• 대한기계학회논문집A
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• 제34권7호
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• pp.911-917
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• 2010

본 연구에서는 열적-기계적 주기하중을 받고 있는 엔진 배기매니폴드에 대해서 열응력 해석방법과 열피로수명 예측과정을 제시하였다. 즉, 파손현상이 복잡한 배기시스템의 효율적인 유한요소 모델링 방법과 온도 의존성 재료의 시험결과를 이용한 해석 데이터 구성, 그리고 열사이클 하중에 대한 열응력 및 파손 예측방법을 디젤엔진의 배기매니폴드에 대해서 나타내었다. 일반적으로 배기매니폴드의 파손 취약부에서는 고온영역에서 큰 압축소성변형이 발생하고 냉각시에는 인장의 잔류응력이 나타난다. 따라서 이같은 응력과 변형률의 이력곡선으로부터 소성변형의 진폭 또는 소성에너지의 크기를 얻을 수 있으며 이를 통해서 피로수명을 예측할 수 있다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제6권3호
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• pp.31-40
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• 2002

이 연구는 철근콘크리트 교각의 지진응답을 파악하고 합리적이면서 경제적인 내진설계기준의 개발을 위한 자료를 제공하는데 그 목적이 있다. 정확하고 올바른 지진손상 평가를 위하여 비선형 유한요소해석 프로그램을 사용하였다. 사용된 프로그램은 철근콘크리트 구조물의 해석을 위한 RCAHEST이다. 재료적 비선형성에 대해서는 균열콘크리트에 대한 인장, 압축, 전단모델과 콘크리트 속에 있는 철근모델을 조합하여 고려하였다. 이에 대한 콘크리트의 균열모델로서는 분산균열모델을 사용하였다. 두께가 서로 다른 부재간의 접합부에서 단면강성이 급변하기 때문에 생기는 국소적인 불연속변형을 고려하기 위한 경계면요소를 도입하였다. 또한, 같은 변위진폭에 있어서의 하중재하 회수에 의한 효과를 고려하였다. 연계논문에서는 철근콘크리트 교각의 지진손상 평가를 위해 제안한 해석기법을 신뢰성 있는 연구자의 실험결과와 비교하여 그 타당성을 검증하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제44권7호
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• pp.791-798
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• 2012

Since standardized fracture test specimens cannot be easily extracted from in-service components, several alternative fracture toughness test methods have been proposed to characterize the deformation and fracture resistance of materials. One of the more promising alternatives is the local approach employing the SP(Small Punch) testing technique. However, this process has several limitations such as a lack of anisotropic yield potential and tediousness in the damage parameter calibration process. The present paper investigates estimation of ductile fracture resistance(J-R) curve by FE(Finite Element) analyses using an anisotropic damage model and enhanced calibration procedure. In this context, specific tensile tests to quantify plastic strain ratios were carried out and SP test data were obtained from the previous research. Also, damage parameters constituting the Gurson-Tvergaard-Needleman model in conjunction with Hill's 48 yield criterion were calibrated for a typical nuclear reactor material through a genetic algorithm. Finally, the J-R curve of a standard compact tension specimen was predicted by further detailed FE analyses employing the calibrated damage parameters. It showed a lower fracture resistance of the specimen material than that based on the isotropic yield criterion. Therefore, a more realistic J-R curve of a reactor material can be obtained effectively from the proposed methodology by taking into account a reduced load-carrying capacity due to anisotropy.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2010년도 춘계학술발표대회 초록집
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• pp.57-57
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• 2010

For thin panel welded structure, the various welding distortions were found due to the low resistance against welding deformation. Especially, buckling distortion induced in the thin panel welded structure produce severe problems related to cost in production stage and safety in service life. So, many researches including mechanical and thermal tensioning method for preventing the occurrence of buckling distortion in the production stage have been performed. The purpose of this study is to identify the behavior of longitudinal residual stress at the SA butt weldment with thin plate of 6mm thickness under tension load by 3 dimensional FEA. For it, mesh design for 3D FEA was constructed with 20 nodes brick element for butt weldment and 8 nodes shell element for base metal. According to FEA results, the longitudinal compressive strain inducing tensile residual stress at the butt weldment decreased. It was because the compressive thermal strain in way of weldment was reduced by tension load. The control effect of residual stress increased with an increase in tension load. So, if the amount of tension load applied to the weldment exceeds 1.5 times of longitudinal shrinkage force, the amount of longitudinal residual stress decreased below the critical value inducing the buckling distortion at the SA butt weldment. Its validity was verified by experiment.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제27권3호
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• pp.261-271
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• 2015

철골 중심 가새 골조는 최소의 물량으로 건물의 횡력에 대한 저항력을 확보할 수 있는 매우 효과적인 시스템이다. 본 논문에서는 기 설치된 H형 가새를 무 용접 냉간 성형보강재로 보강하여 휨-좌굴을 억제하고 인장력과 압축력에 동일한 강도를 확보하는 보강안에 대한 연구를 진행하였다. 역 V형 가새 골조에 설치된 H형가 새의 보강방안으로 선행연구의 보강재를 약축 보강형으로 변경하여 보강방안을 제시하고 부재실험, 부재변수해석, 골조실험을 통해 구조성능을 평가하였다. 보강된 가새는 AISC기준을 만족하였다. 이를 통해 보강으로 골조내 가새의 불 균형력에 의한 보의 파괴가 방지될 것으로 기대된다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제27권2호
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• pp.207-217
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• 2015

철골 중심 가새골조는 최소의 물량으로 건물의 횡력에 대한 저항력을 확보할 수 있는 매우 효과적인 시스템이다. 그러나 중심가새 골조는 탄성거동을 전제로 풍하중에 대한 구조시스템으로 비탄성거동을 수반하는 지진하중에 대해서는 가새 좌굴 이후의 에너지 소산능력저하와 반복하중 하에 가새 및 접합부의 취성파단 가능성이 제기된다. 그로 인해 가새의 좌굴이 최초로 발생한 층에 소성변형이 집중되어 연약층 발생에 의한 건물의 붕괴로 이어질 가능성이 높다. 따라서 본 논문에서는 기 설치된 H형 가새를 무용접 냉간성형보강재로 보강하여 휨-좌굴을 억제하고 인장력과 압축력에 동일한 강도를 확보하는 보강안에 대한 연구를 진행하였다.

