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원심모형 실험을 이용한 반복하중을 받는 모노파일 거동 평가
이명재,유민택,박정준,민경찬,Lee, Myungjae,Yoo, Mintaek,Park, Jeongjun,Min, Kyungchan 한국지반공학회 2019 한국지반공학회논문집 Vol.35 No.6
본 연구는 원심모형실험을 이용해 건조 사질토 지반에 근입된 모노파일의 수평 반복하중에 대한 거동을 연구하였다. 실험에 사용된 지반 시료는 상대밀도 80%에서 마찰각이 $38^{\circ}$인 건조 주문진 표준사를 사용했다. 실험 과정은 우선 반복하중의 크기를 결정하기 위해 정적 하중 실험을 수행하여 극한하중을 결정하였다. 이를 통해 도출된 극한 하중 값의 30%, 50%, 80%, 120%을 반복하중의 값으로 결정하였고, 반복횟수는 100회로 수행되었다. 이 결과를 통해 실험 반복하중 p-y 곡선을 산정하였고 도출된 하중 별 최대 지반반력점들을 이용하여 깊이 별 반복하중 p-y 중추곡선을 도출하였다. 이를 기존 p-y 곡선과 비교 결과, 동일 깊이에서 초기기울기가 API(1987) p-y 곡선보다 과소평가 되었으며, 극한지반반력은 과대평가되었다. 또한, 동적 p-y 곡선과 비교하였을 때, 동일 깊이에서의 반복하중 p-y 중추곡선의 초기기울기와 지반반력이 작게 평가되었다. 이는 말뚝이 받는 하중 조건에 따라 p-y 곡선을 다르게 적용해야 할 것으로 판단된다. This study investigated the lateral behavior of monopile embedded in the dry sand through cyclic lateral loading test using a centrifuge test. The sand sample for the experiment was the dry Jumunjin standard sand at 80% relative density and the friction angle of $38^{\circ}$. In the experimental procedure, firstly, it was determined the static lateral bearing capacity by performing the static lateral loading test to decide the cyclic load. This derived static lateral bearing capacity values of 30%, 50%, 80%, 120% were determined as the cyclic lateral load, and the number of cycle was performed 100 times. Through the results, the experiment cyclic p-y curve was calculated, and the cyclic p-y backbone curve by depth was derived using the derived maximum soil resistance point by the load. The initial slope at the same depth was underestimated than API (1987) p-y curves, and the ultimate soil resistance was overestimated than API (1987) p-y curves. In addition, the result of the comparison with the suggested dynamic p-y curve was that the suggested dynamic p-y curve was overestimated than the cyclic p-y backbone curve on the initial slope and soil resistance at the same depth. It is considered that the p-y curve should be applied differently depending on the loading conditions of the pile.
유체-구조 연성해석을 통한 EGR Cooler의 열응력 해석
이명재(Myungjae Lee),이기춘(Ki-choon Lee) 한국자동차공학회 2007 한국자동차공학회 춘 추계 학술대회 논문집 Vol.- No.-
The Exhaust-Gas Recirculation (EGR) is the effective way to reduce the exhausted NOx on diesel engine. Cooled EGR system, which is a cooling method by using coolant on the EGR Cooler, can reduce exhausted NOx more than before. The EGR Cooler for diesel engine is shell & tube type heat exchanger. It has many tubes that the exhaust-gas passing through, and coolant cool down the tubes. To improve the performance of EGR Cooler, maximizing heat transfer coefficient, heat transfer area and using corrosion resistance material should be considered. And the thermal stress produced by difference of temperature between exhaust gas and coolant is also investigated. This paper reports the thermal stress analysis of EGR Cooler by using CFD-FEA coupled analysis. The thermo-flow characteristics inside the EGR Cooler and surface temperature have been studied using CFD. The surface temperature is used as the boundary condition of FE A and it is useful to have an accurate thermal stress analysis.
3차원 수치해석을 이용한 점토지반에 설치된 석션파일 인발 시 발현되는 전단응력에 관한 연구
이명재(Myungjae Lee),윤희정(Heejung Youn) 한국지반환경공학회 2014 한국지반환경공학회논문집 Vol.15 No.2
본 논문에서는 석션파일의 인발거동을 조사하기 위해 유한차분법 상용 프로그램인 FLAC3D를 이용하여 수치해석을 수행하였다. 석션파일의 인발지지력을 전통적인 지지력 식을 이용하여 구하고, 이 값을 파일의 직경, 길이, 그리고 주변 점토의 비배수 전단강도를 변수로 하는 수치해석을 통한 해석 값과 비교하였다. 총 24개의 수치해석 결과를 바탕으로 석션파일의 인발파괴는 석션파일의 배수조건뿐만 아니라 파일의 제원과 주변 지반의 물성값에 의해 형태가 결정되는 것으로 밝혀졌다. 수치해석 결과로부터 석션파일 내부 주면에 발현되는 전단응력을 구하여 활동파괴와 인장파괴 중 어떤 파괴가 발생할 것인지를 결정하는데 사용하였다. 외부주면의 전단응력과 관계없이 높은 내부 전단응력을 얻은 경우 수치해석 내에서 활동파괴가 발생하는 경우가 많았으며, 이는 전통적인 지지력 공식으로부터 얻은 예측과 잘 맞았다. This paper presents the pullout behavior of suction pile using finite difference method; and the commercial software, FLAC3D, was employed for the numerical analyses. The ultimate pullout capacity of suction pile was predicted using conventional equations, and the results were compared with the results from numerical analyses with varying pile diameter, pile length, and the undrained shear strength of clays. Based on the results from 24 analyses, it was found that the failure pattern depends not only on the drainage condition of suction pile, but also on the pile dimensions and the material properties of surrounding soils. The developed side shear (DSS) along the internal surface of the suction pile was collected from numerical analyses, which was used to classify the failure type between sliding failure and tensile failure. Regardless of the external DSS, the high internal DSS tends to result in sliding failure in the numerical analyses, which conforms well to the estimation from conventional equations.