• 제목/요약/키워드: 강성 감소

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물 흡수에 따른 fiber reinforced composite $(Fibrekor^{(R)})$의 굽힘 특성 변화 (Flexural characteristic changes of fiber reinforced composite $(Fibrekor^{(R)})$ according to water absorption)

  • 김석범;김민정;김경호;최광철
    • 대한치과교정학회지
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    • 제35권5호
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    • pp.361-370
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    • 2005
  • 보철이나 수복 영역에서 재료 자체의 기계적 특성을 강화하기 위해 많이 사용되어 오던 fiber reinforced composite (FRC)는 최근 교정 영역까지 그 사용이 확대되고 있다 이 연구의 목적은 silica glass fiber로 강화된 FRC (FibreKor. Jeneric/pentron Inc., Wallingford, U. S.A.)를 다양한 기간 동안 물에 저장하였을 때 물 흡수가 FRC의 굽힘 특성에 미치는 영향을 알아보고자 함이었다. 시편은 임상에서 적응하는 원형, (직사)각형의 두 가지 형태를 기준으로 plasma arc light를 이용하여 광중합하여 제작하였다. 각형 원형 각각 5개의 시편을 실은(평균 $23^{\circ}C$)의 증류수 안에 0시간. 1시간. 1일. 1주, 15일 1개월, 3개월의 기간 동안 보관한 후 torque tester를 이용하여 굽힘 시험을 시행하였다 굽힘 강성(flexural stiffness)은 24시간 후에 원형의 경우 58%, 각형의 경우 25%로 감소했으며 3개월 후에는 각각 28%, 19%의 실험 전 상태의 강성을 나타냈다. 항복 굽힘 모멘트(yield flexural moment. $3^{\circ}$ offset)는 24시간 후에 원형의 경우 45% 각형의 경우 75%로 감소했으며 3개월 후에는 실험 전 항복 굽힘 모멘트의 29%, 60%로 각각 감소하였다 파절 굽힘 모멘트(ultimate flexural moment)는 24시간 후에 원형의 경우 30% 각형의 경우 75%로 감소했으며 3개월 후에는 실험 전 값의 25%, 37%로 각각 감소하였다 이상의 실험을 통하여 FibreKor는 물에 보관 시 초기에 굽힘 강성이 급격히 저하됨을 알 수 있었다. 따라서 수분에 대한 굽힘 강도 증가를 위한 연구가 향후 필요할 것이다.

조합하중을 받는 무량판 구조의 강성 감소 계수에 관한 고찰 (Stiffness Reduction Factor for Flat-Plate Structures under Combined Load)

  • 송진규;최정욱;윤정배
    • 한국지진공학회:학술대회논문집
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    • 한국지진공학회 2003년도 춘계 학술발표회논문집
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    • pp.302-310
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    • 2003
  • Cracking of slabs will be caused by applied load and volume changes during the life of a structure and thus it reduces flexural stiffness of slabs. The effect of slab cracking must be considered for appropriate modeling of the flexural stiffness for frame members used in structural analysis. Analytical and experimental study was undertaken to estimate the stiffness reduction of slabs. In the analytical approach, the trend of slab stiffness reduction related to gravity and lateral loads is found and the stiffness reduction factor ranged from a half to a quarter in ACI building code is reasonable when defining range. Analyzing results of the test by Hwang and Moehle for 0.5% drift show that the differences of rotational stiffness on the connection types is found and good results of lateral stiffness using the value of one-third is obtained.

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화재시 고강도강 엔드플레이트 접합부의 회전 거동에 관한 연구 (A Study on Rotation Behavior of High Strength Steel Endplate Connections under Fire)

  • 신수민;이치형;윤성기
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제20권5호
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    • pp.35-43
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    • 2016
  • 본 연구에서는 고온시 고강도강재를 사용한 엔드플레이트 접합부의 회전 거동 변화를 파악하기 위해 유한요소 해석프로그램을 이용하여 모델링하고 기존 연구를 대상으로 비교분석한다. Eurocode 3에서는 휨 저항모멘트에 대한 예측식이 주어지고, 이를 통해 3가지 파괴모드를 파악한다. 해석 모델은 온도, 엔드플레이트 두께 및 강재를 변수로 하여 이에 따른 초기회전강성, 소성회전강성 및 휨 저항모멘트 등을 분석한다. 회전강성 및 휨 저항모멘트는 엔드플레이트의 두께 및 재료에 따른 변화를 온도 별로 분석하고 회귀식을 제시하여 고강도강재를 사용한 접합부의 변화를 비교하고자 한다. 그 결과 초기회전강성은 1차식, 소성회전강성 및 휨 저항모멘트는 2차식으로 회귀식을 제시하였다. 고온시 고강도강재는 일반강재에 비해 휨 저항모멘트비는 감소하였고 두께에 대한 영향이 더 작았다. 고온시 고강도강재를 적용하였을 때 상온시에 비해 초기회전강성 기울기는 감소하였고 휨 저항모멘트의 증가율은 완만하게 나타났으며, 소성회전강성 변화는 영향을 미치지 않았다.

