• 제목/요약/키워드: 손상가능면

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영역/경계 분할법에 의한 열탄점소성 손상 및 접촉 해석의 효율화 (Computational Efficiency of Thermo-Elasto-Viscoplastic Damage and Contact Analyses by Domain/Boundary Decomposition Method)

  • 신의섭;김성준;김종일;서영수
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2009년도 정기 학술대회
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    • pp.43-46
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    • 2009
  • 열탄성 부영역, 열탄점소성/손상 부영역, 공유면, 접촉 공유면에 기반을 둔 영역/경계 분할법을 적용하여 재료 비선형성을 갖는 열탄점소성 손상 문제와 경계 비선형성을 갖는 접촉 문제의 효율적인 해석을 제안하였다. 영역 및 경계 분할에 관련된 공유면 및 접촉 공유면에서의 연속 구속 조건을 처리하기 위하여 간단한 벌칙 함수 기법을 적용하였다. 결과적으로 재료 및 경계 비선형성은 소수의 부영역과 접촉 경계면에서 계산되는 유한요소 행렬들에 국한된다. 따라서 적절한 해석 알고리듬을 구성하면 대폭적인 효율성 향상이 가능하게 된다. 대변형과 같은 기하학적 비선형성은 고려하지 않았으며, 간단한 수치 실험을 통해서 열탄점소성 손상 및 접촉 해석의 효율성에 관련된 기본적인 특성을 분석하였다.

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영역/경계 분할에 의한 열탄점소성 손상 및 접촉 해석의 효율화 (Computational Efficiency of Thermo-Elasto-Viscoplastic Damage and Contact Analyses by Domain/Boundary Decomposition)

  • 김성준;신의섭
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제22권2호
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    • pp.153-161
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    • 2009
  • 재료 비선형성을 갖는 열탄점소성 손상 문제와 경계 비선형성을 갖는 접촉 문제의 효율적인 해석을 위하여 열탄성 부영역, 열탄점소성/손상 부영역, 공유면, 접촉 공유면에 기반을 둔 영역/경계 분할법을 제안하였다. 대변형과 같은 지하학적 비선형성은 고려하지 않았으며, 영역 및 경계 분할에 관련된 공유면 및 접촉 공유면에서의 연속 구속 조건을 처리하기 위하여 간단한 벌칙 함수 기법을 적용하였다. 결과적으로 재료 및 경계 비선형성은 소수의 부영역과 접촉 경계면에서 계산되는 유한요소 행렬들에 국한된다. 따라서 적절한 해석 알고리듬을 구성하면 대폭적인 효율성 향상이 가능하게 된다. 간단한 수치 실험을 통해서 열탄점소성 손상 및 접촉 해석의 효율성에 관련된 기본적인 특성을 분석하였다.

터널 굴진면 수평변위를 이용한 굴진면 전방의 단층대 예측 (Prediction of Fault Zone ahead of Tunnel Face Using Longitudinal Displacement Measured on Tunnel Face)

  • 송규진;윤현석;서용석
    • 지질공학
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    • 제26권2호
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    • pp.187-196
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    • 2016
  • 터널 굴진면에서 측정된 수평 변위를 이용하여 터널 굴진면 전방에서의 단층대 예측을 검토하기 위하여 총 28개 단층모델을 대상으로 3차원 유한요소해석을 실시하였다. 그리고 터널 굴착에 의해 발생하는 수평변위를 x-MR (moving range) 관리도 기법을 이용하여 정량적으로 분석하여 굴진면 전방에 분포하는 단층의 존재를 예측하였다. 단층대는 단층점토 및 단층각력, 단층 손상대로 구분하여 모델링하였으며, 단층핵의 폭은 1 m (단층점토 0.5 m, 단층각력 0.5 m), 단층 손상대의 폭은 2 m로 설정하였다. 분석 결과, 굴진면으로부터 약 2~26 m 전방에서 단층의 예측이 가능하였고, 5개의 측정지점에서 대부분 경사 45°인 경우 예측이 가장 빠른 것으로 나타났다. 또한 굴진방향과 단층면 사이의 각도가 작을수록 예측 가능시점이 빠른 것으로 분석되었다.

