• Steel and Composite Structures
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• 제18권3호
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• pp.641-657
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• 2015

Application of reduced web beam section (RWBS) as a sacrificial fuse element has become a popular research field in recent years. Weakening of beam web in these connections may cause local web buckling around the opening area which can affect cyclic behavior of connection including: maximum load carrying capacity, strength degradation rate, dissipated energy, rotation capacity, etc. In this research, effect of local web buckling on the cyclic behavior of RWBS connections is investigated using finite element modeling (FEM). For this purpose, a T-shaped moment connection which has been tested under cyclic loading by another author is used as the reference model. Fracture initiation in models is simulated using Cyclic Void Growth Model (CVGM) which is based on micro-void growth and coalescence. Included in the results are: effect of opening corner radii, opening dimensions, beam web thickness and opening reinforcement. Based on the results, local web buckling around the opening area plays a significant role on the cyclic behavior of connection and hence any parameter affecting the local web buckling will affect entire connection behavior.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권12호
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• pp.1849-1856
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• 2010

유리/레진/유리의 샌드위치 구조는 자동차, 바이오, 디스플레이 산업 등에서 이미 상용화되고 있는 구조이다. 이러한 유리/레진/유리의 샌드위치 구조는 최근 반도체, MEMS분야 등에서 대량생산기술로 관심을 일으키고 있는 임프린트 리소그래피 공정에서도 다루어지고 있다. 나노 임프린트 공정 기술은 몰드의 마이크로, 나노패턴을 기판에 반복적으로 전사함으로써 반도체 제조공정에서 5나노미터(nm) 이하의 선폭까지 구현할 수 있는 기술이다. 이 과정에서 사용되는 레진은 패터닝된 몰드에 의해 변형되고 UV(Ultraviolet rays)에 의해 경화되어 패턴의 전사과정을 거친다. 이 때 몰드와 기판의 이형거동은 나노 단위의 정밀한 정렬과 공정의 생산성과 직결된다. 따라서 본 연구에 서는 4점 굽힘 실험을 통해 유리/레진/유리 구조의 굽힘 강도를 측정하였고, 특히 이 과정에서 계면해방률을 도출함으로써 나노 임프린트 공정 시 몰드와 레진 층의 이형거동을 기계적 측면에서 고찰하였다.

• 동력기계공학회지
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• 제17권6호
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• pp.122-129
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• 2013

The microstructure and deformation behavior in 22Cr-0.2N micro-duplex stainless steels with various Ni and Mn contents were compared using by OM, TEM, and XRD. The 22Cr-0.2N duplex stainless steel plates were fabricated and hot rolled, followed by annealing treatment at the temperature range of $1,000-1,100^{\circ}C$. All the samples showed the common strain hardening behaviour during the tensile test at a room temperature. The steels tested at the temperatures of $-30^{\circ}C$ or $-50^{\circ}C$ showed a distinct inflection point in the stress-strain curves, which should be resulted from the formation of strain-induced martensite(SIM) of austenite phase. This was confirmed by TEM observations. The onset strain of a inflection point in a stress-strain curve should be depended up the value of $M_d30$. With the decrease of the tensile test temperature, the inflection point appeared earlier, and the strength and fracture strain were higher. The tensile behaviour was discussed from the point of austenite stability of the micro-duplex stainless steels with the different Ni and Mn content.

• 터널과지하공간
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• 제22권5호
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• pp.339-345
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• 2012

동적하중 하에서 암석의 변형거동 및 파괴강도는 발파, 지진 또는 암반돌출의 지진동에 의한 지하구조물의 안정해석에 중요하다. 본 연구에서는 스플릿 홉킨슨 압력봉(SHPB) 충격실험시스템을 석회암시료의 일축압축시험과 압열인장시험에 적용하여 고변형률과 동적강도 평가를 수행하였다. 충격봉의 발사속도를 제어하여 파괴강도 이하 동적응력 상태에서의 석회암시료의 동적응력-변형거동을 분석하였다. 시료 내 파괴여부 및 파괴양상을 파악하기 위하여 Micro-focus X-ray 단층촬영을 수행하였다. 동적 압축강도 실험결과, 석회암시료의 동적압축강도는 변형율속도 의존성을 보였으며, 동적 압축파괴강도는 140 MPa 이상으로 평가되었다. 동적 압열 인장 실험결과, 석회암시료의 동적 압열인장강도는 21 MPa 이상으로 정적 압열인장강도보다 3배 이상 높은 것으로 평가되었다.