• KCI Concrete Journal
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• 제13권1호
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• pp.43-51
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• 2001

Although portland cement concrete is one of the most universal construction materials, it has some disadvantage such as shrinkage, which is an inherent characteristic. Because of this shrinkage, combined with the low tensile strength of the material, cracks of varying sizes can be found in every reinforced concrete. To prevent this cracking, keeping the concrete in compression by mechanical prestress has been used. This study discusses application of expansive additives for concrete to improve the serviceability of precast concrete box culvert by inducing chemical prestress. For this purpose, both expansive concrete slabs and normal concrete slabs are tested to verify the effect of expansive additives. Then the failure tests of the fullscale precast box culverts were carried out and the critical aspects of the structural behavior were investigated. The result of the material testis shows that the optimal proportion of expansive additives is 13 percent of cement weight, and the properties of expansive concrete are the same as those of normal concrete in that proportion. Both the experimental cracking load and service load of the expansive concrete members are increased in comparison with those of the normal concrete, but the ultimate load is decreased slightly. In addition to the above results, the deformation of expansive concrete member is lets than that of normal concrete member, and permanent strain which results from cyclic load is decreased. It can be concluded that the use of expansive additives to induce chemical prestress in precast concrete box culvert greatly improves the serviceability.

• 콘크리트학회논문집
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• 제20권6호
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• pp.785-796
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• 2008

휨항복 이후 주기하중을 받는 철근콘크리트 부재에서는 길이방향의 인장변형이 발생된다. 이러한 길이방향 인장변형은 철근콘크리트 보의 강도 및 변형능력을 저하시킬 수 있다. 본 연구에서는 비선형 트러스 모델 해석을 통하여 철근콘크리트 보에 발생되는 길이방향 인장변형의 메커니즘을 분석하였다. 그 결과, 길이방향 인장변형은 소성힌지에서의 길이방향 철근에 발생되는 잔류 인장 소성변형으로 인하여 발생되고, 대각 콘크리트 스트럿의 전단력 전달 메커니즘이 길이방향 인장변형의 크기에 중요한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 이러한 분석결과를 토대로 주기거동 동안 철근콘크리트 보에 누적되는 길이방향 인장변형을 평가할 수 있는 간단한 평가식을 제안하였다, 제안된 방법은 다양한 설계변수 및 재하이력을 갖는 보 실험체에 적용되었다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제60권4호
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• pp.567-594
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• 2016

The main objective of the current research is estimating the flexural behavior of ferrocement Ribbed Plates reinforced with composite material. Experimental investigation was carried out on fifteen plates; their dimensions were kept constant at 1200 mm in length, 600 mm width and 100 mm thick but with different volume fraction of steel reinforcement and number of ribs. Test specimens were tested until failure under three line loadings with simply supported conditions over a span of 1100 mm. Cracking patterns, tensile and compressive strains, deformation characteristics, ductility ratio, and energy absorption properties were observed and measured at all stages of loadings. Experimental results were compared to analytical models using ANSYS 10 program. Parametric study is presented to look at the variables that can mainly affect the mechanical behaviors of the model such as the change of plate length. The results showed that the ultimate strength, ductility ratio and energy absorption properties of the proposed ribbed plates are affected by the volume fraction and the type of reinforcement, and also proved the effectiveness of expanded metal mesh and woven steel mesh in reinforcing the ribbed ferrocement plates. In addition, the developed ribbed ferrocement plates have high strength, ductility ratio and energy absorption properties and are lighter in weight compared to the conventional RC ribbed plates, which could be useful for developed and developing countries alike. The Finite Element (FE) simulations gave good results comparing with the experimental results.

• 대한기계학회논문집A
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• 제25권7호
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• pp.1139-1146
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• 2001

The reactor pressure vessel(RPV) is usually cladded with stainless steel to prevent corrosion and radiation embrittlement, and a number of subclad cracks have been found during an in-service-inspection. These subclad cracks should be assured for a safe operation under normal conditions and faulted conditions such as pressurized thermal shock(PTS). Currently available integrity assessment procedure for an RPV, ASME Code Sec. XI, are built on the basis of linear fracture mechanics (LEFM). In PTS condition, however, thermal stress and mechanical stress give rise to high tensile stress at the cladding and elastic-plastic behavior is expected in this area. Therfore, ASME Code Sec. XI is overly conservative in assessing the structural integrity under PTS condition. In this paper, the fracture parameter (stress intensity factor, K, and RT(sub)NDT) from elastic analysis using ASME Sec. XI and finite element method were validated against 3-D elastic-plastic finite element analyses. The difference between elastic and elastic-plastic analysis became significant with increasing crack depth. Therfore, it is recommended to perform elastic-plastic analysis for the accurate assessment of subclad cracks under TPS which causes plastic deformation at the cladding.