$90^{\circ}C$위상차의 이축하중 하에서 A17075-T651의 부가적 손상에 관한 결정구조 의존성에 관한 연구 (Additional Damage of A17075-T651 under $90^{\circ}C$ Out-of phase Biaxial Loading from Crystal Structure Dependence)

  • 이현우;오세종
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제21권1호
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    • pp.104-111
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    • 1997
  • Accounting for the additional damages come out from non-proportional loading path effect, material damage according to crystal structure dependence was studied. Microscopic observations of damaged material by SEM(Scanning Electron Microscope) showed crystal structure dependence. Biaxial in-phase loaded specimens showed the slips of same direction, which pararell each other, but biaxial 90.deg. out-of-phase loaded specimens showed multiply crossed slips. S. H. Doong and D. F. Socie reported that wavy/planar or planar slip material showed the increase in the cyclic hardening level during non-proportional cycling. From these results, the additional hardening and non-proportional loading effects were related with slip mechanism, and the slip mechanism was related with crystal structure. In the present study, a damage mechanism which accounts for the non-proportional loading effect from crystal structure dependence was considered and applied to A17075-T651.

터널 굴착시 인접구조물의 침하억제를 위한 마이크로파일의 두부조건 및 설치영역에 따른 효과 (The Head Condition and the Installation Position of Micro-Pile to Reduce the Settlement of Adjacent Structures in Sandy Ground Tunnelling)

  • 임종철;박이근;오명렬
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제17권5호
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    • pp.61-70
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    • 2001
  • 도심지에서의 터널은 주로 얕은 토층비에서 이루어진다. 따라서, 본 연구에서는 토층비 1, 2 정도의 얕은 터널에 대한 터널시공을 고려하였다. 또한, 도심지 얕은 터널에서 겪게 되는 어려움 중 하나인 지상구조물의 손상을 방지하는 것이다. 이러한 경우, 구조물의 손상을 방지하기 위해 소형장비로 간단하고 저렴한 시공이 가능한 마이크로 파일공법의 채택이 주목을 받고 있다. 본 연구에서는 마이크로 파일의 설치위치와 설치각도 및 두부 고정도를 달리한 실험을 실시하여 토압 및 지표면 침하를 중심으로 그 영향을 평가하였다. 마이크로 파일의 설치위치에 있어서 거리비(A/L$_{p}$) 0.5 이내에서 침하감소면에서 대략 22%~37% 정도의 효과가 있었으며, 마이크로 파일의 두부는 파일간 서로 결속하는 것이 더 효과적임을 알 수 있었다. 이러한 경향은 토압분포에서도 마찬가지이다.다.

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기상조건에 따른 손상 교량 바닥판의 상대유전율 변화 고찰 (Relative Permittivity of Damaged Concrete Bridge Deck According to the Weather Conditions : A Case Study)

  • 이지영;최재진
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권4호
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    • pp.209-215
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    • 2017
  • 지하투과레이더(GPR)를 이용하여 아스팔트 포장이 있는 교량 바닥판의 상태를 평가할 때, 현재는 포장면에 접한 콘크리트의 상대유전율이 12이상일 때를 손상위험이 높은 곳으로 판단하고 있다. 그러나 콘크리트의 상대유전율은 공극율과 수분율에 따라 변화하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 고속도로 상에 공용 중인 아스팔트 포장 교량 바닥판을 대상으로 다양한 시기에 걸쳐 GPR 조사를 실시하였으며 이로부터 손상평가 기준으로 활용되는 교량 바닥판 콘크리트의 상대유전율 변화에 대해 고찰을 실시하였다. 조사 결과, 손상이 발생되지 않은 경우 포장층 하면에 접한 바닥판 상면 콘크리트의 상대유전율은 보통 콘크리트의 상대유전율 범위로 정규분포에 가깝게 나타났다. 그러나, 열화 손상이 발생된 콘크리트 바닥판의 상대유전율은 조사가 이루어지는 시기와 기상조건의 영향을 받으며, 그 값은 우수의 유입 여부와 콘크리트의 손상 상태에 따라 변화할 가능성이 높은 것으로 나타났다. 콘크리트 교량 바닥판의 상태평가를 위해 GPR을 이용하는 경우, 그 조사는 우기 또는 비가 온 이후에 실시함으로써 손상범위를 폭넓게 확인하는 것이 가능하다고 판단된다.

