• 제목/요약/키워드: 경화거동

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지능형 복합재 구조물에 대한 광섬유센서의 적용에 관한 연구 (A study on the application of optical fiber sensors to smart composite structures)

  • 장태성;김호;이정주
    • 센서학회지
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    • 제5권6호
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    • pp.15-24
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    • 1996
  • 본 연구에서는 광섬유센서를 지능형 복합재 구조물에 적용하기 위한 기초적 연구의 일부로서, 구조물내에서의 광섬유센서의 건전성 평가와 주조물에 유발된 변현 및 손상에 대한 광섬유센서의 신호검출 거동을 연구 검토하였다. 첫째로, 최약체결파손이론에 거한 광섬유센서의 누적파손분포를 비교하고 수정계수를 도입함으로써, 굽힘시험이 인장시험을 대신할 수 있음을 보였다. 실험에 의해 Weibull 파라미터를 얻고, 굽힘시험에서 유도된 누적파손분포에 적용될 수정계수를 구했다. 열처리한 강섬유센서와 열처리하지 않은 광섬유센서의 인장강도 평균값을 비교함으로써 복합재료 적층관의 경화 사이클 동안 열처리에 의해 야기되는 광섬유센서의 건전성을 평가하였다. 둘째로, 직교적층판과 일방향적층판의 인장시험에서 측정된 시편의 응력-변형률과 삽입된 광섬유센서를 통과한 레이저신호 세기와의 관계를 검토하고, 광섬유센서를 이용한 효과적 손상검출 가능성을 연구 검토하였다.

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나노사이즈 무기분말이 폴리우레탄복합체의 중합 및 열분해반응에 미치는 영향 (Effects of Nano-Sized Inorganic Fillers on Polymerization and Thermal Degradation of Polyurethane Composites)

  • 이준만;안원술
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제11권3호
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    • pp.1027-1034
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    • 2010
  • 상온경화 주형용으로 사용되는 상업적 폴리우레탄 수지에 평균 입자크기가 ${\mu}m$ 및 nm 크기의 서로 다른 무기물 파우더를 충전하여 만든 폴리우레탄 복합수지의 중합반응 및 분해반응 특성을 살펴보고 기계적물성의 변화를 연구하였다. 중합반응의 경우, 평균입자크기가 약 $0.5{\mu}m$로서 상대적으로 입경이 큰 Ce500 무기분말을 사용한 충전하는 경우에는 충전량이 많아질수록 최고 반응 속도점의 반응온도는 상대적으로 낮아지는 것으로 나타나는 반면, 나노두께크기의 MMT 충전제를 사용하는 경우에는 충전 함량에는 큰 차이가 없이 최고반응온도가 높아지면서 반응속도도 빨라지는 거동을 보였다. 또한 TGA 열중량 시험결과에 대하여 Kissinger method를 이용하여 분석한 결과로서 Ce500-복합체의 경우에는 분해반응의 활성화 에너지가 139.34 kJ/mol이었고 MMT-복합체의 경우에는 91.12 kJ/mol로 나타났으며 이로부터 MMT 분말의 분해촉매 효과를 확인할 수 있었다. 한편, 인장강도는 5phr 정도의 소량 충전함량에서는 별 변화를 보이지 않으나 그 이상의 함량에서는 MMT가 충전된 샘플의 강도 증가 현상이 뚜렷이 나타났다.

힌지재료의 부식특성 및 찰과마멸 거동 (Behaviour of the Fretting Wear and Corrosion Characteristics on a Hinge Material)

  • 곽남인;임우조;이종락
    • 한국가스학회지
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    • 제3권3호
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    • pp.39-44
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    • 1999
  • 일반강구조물로 많이 사용되고 있는 SM20C, BsC3 및 STC4H에 대하여, 여러 가지 부식환경(지하수($6,000{\Omega}{\cdot}cm$), $0.5\%\;H_2SO_4$$0.5\%HNO_3$)침지하에서의 부식특성 및 건조상태에서의 찰과마멸특성실험에 의한 이종금속간의 찰과마멸특성을 고찰하였다. 침지시험의 경우, 이들 금속의 전위값은 $HNO_3$, 지하수, $H_2SO_4$ 순으로 크게 나타났으며, BsC3을 제외한 동재금속보다 이종금속의 전위가 높았다. 동종재인 SM20C의 마멸은 회전측의 경우가 이동측보다 약 1.9배 증가하였으며, 이는 마찰력에 의한 표면경화가 그 원인인 것으로 추측된다.

