• 한국건축시공학회지
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• 제15권2호
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• pp.185-192
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• 2015

기존 교량의 신축이음장치는 각종 노후화로 인해 제설제를 포함한 노면수의 누수사례가 빈번히 발생하여 교량의 수명을 감소시켜 유지관리 비용을 가중시킨다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 신축이음장치를 사용하지 않는 고인성 연결조인트 공법을 개발하였으며, 본 연구에서는 개발된 고인성 연결조인트공법의 균열제어성능 균열 후 누수방지성능 및 염해저항성을 실험적으로 검토하였다. 그 결과, 연결조인트 소재에서 PCM, FRC를 사용한 경우에는 균열 분산성이 불량해서 누수 및 염해가 쉽게 발생하였다. 반면, 고인성 콘크리트를 사용한 연결조인트는 인장변형량이 최대 7.5mm까지 균열을 무해한 마이크로 크랙으로 안정적으로 분산시켰으며, 가혹한 조건에서도 누수를 방지할 수 있었다. 또한, 균열 후에도 염화물 이온의 침투를 방지하여 염해저항성을 확보할 수 있었다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제24권4호
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• pp.439-447
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• 2011

강바닥판 교량의 교면포장은 차량의 윤하중을 상판에 고르게 분포시켜 교량 상판을 보호하는 역할을 한다. 하지만 교량의 장대화가 가속화됨에 따라 포장체와 강바닥판의 두께가 얇아지고 이 때문에 교면포장의 횡방향 균열이 빈번하게 발생한다. 본 연구에서는 강바닥판 교면포장의 파손원인 규명과 저감 방안을 모색하기 위해 윤하중을 받는 강박스형 거더를 가진 강바닥판의 유한요소해석을 수행하였다. 다양한 구조적 매개변수 변화에 따른 교면포장 상면 변형도를 조사한 결과 해석결과에서 공통적으로 웹 상단에서 큰 인장변형이 발생하였고, 이것이 교면포장의 구조적인 파손의 주요 원인이 되는 것을 알 수 있다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제54권3호
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• pp.501-520
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• 2015

Presence of torsional loadings can significantly affect the flow of internal forces and deformation capacity of reinforced concrete (RC) columns. It increases the possibility of brittle shear failure leading to catastrophic collapse of structural members. This necessitates accurate prediction of the torsional behaviour of RC members for their safe design. However, a review of previously published studies indicates that the torsional behaviour of RC members has not been studied in as much depth as the behaviour under flexure and shear in spite of its frequent occurrence in bridge columns. Very few analytical models are available to predict the response of RC members under torsional loads. Softened truss model (STM) developed in the University of Houston is one of them, which is widely used for this purpose. The present study shows that STM prediction is not sufficiently accurate particularly in the post cracking region when compared to test results. An improved analytical model for RC square columns subjected to torsion with and without axial compression is developed. Since concrete is weak in tension, its contribution to torsional capacity of RC members was neglected in the original STM. The present investigation revealed that, disregard to tensile strength of concrete is the main reason behind the discrepancies in the STM predictions. The existing STM is extended in this paper to include the effect of tension stiffening for better prediction of behaviour of square RC columns under torsion. Three different tension stiffening models comprising a linear, a quadratic and an exponential relationship have been considered in this study. The predictions of these models are validated through comparison with test data on local and global behaviour. It was observed that tension stiffening has significant influence on torsional behaviour of square RC members. The exponential and parabolic tension stiffening models were found to yield the most accurate predictions.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제54권5호
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• pp.855-875
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• 2015