대단면 스킨팀버의 휨 성질에 관한 연구 (A study on the Bending Property of Structural Size Skin-Timber)

  • 김광철
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제40권1호
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    • pp.26-37
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    • 2012
  • 최근 들어 한옥에 대한 수요과 공급이 계속해서 늘고 있다. 이러한 한옥이 가지고 있는 가장 심각한 문제는 과도한 지붕구조의 무게와 이로 인해 늘어날 수밖에 없는 구조부재의 대형화이다. 따라서 겉으로는 대단면 목재 부재이면서 다량의 목질부를 제거하여 무게의 경량화를 이루고 감소하는 강도적 성질은 부재의 하이브리드화를 통해 보충할 수 있는 실대재 대단면 스킨팀버를 제작하였다. 소나무와 낙엽송 두 수종을 사용하여 실대재 스킨팀버를 제작하였다. 두 수종에 대해 정각형 스킨팀버와 원통형 스킨팀버 각각을 제작하여 휨성능을 평가하였다. 가공기계의 정밀도 부족으로 인해 부재에 과도한 손상이 발생하여 의도한 정도의 강도적 성질을 얻지 못하였다. 하지만 가공기계의 정밀도 향상을 도모하고 추가적인 하이브리드 구조체 제작을 첨가한다면 경량의 대단면 구조부재의 생산이 가능할 것으로 판단된다. 본 연구에서 실제 제작한 낙엽송과 소나무 실대재 스킨팀버에서는 수종간의 휨성능 차이는 나타나지 않아 적절히 혼용 가능한 것으로 나타났다. 낙엽송의 MOR 기준에서만 정각형과 원통형간에 성능 차이가 인정되어 구분하여 사용해야 할 필요가 있고 나머지에 있어서는 차이가 인정되지 않아 혼용이 가능하다고 판단되었다. 본 연구의 목적이 어느 정도의 강도를 지닌 경량의 대단면 구조재 개발에 있으므로 목질계 우드세라믹이나 경량철골 등을 이용한 하이브리드 구조체를 개발한다면 한옥이나 실내인테리어재료 그리고 기둥-보 공법의 재료 등으로 활용 가능할 것이다.

UAS 영상 및 지상 LiDAR 조합한 3D 수치모형 기반 비탈면 앵커의 손상인자 분석에 관한 연구 (A Study on Damage factor Analysis of Slope Anchor based on 3D Numerical Model Combining UAS Image and Terrestrial LiDAR)

