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이론해와 수치해석적 검토를 통한 쉴드TBM 막장압 산정 결과 상호비교
전기찬,김동현,Jun, Gy-Chan,Kim, Dong-Hyun 한국터널지하공간학회 2016 한국터널지하공간학회논문집 Vol.18 No.3
This study estimates tunnel face pressure through existing 8 analytical equations and 3D numerical analysis, and compares and examines it. In general, the estimating tunnel face pressure of domestic shield TBM has been examined by a method according to analytical equation and empirical method, but numerical analysis is combined in a section passing complicated stratigraphic condition and special soil condition. Therefore, the researcher is to find a reliable method to examine of tunnel face pressure by confirming a correlation between tunnel face pressure estimated by equation and tunnel face pressure estimated by numerical analysis program. When tunnel face pressure is estimated, both analytical equation and numerical analysis were identically examined in soil conditions such as sandy soil and cohesive soil. In addition, existing analytical equation is used as equation, and 3D analysis copying construction process and shield tunnel as numerical analysis.
3차원 수치해석을 이용한 Shield TBM 굴진시 지표침하 주요 영향요소 분석
전기찬,김동현,Jun, Gy-Chan,Kim, Dong-Hyun 한국터널지하공간학회 2015 한국터널지하공간학회논문집 Vol.17 No.3
본 연구는 Shield TBM 굴착시 지표침하에 대한 주요 요소를 선정하기 위하여 3차원 지반해석 프로그램을 이용하여 막장압, 뒤채움압, 굴진장, 지반모델 및 요소망에 대한 다양한 조건을 적용하여 수치해석을 수행하였다. 수치해석에 의한 지표침하 산정결과 뒤채움압과 지반모델조건이 가장 큰 영향을 미치는 요소로 판단되었으며 향후 지반조건 및 장비특성에 따른 사례를 추가하여 연구를 보완하고자 한다.
전기찬 대한기계학회 1989 大韓機械學會誌 Vol.29 No.3
평면변형조건에서 성형한계를 빠르고 정확하게 측정할 수 있는 방법을 개발하는 것도 중요하다. 평면변형조건에서의 성형한계를 구하는 데에는 펀치 스트레칭이 주로 이용되지만 그 외에도 여러 가지 방법들이 시도되고 있다. 평면변형조건에서 펀치스트레칭 시험을 행하여 파단이 일 어날 때까지의 펀치 행정거리를 한계 돔 높이(limiting dome height)라 하여 선진 제국에서는 박판금속의 성형성에 대한 품질관리 수단으로서 이용하고 있다. 우리나라의 박판금속의 성형 업계에서도 새로운 공정의 개발에 있어서 성형한계도와 변형측정법을 이용하므로서 시행착오를 줄이고, 한계돔 높이에 의한 품질관리기법을 이용하므로서 불량율저감 및 생산성 향상을 기할 필요가 있다 하겠다. 각종 재료에 대하여 측정한 성형한계에 관한 자료는 그 대표적인 값(예를 들면, 평면변형에서의 성형한계 값)으로서 컴퓨터에 저장하여두면 성형성에 대한 CAE에 의한 분석시에 편리하게 이용될 수 있다.
전기찬 대한기계학회 1992 大韓機械學會誌 Vol.32 No.6
강은 열처리에 의해서 연성과 강도를 적절히 조절할 수 있고 그것의 조달이 용이하기 때문에 기계 구조 부품으로서 가장 널리 사용되어오고 있다. 강은 철과 탄소를 기본원소로 하는 탄소 강과 경화능과 기계적성질의 향상을 위하여 합금원소를 첨가한 합금강으로 나누어 진다. 강을 이용한 기계 구조 부품의 강도 설계는 강의 열처리 특성의 이해와 활용을 기본으로 하고 있다. 따라서 이 글에서는 강의 열처리에 따른 경도 변화의 예측과 그에 따른 강도의 예측 그리고 부품 강도 설계에 관하여 기술하고자 한다.
전기찬,Hosford, William F. 대한금속재료학회(대한금속학회) 1986 대한금속·재료학회지 Vol.24 No.1
Three sheet steels were uniaxially prestrained and tension tested in 15˚intervals to the prestrain axis In the subsequent tests after prestrains higher than about 7%, the residual uniform strains were very small in orientations beyond 30˚ to the prestrain axis. Total strains to failure also decreased in these noncoaxial orientations but the tendency was not as marked as in the uniform strain. The subsequent flow curves in the noncoaxial directions skewed no sharp yield points. The work-hardening rate was initially very high but decreased rapidly, which resulted in a large decrease in uniform strain.
전기찬,이항수,유동진,이정우,김충환 대한기계학회 1992 대한기계학회논문집 Vol.16 No.10
The plane-strain stamping process is analyzed by a forming energy minimization method in order to obtain forming load, slip length and strain distribution in each step of punch stroke. All the developed programs are integrated into total CAD/CAE SYSTEM for the purpose of the practical usage in die design. The computed strain distribution and the amount of draw-in are compared with those of the actually developed panel It is found that there is a good agreement between theoretical and experimental results.
주요 영향요소를 고려한 쉴드TBM 터널 3차원 수치해석기법 연구
전기찬,김동현,Jun, Gy-chan,Kim, Dong-hyun 한국터널지하공간학회 2018 한국터널지하공간학회논문집 Vol.20 No.2
쉴드TBM 터널을 대상으로 하는 3차원 수치해석은 gap, tail void, 세그먼트설치, 뒤채움재 주입 등과 같은 쉴드TBM 굴착의 여러 특성들을 고려하여 시공과정을 반영할 수 있는 해석이 수행되어야 한다. 그러나 기계 굴착의 특성을 고려하는 해석적 기법은 여러가지 기법들이 혼용되어 적용되는 것이 일반적으로 해석결과의 일관성과 신뢰도에 의문이 제기된다. 본 논문에서는 쉴드TBM 터널의 3차원 수치해석에 사용될 수 있는 여러 기법들을 대상으로 현장에서 실제 계측된 지표침하 데이터를 활용한 매개변수연구를 수행하였다. 그 결과 설계단계에서 지표침하와 막장압 등 터널주변지반의 거동을 유사하게 예측하고 평가하는데 활용할 수 있는 해석기법으로서 분석하고 정리하였다. skin plate 주면압, 뒤채움압과 soil model이 지표침하에 가장 큰 영향요소로 파악되었고, 응력제어기법은 해저터널과같이 굴착지반의 volume loss 정보를 얻을 수 없거나 지표침하나 막장압 등 터널 주변거동파악이 중요한 경우에 적용 가능한 것으로 판단되며, 설계자는 현장여건과 쉴드TBM의 특성이 반영된 합리적인 3차원 수치해석을 수행하는데 본 가이드라인을 기본자료로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.