• 터널과지하공간
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• 제31권6호
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• pp.593-609
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• 2021

본 연구에서는 입자기반 개별요소모델(grain-based distinct element model, GBDEM)을 이용하여 결정질 암석 내 포함된 균열의 열-역학적 거동을 평가할 수 있는 수치해석기법을 제시하고 열에 의한 균열의 미끄러짐 거동을 해석하였다. 이는 DECOVALEX-2023 프로젝트 Task G의 일환으로 수행된 벤치마크 모델링 연구로, Task G는 결정질 암반 내 균열의 열-수리-역학적 복합거동을 해석하기 위한 수치해석기법을 개발하는 데에 목표가 있다. 여기에서는 Voronoi diagram을 이용하여 다면체 개별입자의 집합체로서 해석모델을 생성하고, 입자 및 입자간 접촉에서 발생하는 열-역학적 거동을 개별요소프로그램인 3DEC을 통해 해석하였다. 암석 시험편의 탄성거동을 재현하기 위하여 등가연속체 개념을 적용하여 입자와 접촉의 미시물성을 산정하였으며, 균열에 상응하는 접촉에는 Coulomb slip model을 부여하여 인장강도와 전단강도를 갖는 불연속면을 모사하였다. 경계응력과 열응력에 의한 균열의 거동을 수치적으로 모델링하였으며, 경계조건에 따라 균열의 미끄러짐이 발생하는 열-역학적 메커니즘을 정량적으로 분석하였다. 해석 결과, 본 연구에서 제시한 해석모델이 암석 내 열팽창과 열응력의 증가, 균열 응력과 변위, 경계조건의 영향 등을 합리적으로 재현하고 있음을 확인하였다. 본 연구의 해석모델은 Task G에 참여하는 국외 연구팀들과의 의견 교류와 워크숍을 통해 지속적으로 개선하는 한편, 향후 실내실험에 적용하여 타당성을 검증할 예정이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권9호
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• pp.5743-5747
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• 2015

본 연구에서는 가스아토마이저로 제조된 Fe계 벌크비정질 합금 분말을 이용하여 제작된 시험편에 레이저 육성용접을 하였고, 인장시험과 경도시험의 실시 및 미세조직을 관찰하여 육성용접 층의 파괴거동을 분석하였다. 인장시험 결과 육성용접층은 탄성변형 후 바로 파괴가 일어났고, 모재는 소성변형 후 파괴가 일어났다. 육성용접층과 모재의 실제 최대인장강도는 각 각 955.9Mpa과 220.4Mpa이다. 육성용접층과 모재의 미소경도는 각 각 $485.5{\pm}21$과 $197.4{\pm}14$ 이었고, 육성용접층은 매우 높은 경도를 갖는다. 모재는 조대한 결정립을 갖는 미세 구조를 나타내었다. 인장시험 후 파단면을 고분해능주사전자현미경으로 관찰한 결과 육성용접층과 모재의 파괴형태는 각각 취성파괴와 연성파괴를 나타내었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제26권9호
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• pp.1746-1752
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• 2002

Fatigue fracture in machine components is produced by surface micro-crack from stress concentration area such as notch and material defect. It is difficult to predict the remaining fatigue lift of mechanical components because the surface micro-crack on critical area initiates and grows with statistical distribution. Plane bending fatigue tests were carried out on the plain specimen of Al 2024-T3 and the initiation and growth behavior of surface micro cracks were observed. The statistical distribution of surface length of multiple micro cracks and their maximum length were investigated. The maximum surface crack length distributions were analyzed on the basis of the statistics of extremes in order to examine the prediction of remaining life.

• 한국신뢰성학회지:신뢰성응용연구
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• 제16권2호
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• pp.104-109
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• 2016

Purpose: The purpose of this study is to analyze fracture behavior and failure mechanism of porous titanium for dental implant fabricated by space holder process. Method: Three porous titanium specimens with a specific volume fraction of open pore were test by 3 point bending and compression stress condition, respectively. Fracture appearance was observed by scanning electron microscope and discussed in relation with oxygen content. Results: For compression-tested specimens, two specimen showed brittle failure, while the other one showed normal failure after deformation. High oxygen content was detected in the brittle-fractured specimen. Several micro-cracks initiated at the struts propagated down to the bottom of the specimen resulting in normal failure. Conclusion: Oxygen contamination during the fabrication process can leads brittle premature failure, and hence quality problem of the porous titanium for dental implant.

• 한국기계가공학회지
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• 제12권4호
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• pp.3-9
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• 2013

Falling related injuries are categorized as the most serious and common medical problems experienced by the elderly. Hip joint fracture, one of the most serious consequences of falling in the elderly, occurs in only about 1% of falling. In this study, according to the loading conditions, the analysis is the behavior of the femur. The CT images using the commercial program "Mimics" the bones of three-dimensional CAD data generated, and we will analyze the results of finite element analysis. The boundary conditions on the basis of existing research has been simplified. In this paper, the whole femur was assumed to be isotropic linear elastic material. Predicted the behavior of the femur according to the loading condition, it can be help the development of high-precision artificial bones and joints can be treated with surgery and will be able to perform efficiently.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2004년도 추계 학술발표회 제16권2호
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• pp.577-580
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• 2004

Recently, DFRCCs (Ductile Fiber Reinforced Cementitious Composites), materials with remarkable ductility when compared to ordinary fiber-reinforced concrete (FRC), have been developed and studied actively in the US, Japan, and many European countries. The transformation of failure behavior from brittle to ductile is achieved by incorporating with fracture mechanics concept especially micro-mechanical models approach of cementitious composite materials in manufacturing ordinary fiber-reinforced composites. The purpose of this study is to accurately understand the shear behavior of DFRCC repaired RC beams. Using a four-point bending test, the shear strengths and shear stress-deflection relations of DFRCC repaired RC specimens are obtained. The results show that DFRCC can be effectively used for repairing materials for concrete structures.