  • 이철희;이종현;김달주;강준오;권영훈
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제38권7호
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    • pp.5-24
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    • 2022
  • 현행 비탈면 앵커공법의 보강성능평가는 앵커 두부와 지반밀착도, 앵커 두부의 균열 및 파손에 대해서 정성적으로 성능을 평가하고 있다. 이로 인해 성능저하 상태 점검을 위한 정량적 데이터베이스화와 이를 이용한 시간이력 관리는 어려운 실정이다. 이에 본 연구에서는 비탈면에 설치된 앵커공법의 정량적 유지관리에 활용하기 위하여 UAS 영상과 지상 LiDAR의 사각지대를 보완하기 위한 SfM기반의 조합 3차원 수치모형을 구현하여 손상인자의 수치데이터를 검출하였다. 비탈면과 같은 수직구조물에서 상대적으로 높은 z 좌표 오차를 갖는 UAS 3차원 수치모형에서 사각지대 데이터 공백을 상호 보완하기 위하여 지상 LiDAR 스캔 데이터를 조합하였고 z 좌표 정확도의 향상을 확인하였다. 비탈면에 설치된 10공의 앵커에 임의로 손상을 발생시킨 후에 3차원 수치모형을 구축하였고 정사투영을 통해 균열, 파손, 회전변위와 지반 밀착도에 대한 수치 값을 검출하였다. 8K 해상도로 균열 실측값과 비교시 ±0.05mm의 오차범위에서 0.3mm 미만의 균열 검출이 가능하였다. 앵커 두부의 최대 파손 면적은 설계대비 3% 이내로 발생된 것을 확인하였고, 파손부의 체적 또한 검출하였다. 특히 z 좌표 데이터가 중요한 지반밀착도의 경우 UAS 3차원 수치모형에서는 사각지대로 인한 데이터 공백으로 측정이 불가능하였지만 지상 LiDAR를 조합할 경우 앵커 저면과 지반의 불규칙한 표면에서 표고차 확인이 가능하여 임의의 20개 지점의 평균 표고차를 지반밀착도로 도출하였다. 또한, 앵커 두부의 1° 미만의 회전각과 이동 변위 값도 검출하였다. 이에 본 연구에서 구축한 3차원 수치모형에서 앵커 손상인자의 정량적 데이터 추출이 가능하였고, 이를 데이터베이스화 한다면 정량적 평가지표의 기초자료로써 활용이 가능할 것으로 판단된다.

다른 광택을 가진 우레탄 아크릴 코팅 소재의 긁힘 거동 및 정량적 평가 (Mar Behavior and Quantitative Evaluation of Urethane-Acrylate Coatings with a Different Gloss)

  • 정원영;원종일
    • 폴리머
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    • 제37권4호
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    • pp.455-461
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    • 2013
  • 다양한 광택을 지닌 우레탄-아크릴 코팅 표면에 일정 하중을 부하하여 긁힘 거동 및 긁힘 시인성을 조사하였다. 비교적 낮은 응력이 코팅 표면에 부하될 수 있도록 면 접촉이 가능한 스크래치 팁을 이용하여, 코팅 표면에 긁힘 손상을 생성시켰다. 생성된 긁힘 손상을 기존 평가법인 광택도 및 휘도 변화량으로 평가 시, 광택도가 동일한 코팅 표면은 일정 하중이 증가함에 따라 광택도와 휘도 변화량이 증가됨을 확인하였다. 하지만, 이 평가법들은 광택이 서로 다른 시험편들의 긁힘 손상을 비교 평가하기에는 부적합하였다. 왜냐하면, 측정값과 긁힘 시인성이 서로 일치하지 않은 결과를 보였기 때문이다. 본 연구에서는 코팅 표면의 긁힘 손상을 정량적으로 평가할 수 있을 뿐 아니라, 코팅 표면에 무차원화된 광택도 및 휘도의 증가는 긁힘 시인성의 증가로 이어지는 상관관계를 설명할 수 있는 새로운 긁힘 평가법을 제안하였다.

변형된 Outside-In 기법을 이용한 반월상 연골판 봉합술 - 수술 수기 - (The Modified Outside-In Technique for Meniscal Suture - Technical Note -)

  • 이기병;권덕주;이영건;송영준
    • 대한관절경학회지
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    • 제7권1호
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    • pp.96-99
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    • 2003
  • 관절경술의 발달과 반월상 연골판의 기능적 중요성이 강조됨에 따라 반월상 연골판 봉합술은 나날이 발전 되어왔다. 그러나 종래의 기법들은 특별한 기구뿐 아니라 신경, 혈관, 연부조직의 손상을 방지하기 위하여 과다한 피부 절개가 필요하거나, 봉합사 매듭이 관절면에 존재하므로 잠재적인 연골손상의 위험성을 가지고 있었다. 이에 저자들은 spinal needle과 nylon loop를 이용한 변형된 outside-in 기법을 소개하고자 하며, 변형된 outside-in 기법은 안정적이고 간단한 봉합이 가능하면서도 별 도의 피부절개가 필요 없는 장점을 가지고 있다.

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