찰각(${\phi}_p$)은 JRC의 평균값과 ${\phi}_p=41.037+1.046JRC$의 직선의 관계를 보인다. 그러나 절리면 전단시험에서 측정된 전단강도는 절리면에서 측정된 JRC의 평균값을 사용하여 Barton의 관계식에서 추정된 전단강도보다 상당한 오차를 보여, 절리면 전단시험에서 역산된 $JRC_R$과 JRC의 관계를 $JRC_R=f{\cdot}JRC$로 정의하고 회귀분석하여 수정계수 $f=3.15JRC^{-0.5}$를 도출하였고, 이 수정계수를 적용하여 Barton의 전단강도 관계식을 ${\tau}={\sigma}_n{\cdot}tan(3.15JRC^{0.5}{\bullet}{\log}_{10}\frac{JCS}{{\sigma}_n}+{\phi}_b)$로 수정하여 제안하였다. 이 관계식은 강도가 비교적 낮고 연성의 특성을 보이는 풍화암이나 연암의 절리면 전단강도 추정에 적용될 것으로 기대된다.

수정 분할자법을 이용한 절리 거칠기 계수(JRC)의 정량화 (Estimation of Joint Roughness Coefficient(JRC) using Modified Divider Method)

  • 장현식;장보안;김열
    • 지질공학
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    • 제15권3호
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    • pp.269-280
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    • 2005
  • Barton and Choubey(1977)가 제안한 표준 거 칠기 단면을 0.1mm 간격으로 수치화한 후 수정 분할자법을 이용하여 분할자 길이에 따른 단면의 길이를 측정하였다. 분할자 길이에 따른 단면의 길이를 log-log 그래프에 도시 한 후 직선회기 분석 을 통하여 표준 거 칠기 단면의 프랙탈 차원과 절편을 구하고, JRC와의 관계를 분석하였다. 정확한 프랙탈 차원을 계산할 수 있는 분할자의 길이 범위인 교차거리는 $0.3\sim2.4mm$ 내외이며, JRC는 프랙탈 차원보다는 절편과 더 높은 상관도를 보였다. 그러나 프랙탈 차원과 절편을 곱하였을 때 가장 좋은 상관도를 보였으며, 위의 결과를 이용하여 프랙탈 차원과 절편을 이 용한 새로운 IRC 추정식 을 도출하였다. 23개의 자연 암석 절리의 단면을 수치화하여 $Z_2$ 파라미터를 이용한 Tse and Cruden (1979) 식과 새로운 JRC 관계식으로 각 단면의 JRC를 계산하고 이를 비교하였다. 비교 결과 두 관계식으로 추정된 JRC는 매우 유사하여, 본 연구에 서 도출된 새로운 관계식은 IRC를 추정하는데 매우 유용할 것으로 판단된다.

고관절 내외회전 가동범위 검사에 대한 범용플라스틱 측각기의 동시타당도와 임상적 유용성 (Concurrent Validity and Clinical Usefulness of Universal Plastic Goniometer for Hip Internal and External Rotation Range Measurement)

  • 김용욱
    • 대한물리의학회지
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    • 제13권1호
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    • pp.99-105
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    • 2018
  • PURPOSE: The aim of this study was to evaluate the concurrent validity and clinical usefulness of the universal plastic goniometer to measure the range of motion of the internal and external rotation of the hip joint using the three dimensional motion analysis which can analyze the joints and segment movements in the most objective and quantitative method. METHODS: Clinical and kinematic data were collected from thirty individuals using a universal plastic goniometer and a ten camera motion analysis system. Passive hip rotation range was obtained three trials for left and right hip joints using two measure methods simultaneously. RESULTS: There were significant differences between all matching measures of the two measures of internal and external rotation of the hip joint (p<.05). The relationship between the two tests for all measurements of the internal and external rotation of the hip was statistically significant with correlation coefficient form r=.87 to .96. (p<.01). CONCLUSION: Clinical measurement of the internal and external rotation of the hip using a universal plastic goniometer is effective to assess the hip condition. However, application of universal plastic goniometer requires careful attention in more accurate evaluation and research verification of the internal and external rotation of hip joint.

퍼지선형회귀를 이용한 상지부위의 CTDs 위험요인 평가 (An evaluation of CTDs risk factors of upper extremity using fuzzy linear regression)

  • 이동춘;부진후
    • 산업경영시스템학회지
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    • 제23권55호
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    • pp.33-42
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    • 2000
  • It is difficult to estimate the effective factors upon Cumulative Trauma Disorders in real workplace because those are developed by combination of various risk factors for time. The purpose of this paper was to evaluate relative level of CTDs risk factors such as task-related factors, anthropometric factors, joint deviation factors and personal factors using fuzzy linear regression models. And the models are built corresponding to each category with the survey data from telephone operators. The coefficient of fuzzy models are described as the relative level of variable to present risk factors upon CTDs.

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