• 소성∙가공
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• 제19권3호
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• pp.160-166
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• 2010

In this paper, the process parameters of thread rolling were designed based on the numerical analysis results. Firstly, the effective analysis conditions that guarantee the reliability of the analysis results were found. To find the effective analysis conditions, the analyses were carried out for various numbers of teeth. And then, the effects of the process parameters such as tool shape and temperature on the thread rolling performance were investigated. The formability in thread rolling process was evaluated in terms of Cockcroft-Latham damage value. In order to evaluate formability, Cockcroft-Latham damage value was normalized by the critical damage value which was obtained from the analysis of uniaxial tensile test. The analyses were carried out using DEFORM-3D. The results showed that the flank angle and crest round had an effect on the thread rolling load. It was also shown that temperature had significant effects on the effective strain distribution, rolling load, and damage. With the reduced formability of stainless steel at higher temperature, it was shown that the normalized damage values increased as the process temperature.

• 소성∙가공
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• 제26권4호
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• pp.210-215
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• 2017

In this paper, utilizing the theory of ductile fracture a chevron crack in a 4-stage open cold extrusion process is predicted by the finite element methods and then compared with previous experiments. The normalized Cockcroft-Latham damage model is employed and the material is identified using a tensile test based material identification technique that gives fracture information as well as flow stress at large strain. A large difference between the predicted cracks and actual experiments is observed, specifically narrower width and greater maximum height of the crack. This reveals the limitation of this approach based on the conventional theory of ductile fracture. Based on the observations and the related criticisms, a new approach for predicting the chevron crack is proposed, suggesting that either the critical damage should not be a fixed material constant, or that the conventional fracture theory should be considered with the effects of embrittlement due to accumulated plastic deformation while the duration of crack generation and plastic deformation should be reduced.

• Fibers and Polymers
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• 제6권1호
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• pp.55-65
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• 2005

Extensible elastica solutions of two-dimensional deflection of crimped fiber cantilever of circular wavy crimp were obtained for one end clamped boundary under concentrated, inclined and dead tip load Fiber was also regarded as a linear elastic material. Crimp was described as a combination of semicircular arcs smoothly connected with each other having con­stant curvature of all the same magnitude and alternative sign. Also the inclined load direction was taken into account. The solutions were expressed as the recursive forms of integrals in two different cases, which can also be transformed to elliptic integrals respectively. Comparing the data with inextensible ones was carried out. Consequently in the solution, the normal strain of neutral axis is expressed in terms of cross-sectional area, second moment of area and normalized load parameter. Examples of the circular cross-sectioned fiber are presented. As a result, the differences of normalized load between inexten­sible and extensible elastica solutions when the radius ratio becomes 0.1 were maximum $\Lambda$ = 0.1.

• Steel and Composite Structures
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• 제30권6호
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• pp.493-516
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• 2019

This paper is dedicated to nonlinear static and free vibration analysis of Uniform Distributed Carbon Nanotube Reinforced Composite (UD-CNTRC) structures under in-plane loading. The authors have suggested an efficient six-node triangular element. Mixed Interpolation of Tensorial Components (MITC) approach is employed to alleviate the membrane locking phenomena. Moreover, the behavior of the well-known LST element is considerably improved by applying an additional linear interpolation on the strain fields. Based on the rule of mixture, the properties of CNTRC are obtained. In this study, only the uniform distributed CNTs are employed through the thickness direction of element. To achieve the natural frequencies and shape modes, the eigenvalue problem is also solved. Using Total Lagrangian Principles, large amplitude free vibration is considered based on the first normalized mode shape of structure. Different well-known plane problem benchmarks and some proposed ones are studied to validate the accuracy and capability of authors' formulations. In addition, the effects of length to the height ratio of beam, CNT's characteristics, support conditions and normalized amplitude parameter on the linear and nonlinear vibration parameters are investigated.

• 한국광물학회지
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• 제28권4호
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• pp.325-332
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• 2015

층상규산염광물인 천연산 어안석(KF)($K_{0.84}Ca_{3.99}Si_{7.70}O_{20}F_{0.72}{\cdot}8H_2O$)에 대한 고압실험을 상온에서 시행하였다. 출발시료의 격자상수 값은 다음과 같다: $a_0=8.954(2)\;{\AA}$, $c_0=15.795(2)\;{\AA}$, $V_0=1266.4(4)\;{\AA}^3$. 방사광과 대칭형 다이아몬드앤빌기기 및 각분산 X-선회절법을 이용하여 상온에서 7.7 GPa까지 15개의 고압 X-선회절데이터를 획득하였다. 어안석(KF)의 체적탄성률은 ${K_0}^{\prime}$을 4로 고정하였을 때 59(4) GPa로 계산되었다. 압력구간에서 1차상변이를 지시하는 근거는 관찰되지 않았으나, 2차 상변이에 대한 징후는 정규화압력 및 정규화응력변형 분석결과로부터 배제할 수 없다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제20권3호
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• pp.151-159
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• 2004