전단슬립 효과를 고려한 합성보의 유효강성 (Effective Stiffness of Composite Beams Considering Shear Slip Effects)

  • 허병욱;배규웅;문태섭
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제16권5호통권72호
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    • pp.671-682
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    • 2004
  • 본 연구는 부분 전단연결을 가지는 강-콘크리트 합성보의 처짐에 미치는 전단슬립의 영향을 조사하는 것이다. 현재 각국의 설계규준에서는 합성보의 처짐 계산시 전단연결재의 강도와 관련되어 있지만, 본 연구에서는 하중조건에 상관없는 전단연결재의 강성에 기반을 둔 정확한 해를 유도하였다. 우선, 평형조건, 곡률의 적합조건에 기반을 둔 3가지 하중조건에서의 합성보의 등가강성을 유도하고, 이로부터 하중조건에 상관없이 슬립의 영향을 적용할 수 있는 간편한 제안식을 유도하였다. 이러한 제안식의 타당성을 검증하기 위해서 현재 AISC에서 사용하고 있는 합성보의 유효강성 및 Nie가 제안한 식과 비교하였다. 일반적으로 사용되는 보의 경우, 전단슬립의 영향은 스팬이 짧을 경우, AISC에 비해서 최대 18%까지의 강성의 감소를 나타냄을 알 수 있었다. 완전합성보의 경우, AISC의 제안 값이 본 연구의 결과 보다 크게 나타났는데, 이는 안전측이 되지 못함을 알 수 있었으며, 불완전 합성보의 경우, AISC 제안식이 본 연구보다 강성을 과소 평가하는 결과를 나타내었다.

수직증축시 기존말뚝과 보강말뚝의 하중분담율 및 축강성 분석 (A Study on the Load Distribution Ratio and Axial Stiffness on Existing and Reinforcing-Pile in Vertical Extension Remodeling)

  • 정상섬;조현철
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제35권1호
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    • pp.17-30
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    • 2019
  • 본 연구는 3차원 수치해석을 통해 기존말뚝과 보강말뚝의 하중분담율(Load Distribution Ratio)과 근사적 해석 기법으로 보강말뚝의 축방향 강성(Axial Stiffness)을 산정하였다. 시공단계를 고려하여 말뚝기초의 LDR에 영향을 미치는 인자를 파악하기 위해서 1) 말뚝기초의 강성, 2) 말뚝기초의 선단지지조건, 3) 기초판 접촉효과, 4) 보강말뚝의 설치위치에 따라 해석을 수행하여 기존말뚝과 신설말뚝의 하중분담율 거동을 확인하였다. 또한 5) 기존말뚝의 축방향 강성($K_{ve}$)를 사용하여 말뚝지지 전면기초의 3차원 근사적 해석기법(YSPR)으로 보강말뚝의 직경에 따른 강성($K_{vr}$)을 산정하고, 장기간 사용으로 인한 경화를 고려하여 $K_{ve}$를 3단계로 나누어 감소시켜 보강말뚝의 강성 변화의 경향을 살펴보고, 신설 말뚝의 강성 산정방법을 제시하였다.

피로 손상을 입은 직교 복합재료 적충보의 진동 특성 (Vibration Characterization of Cross-ply Laminates Beam with Fatigue Damage)

  • 문태철;김형윤;황운봉;전시문;김동원;김현진
    • Composites Research
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    • 제14권3호
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    • pp.1-9
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    • 2001
  • 피로 손상을 입은 복합재료 적층보의 모재 균열로 인한 유효 휨 강성 저하 모델를 제시하고 이 모형에 대한 고유 진동수 변화를 예측하는 새로운 비파괴 예측 모델을 개발하였다. 인장 하중하에서 피로 손상을 입은 직교 복합재료 적층보의 고유진동수는 유효 휨 강성 저하를 $0^{\circ}$층과 $90^{\circ}$층의 탄성 계수와 함수 관계로 둠으로서 복합재료 적층보의 피로수명을 예측하였다. 피로 하중하에서 복합재료 적층보의 $90^{\circ}$층 탄성 계수 저하와 다른 층($0^{\circ}$층)에 본래 갖고 있는 탄성 계수를 적층판 이론에 적용하여 유효 휨 강성을 유도하였다. 직교 복합재료 적층보에 대해 피로 실험시 초기의 파단 양상은 대개 $90^{\circ}$층에서의 모재 균열이 지배적으로 나타나는데, 이를 이용하여 고유진동수 감소 모델은 직교 복합재료 적층보에서의 고유진동수 대 피로 사이클 곡선을 나타낼 수 있었다. 이와 같은 고유진동수 감소 모델의 타당성을 입증하기 위하여 $[{90}_2/0_2]_s$ 탄소섬유/에폭시 복합재료 적층보에 대한 진동 실험을 수행하였다. 본 모델의 예측 결과와 실험 결과가 잘 일치하는 바 본 논문에서 제시한 강성 저하 모델의 타당성을 입증하였다.