Many novel materials exhibit a property of different elastic moduli in tension and compression. One such material is graphene, a wonder material, which has the highest strength yet measured. Investigations on buckling problems for structures with different moduli are scarce. To address this new problem, firstly, the nondimensional expression of the relation between offset of neutral axis and deflection curve is derived based on the phased integration method, and then using the energy method, load-deflection relation of the rod is determined; Secondly, based on the improved constitutive model for different moduli, large deformation finite element formulations are developed and combined with the arc-length method, finite element iterative program for rods with different moduli is established to obtain buckling critical loads; Thirdly, material mechanical properties tests of graphite, which is the raw material of graphene, are performed to measure the tensile and compressive elastic moduli, moreover, buckling tests are also conducted to investigate the buckling behavior of this kind of graphite rod. By comparing the calculation results of the energy method and finite element method with those of laboratory tests, the analytical model and finite element numerical model are demonstrated to be accurate and reliable. The results show that it may lead to unsafe results if the classic theory was still adopted to determine the buckling loads of those rods composed of a material having different moduli. The proposed models could provide a novel approach for further investigation of non-linear mechanical behavior for other structures with different moduli.

• 대한조선학회논문집
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• 제29권4호
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• pp.87-97
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• 1992

극지방의 천연자원의 수송에 필수적인 빙해항행선박은 금후 우리나라의 조선산업이 지향해야 할 기술집약형 선박중 하나로서 국제경쟁에 대비하여 독자적인 연구가 요구되는 분야이다. 본 연구는 빙해항행선박 기본설계의 중요한 인자인 선수부 형상과 평탄빙에서의 쇄빙능력 사이의 상관관계를 밝히는데 목적이 있다. 통상 평탄빙(level ice)에서 선박의 전진속도를 3-4 knots로 볼 때, 탄성으로 취급되는 얼음의 재료특성을 고려하여, 파괴시킬 수 있는 얼음의 최대두께와 파괴된 얼음의 특성길이를 수치적으로 추정하는데 주안점을 두고 있다. 본 연구에서는 빙해항행 선박이 평탄빙에서 연속쇄빙을 하고 있는 상황을 탄성지지기반 위에 놓인 유한 길이의 쐐기보에 작용한 충격하중의 문제로 가정하고 굽힘모멘트에 의해 어떤 위치에서 발생한 최대인장응력이 얼음의 굽힘파괴강도에 도달한다면 그 부분에서 파단이 일어날 가능성이 가장 높다고 판단한다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제27권4호
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• pp.265-271
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• 2014

304L 스테인리스강판은 멤브레인타입 LNG선 단열시스템의 1차 방벽으로 이용된다. 304L 스테인리스강은 변태유기소성(TRIP)강으로 복잡한 재료거동을 보이는데, 이는 소성변형이 발생하는 동안 상변태를 경험하기 때문이다. 본 연구에서는 304L 스테인리스 강의 비선형 기계적 거동분석을 위한 온도의존 일축인장시험을 수행하였으며 재료의 파단이나 비선형 거동을 예측하기 위한 점소성모델을 제안하였다. 수치해석의 결과와 시험 결과를 비교 분석하여 유효성을 검증하였으며 LNG 멤브레인에 대한 적용성을 검토하기 멤브레인 구조시편을 제작하여 구조해석 및 유한요소해석을 수행하였다. 재료모델은 개발 서브루틴을 이용하였으며 ABAQUS 사용자지정 재료 서브루틴을 탑재한 유한요소해석 결과와 극저온 구조인장시험을 수행한 결과를 비교하여 구조적용성을 검증하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제47권6호
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• pp.756-765
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• 2015