본 논문에서는 자가굴착식 프레셔메터 시험의 변형을 유지시험(strain holding test)에서 관측된 소산시험 결과의 초기 소산경향으로부터 점성토 지반의 수평압밀계수를 추정하기 위한 최적화기법의 적용에 대하여 기술하였다. 프레셔메터의 확장으로 인한 초기 과잉간극수압의 분포는 Randolph. ＆ Wroth(1979)의 해석적 해(analytical solution)를 이용하여 지반의 강성지수의 함수로 모사되었으며 연속된 간극수압 소산과정까지 전과정이 모사되었다. 제안된 기법에서는 이를 소산곡선과 정규화 된 관측 소산곡선이 초기 50% 범위에서 소산경향이 가장 일치하도록 하는 수평압밀계수를 최적화기법을 이용하여 결정하였다. 제안된 기법을 김제와 양산에서 수행된 기존의 자가굴착식 프레셔메터 연구결과의 해석에 적용하였으며 제안된 방법으로 얻어진 수평압밀계수를 기존의 연구결과, 실내 및 원위치 시험결과와 비교하였다. 연구결과 제안된 방법은 피에조콘 소산시험과 매우 일관성있게 일치하는 수평압밀계수를 제공할 뿐 아니라 부분배수가 발생하는 지점에서도 간극수압 소산경향을 반영함으로 인해 보다 적절한 수평압밀계수를 결정할 수 있음을 알았다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제7권3호
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• pp.216-223
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• 2019

이 연구의 목적은 바텀애시 골재와 기포를 융합한 경량 콘크리트(bottom ash based lightweight concrete, LWC-BF)의 압축 응력-변형률 모델 제시이다. Yang 등이 제시한 응력-변형률 곡선식에서 LWC-BF 9 배합의 실험으로부터 얻은 탄성계수, 최대응력 시 변형률 그리고 최대응력 이후 최대응력의 50% 응력 시 변형률 값들을 이용하여 상승부와 하강부의 기울기를 결정하였다. 제시된 모델은 기포 혼입율의 증가와 함께 감소되는 초기 강성 및 증가되는 하강부 기울기를 잘 반영하면서 실험결과와 잘 일치하였다. 제시된 모델의 예측값과 실험값의 평균제곱근 오차로부터 결정된 평균값과 표준편차는 각각 0.19와 0.08로서 각각 1.23과 0.47 값을 보이는 fib 2010 모델에 비해 현저히 낮았다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제24권1호
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• pp.61-70
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• 2008

지표면 침하량, 침하 기울기 그리고 터널주변의 지반 변위에 대한 관리와 예측은 도심지 저토피 터널의 설계와 시공에서 주요한 인자가 된다. 저토피 터널에서의 굴착에 따른 변형 해석은 터널 측벽부에서 지표부까지 발달하는 전단대의 변형특성을 파악하는 것이 중요하다. 본 연구는 2차원 실내 터널 모형실험과 전단 탄성계수 및 강도 정수의 저하를 고려한 변형률 연화모델 해석을 통하여 미고결 저토피 터널에서의 굴착으로 인한 변형 거동 특성을 규명해 보았다. 변형률 연화모델을 이용한 수치해석과 모형 터널 실험과의 비교에서 지표면 침하, 천단침하 그리고 전단대의 발달형태에서 부합되는 결과가 나타났다. 본 연구에서 변형률 연화모델은 저토피 터널의 비선형 변형해석에 대하여 적용성이 있음을 알 수 있었다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제34권2호
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• pp.115-124
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• 2023

By conducting three-dimensional simulation with consideration of small-strain characteristics of soil stiffness, the effects of excavation geometry and tunnel cover to diameter ratio on deformation mechanisms of an existing tunnel located either at a side of basement or directly underneath the basement were systematically studied. Field measurements were used to verify the numerical model and model parameters. For basement excavated at a side of an existing tunnel, the maximum settlement and horizontal displacement of the tunnel are always observed at the tunnel springline closer to basement and tunnel crown, respectively, regardless of basement geometry. By increasing basement length and width by five times, the maximum movements of tunnel located at the side of basement and directly underneath the basement increase by 450% and 186%, respectively. Obviously, tunnel movements are more sensitive to basement length rather than basement width. For basement excavated at a side of an existing tunnel, tunnel movements at basement centerline become stable when basement length reaches 10 H_e (i.e., final excavation depth). Moreover, tunnel heaves due to overlying basement excavation become stable when the normalized basement length (L/H_e) is larger than 8.0. As tunnel cover to diameter ratio varies from 2.5 to 3.0, the maximum heave and tensile strain of tunnel due to overlying basement excavation decrease by up to 41.0% and 44.5%, respectively. If basement length is less than 8 H_e, the assumption of plane strain condition of basement-tunnel interaction grossly overestimates tunnel movements, and ignores tensile strain of tunnel along its longitudinal direction. Thus, three-dimensional numerical analyses are required to obtain a reasonable estimation of tunnel responses due to adjacent and overlying basement excavations in clay.

• 콘크리트학회지
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• 제2권3호
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• pp.55-64
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• 1990

구조재료로서 섬유보강콘크리트의 사용이 증가와 더불어 그 자체의 역학적 특성에 대한 더많은 지식이 필요해지고 있다. 본 논문은 단조하중과 반복압축하중을 받을 때 탄소섬유보강콘크리트의 거동에 대한 실험 결과를 나타낸다. 그 결과등은 (1)CFRC는 콘크리트 매트릭스에 섬유를 증가시킴으로써 큰크리트 매트릭스이 강도를 개선시키고 있다. (2) 콘크리트 매트릭스에 섬유를 증가시키는 것은 그 자체의 응력도-변형도 응답에 대해서 실질적인 변화를 가져왔었다. 이 변화는 응력도-변형에도 주목할 정도로 연성이 증가되는 특성이 나타나고 있다. (3) CFRC의 반복하중하에서의 거동은 보통콘크리트에 비해서 더욱 많은 안정성을 가지고 있다. 높은 섬유혼입은 응력도-변형도 곡선에서 곳선하강곡선이 보다 완만하게 나타나고 있다. 이것은 재료의 더 높은 연성의 결과이다.