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강박스거더교의 응력분배 거동에 관한 실측연구 (An Experimental Study on the Stress Distribution in Steel Box Girder Bridge)

  • 이성행;김경남;손영상;박태균;정경섭
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제20권1호
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    • pp.9-20
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    • 2008
  • 강박스거더교 다이아프램부에 있어서 경제적이고 합리적인 설계가 요망되어 진다. 본 연구에서는 시공중인 4경간 강박스거더교에서 콘크리트 상판 타설 시와 차량재하 시에 응력을 측정한다. 측정 결과는 지점부 다이아프램부와 중앙부에서 응력분배를 연구하기 위하여 분석된다. 다이아프램부 수직보강재의 높이별 응력과 이와 같은 높이의 다이아프램부 응력을 정리하고, 이들 결과를 분석하여 적정 수직보강재 길이의 효율성을 판단한다. 또한 다이아프램부 3조의 수직보강재 각각의 응력을 분석하고, 콘크리트 경화 후 차량 재하 시와 시에 따른 응력비를 산출하여 다이아프램부 설계합리화 연구의 기본 자료로 수립하고자 한다.

강구조 특수모멘트골조의 보 소성변형요구량 평가 (Estimation of Beam Plastic Rotation Demands for Special Moment-Resisting Steel Frames)

  • 엄태성
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제23권4호
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    • pp.405-415
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    • 2011
  • 건축물의 안전한 내진설계를 위해서는 층간변위비 뿐만 아니라 부재에 요구되는 소성변형을 평가하여야 한다. 본 연구에서는 복잡한 비선형해석 없이 탄성해석을 사용하여 강기둥-약보로 설계된 철골 특수모멘트골조의 보에 요구되는 소성변형을 평가하는 간편한 방법을 개발하였다. 개발한 방법은 탄성해석 결과를 근거로 모멘트 재분배, 기둥 단면치수 및 보 소성힌지 이동, 패널존 변형, 중력하중, 변형경화 거동 등을 고려하여 보의 소성변형각을 직접적으로 예측한다. 또한 가새골조 또는 코어벽 등 횡력 저항구조와 모멘트골조의 상호 작용인 로킹 효과 고려한다. 검증을 위하여 강기둥-약보로 설계된 6층 특수모멘트골조에 제안된 방법을 적용하여 보의 소성변형각을 예측하고, 그 결과를 비선형 해석 결과와 비교하였다. 검증 결과, 제안된 방법은 설계 변수에 따른 보의 소성변형각을 합리적으로 예측하는 것으로 나타났다.

고인성 내화보수모르터(FR-ECC)를 활용한 RC 구조물 보수공법의 내구성능 및 내하력에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Durability and Load Carrying Capacity of RC Structure Repair System Using FR-ECC)

  • 김정희;임승찬;김재환;권영진
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제16권2호
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    • pp.75-86
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    • 2012
  • 본 논문에서는 FR-ECC의 수축특성과 균열도입 전후의 내동해성을 평가하였으며, FR-ECC를 활용한 다층복공구조의 지수성능과 박리박락저항성, 또한 FR-ECC로 단면복구 된 보부재의 휨성능을 평가하였다. 그 결과, FR-ECC는 소성수축에 의한 균열 및 건조수축에 의한 길이변화율이 기존의 보수모르터에 비해 크게 저감되었으며, 구속상태에서의 건조수축에 대한 균열저항성이 개선됨을 알 수 있었다. 또한, FR-ECC는 내동해성이 매우 우수하였으며, 균열도입 후에도 동결융해작용에 의한 인장성능의 저하는 확인되지 않았다. 한편, FR-ECC로 보수된 휨부재는 초기균열모멘트, 항복모멘트 및 극한모멘트 등의 휨성능이 증대되었으며, 멀티플크랙 특성에 의해 휨파괴시까지 균열폭을 안정적으로 제어할 수 있었다.