Background: Fibers have been used in cement mixture to improve its toughness, ductility, and tensile strength, and to enhance the cracking and deformation characteristics of concrete structural members. The addition of fibers into conventional reinforced concrete can enhance the structural and functional performances of safety-related concrete structures in nuclear power plants. Methods: The effects of steel and polyamide fibers on the shear resisting capacity of a prestressed concrete containment vessel (PCCV) were investigated in this study. For a comparative evaluation between the shear performances of structural walls constructed with conventional concrete, steel fiber reinforced concrete, and polyamide fiber reinforced concrete, cyclic tests for wall specimens were conducted and hysteretic models were derived. Results: The shear resisting capacity of a PCCV constructed with fiber reinforced concrete can be improved considerably. When steel fiber reinforced concrete contains hooked steel fibers in a volume fraction of 1.0%, the maximum lateral displacement of a PCCV can be improved by > 50%, in comparison with that of a conventional PCCV. When polyamide fiber reinforced concrete contains polyamide fibers in a volume fraction of 1.5%, the maximum lateral displacement of a PCCV can be enhanced by ~40%. In particular, the energy dissipation capacity in a fiber reinforced PCCV can be enhanced by > 200%. Conclusion: The addition of fibers into conventional concrete increases the ductility and energy dissipation of wall structures significantly. Fibers can be effectively used to improve the structural performance of a PCCV subjected to strong ground motions. Steel fibers are more effective in enhancing the shear performance of a PCCV than polyamide fibers.

• 한국재료학회지
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• 제12권9호
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• pp.701-705
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• 2002

High temperature tensile test has been performed at $450^{\circ}C$ at different strain rate with various grain size due to different reduction rate of Al-4wt%Mg-0.4wt%Sc alloy which is known to be one of useful superplastic alloys. The grain size of Al-4wt%Mg-0.4wt%Sc alloy is $67~100\mu\textrm{m}$ which is courser than that of the alloy which is commonly used as the superplastic material. The total elongation of the Al-4wt%Mg-0.4wt%Sc alloy is strongly dependent on the average grain size, and is a linear function of the inverse average grain size for the present alloy.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제6권2호
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• pp.39-49
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• 2005

보강토벽의 안정성을 증명하고, 경제성의 극대화를 도모하기 위해, 본 연구에서는 뒤채움재로 현지 점성토를 사용하고 보강재로 부직포와 직포 그리고 부직포와 지오그리드를 혼합 배치하여 일반적인 한계평형해석으로는 안전율이 1.3미만인 2개의 실물 보강토벽을 얕은 연약지반 상에 구축하여 보강재, 수평토압, 그리고 간극수압 등의 거동을 약 15개월 동안 계측 및 분석하였다. 보강재의 길이를 보강토벽 높이의 30%로 설계하였고, 그에 따라 일반적인 한계평형해석에 의한 보강토벽의 안전율이 1.3미만 임에도 불구하고 2개의 실물보강토벽이 얕은 연약지반 상에 안전하게 구축되었고, 분석결과 보강재의 최대변형은 보강재의 특성에 따라 2.3~6.0%로 안전하고, 간극수압은 강우의 영향을 거의 받지 않는 것으로 나타났으나 수평토압은 안전율과 부등침하 등의 영향으로 보강토벽의 상 하부에서 주동토압과 정지토압보다 큰 것으로 나타났다.

• 한국주조공학회지
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• 제34권5호
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• pp.170-178
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• 2014

Using the Gleeble test, the effects of [Mn/S] ratios and the presence of sulfides on the high-temperature fracture morphology of heavy-section steel castings were analysed via the observations of the microstructures. The specimens for which the [Mn/S] ratio was in the range of 60~80 showed a ductile fracture morphology with an area reduction of more than 60%, while some specimens with similar [Mn/S] ratios showed a brittle fracture morphology with an area reduction of 0.0% due to the liquidation of sulfides at the grain boundary. The fracture morphology was classified into three types in the Gleeble high-temperature tensile test specimens. The first type showed dimple formation at the grain boundary, the formation of globular MnS sulfides, and plastic deformation of sulfides at an elevated temperature, indicating a needle-point type of ductile fracture with area reductions of 96.0~97.8%. The second type was a knife-edge type brittle fracture with an area reduction of 0.0% due to the film-type liquidation of sulfides at the grain boundary, band-type liquidation, and the liquidation of a terraced nipple pattern. The third type was the typical ductile fracture with an area reduction of 31.3~81.0%, in accordance with the mixture of dimples with in the grains and terraced nipple pattern at the grain boundary.