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독본(dogbone) 내진접합부를 갖는 철골 모멘트골조의 횡강성 평가 (Lateral Stiffness of Steel Moment Frames Having Dogbone Seismic Connection)

  • 이철호
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제15권4호
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    • pp.639-647
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    • 2002
  • 본 연구에서는 원주형 절취 독본(dogbonc) 내진 접합부 도입에 따른 철골모멘트골조의 횡강성 감소 정도를 용이하게 산정할 수 있는 실용적 해석기법을 제안하였다. 된 연구의 방안은 원래의 원주형 절취 형상의 독본에서 발생하는 신장량과 동일한 크기의 신장량이 유발되도록 등가의 균등한 유효폭을 갖는 독본 형상으로 치환하는 것에 근거하고 있다. 등가 유효폭을 도입하는 목적은 공액보법을 적용하여 보의 휨변형에 의한 골조의 횡변위 성분을 유도할 때 수행되는 전분을 해석적으로 하기 위함이다. 이러한 접근법의 타당성을 먼저 검증된 유한요소해석모델에 의해 확인한 후, 기둥, 패널존 그리고 보의 변형에서 기인하는 골조의 횡변위 성분을 독본의 존재를 고려하여 해석적으로 유도하였다. 이 유도결과를 이용한 사례분석에 의할 때, 독본의 도입에 따른 횡변위 증가율은 2%∼3%(횡강성 감소율로는 1%∼2%) 정도로서 실무적으로 무시할 수 있는 크기로 나타났다.

고감쇠 고무받침의 전단특성 의존성에 대한 실험적 연구 (An Experimental Study for the Shear Property Dependency of High Damping Rubber Bearings)

  • 오주;정희영
    • 대한토목학회논문집
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    • 제30권2A호
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    • pp.121-129
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    • 2010
  • 본 연구에서는 고감쇠 고무받침 시험체의 다양한 특성실험을 통하여 전단특성 의존성을 파악하였다. 파악하고자 하는 고감쇠 고무받침의 특성은 변위의존성, 면압 의존성, 주파수 의존성, 온도 의존성 등이다. 특성실험결과 고감쇠 고무받침의 특성치는 온도에 가장 큰 영향을 받는 것으로 나타났으며, 주파수가 증가할수록 전단강성과 등가감쇠비 모두 증가하나 반복횟수가 증가 할수록 고무의 온도상승으로 인하여 그 값들은 감소하였다. 그리고 면압이 증가할수록 유효강성은 감소하고 등가감쇠비는 증가하는 것으로 타나났다. 본 실험결과에 의하면 고감쇠 고무받침의 설계의 주요한 변수인 전단강성과 등가감쇠비를 산정함에 있어 설계변위와 가진속도 및 온도의 면밀한 검토가 필요하다고 판단된다.

에폭시/산무수물계에서 동역학적 거동에 미치는 화학양론비의 효과 (Effects os Stoichiometric Ratio on Dynamic Mechanical Behavior for an Epoxy/Anhydride System)

  • 김득수;이종근
    • 한국재료학회지
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    • 제7권12호
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    • pp.1089-1096
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    • 1997
  • 본 연구에서는 에폭시/산무수물계에 화학양론비(r=산무수물/에폭시)를 0.5, 0.7,0.9,1.1로 변화시켜 서로 다른 두종류의 경화촉진제 1-cyanoethy1-2-ethy1-4-methy1 imidazole(2E4MZ-CN)과 N,N-dimethy1 benzy1 amine(BDMZ)을 첨가한 시료에 대한 경화거동과 경화 후 물성을 관찰하였다. 이 시료의 등온 경화거동은 동역학 측정기(dynamic mechanical analyzer, DMA)와 시차주사 열량분석기(differential scanning calorimeter, DSC)를 이용하여 조사하였다. DMA로부터 구해진 결과를 보면 경화시 상대저장강성을 (relative storage rigidity, RSR)과 상대손실강성율(relative loss rigidity, RSR)과 상대손실강성율(relative loss rigidity, RLR)의 변화가 r값과 경화촉진제의 종류에 영향을 받았다. 그리고 DSC결과는 r값이 감소함에 따라 경화가 촉진되는 것으로 나타났다. 경화물의 성질을 조사하기 위하여 사용된 DMA로부터 얻어진 유리전이온도(glass transition temperature, T$_{g}$)와 가교결합간의 평균분자량(average molecular weigh between crosslinks, M$_{c}$은 사용한 두 경화촉진제에 대하여 r값의 영향이 다르게 나타났다. BDMA의 경우는 T$_{g}$가 1:1화학양론비인 r=0.9에서 최고치를 보였으나, 2E4MZ-CN은 r이 감소함에 따라 계속 증가하는 양상을 보였다. 이와 같은 경향은 2E4MZ-CN을 경화촉진제로 사용하였을 때 에폭시가 과량으로 될수록 잔류 에폭시기들간의 에케르반응이 추가적으로 일어나 M$_{c}$가 감소하기 때문이다.

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