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.

AZ91-0.3Ca-0.2Y 마그네슘 합금 주조재의 시효경화 거동 및 기계적 특성 (Age-hardening Behavior and Mechanical Properties of Cast AZ91-0.3Ca-0.2Y Alloy)

  • 김현지;배준호;김영민;박성혁
    • 소성∙가공
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    • 제32권4호
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    • pp.173-179
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    • 2023
  • In this study, the age-hardening behavior and tensile properties of a cast AZ91-0.3Ca-0.2Y (SEN9) alloy are investigated and compared with those of a commercial AZ91 alloy. Even after homogenization heat treatment, the SEN9 alloy contains numerous undissolved secondary phases, Al8Mn4Y, Al2Y, and Al2Ca, which results in a higher hardness value than the homogenized AZ91 alloy. Under aging condition at 200 ℃, both the AZ91 and SEN9 alloys exhibit the same peak-aging time of 8 h, but the peak hardness of the latter (86.8 Hv) is higher than that of the former (83.9 Hv). The precipitation behavior of Mg17Al12 phase during aging significantly differs in the two alloys. In the AZ91 alloy, the area fraction of Mg17Al12 discontinuous precipitates (DPs) increases up to ~50% as the aging time increases. In contrast, in the SEN9 alloy, the formation and growth of DPs during aging are substantially suppressed by the Ca- or Y-containing particles, which leads to the formation of only a small amount of DPs with an area fraction of ~4% after peak aging. Moreover, the size and interparticle spacing of Mg17Al12 precipitates of the peak-aged SEN9 alloy are smaller than those of the peak-aged AZ91 alloy. The homogenized AZ91 alloy exhibits a higher tensile strength than the homogenized SEN9 alloy due to the finer grains of the former. However, the peak-aged SEN9 alloy has a higher tensile elongation than the peak-aged AZ91 alloy due to the smaller amount of brittle DPs in the former.

아질산칼슘 방청제를 사용한 시멘트 경화체 내의 염소이온 거동 특성 (Characteristics of Chloride Ion Behavior in an Cement Matrix Using Calcium Nitrite Inhibitor)

  • 신민철;안기용
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제12권2호
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    • pp.206-213
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    • 2024
  • 본 연구는 염소이온이 침투한 시멘트 모르타르에서의 아질산칼슘(Ca(NO2)2) 방청제의 방청 효과에 대한 실험적 연구이다. 이를 위하여 아질산칼슘 방청제를 함유한 시멘트 모르타르에 대하여 내부식성과 염화물 이동에 대한 실험을 실시하였다. 그 결과 아질산칼슘 방청제의 사용량을 증가하면 할수록 철근부식에 대한 염화물 임계 농도값이 증가한 반면, 염소이온의 이동속도는 빨라지는 것을 확인하였다. 그러나 아질산칼슘 방청제를 사용한 시멘트 모르타르의 경우 염소이온의 이동속도가 빨라서 부식 발생시간을 단언하는 것은 어려움이 있었다. 그러나 철근부식에 영향을 미치지 않을 아질산칼슘의 사용량은 본 연구의 범위에서는 시멘트 중량 대비 2.0~3.0% 수준의 결과를 나타내었다.

현장시험과 Class-A 및 C1 type 수치해석을 통한 강관매입말뚝의 거동에 대한 연구 (A Study on the Behaviour of Prebored and Precast Steel Pipe Piles from Full-Scale Field Tests and Class-A and C1 Type Numerical Analyses)

  • 김성희;정경자;정상섬;전영진;김정섭;이철주
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제18권7호
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    • pp.37-47
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    • 2017
  • 본 연구에서는 강관매입말뚝의 하중-침하 및 전단응력 전이 특성을 분석하기 위하여 시험시공 및 수치해석을 수행하였다. 동재하시험 및 정재하시험을 수행한 결과 EOID 및 Restrike 시험을 통해 평가된 말뚝의 설계지지력은 정재하시험에서 평가된 설계 지지력에 비해 각각 약 56~105% 및 65~121%의 범위를 보였으며, 말뚝재하시험 이전에 수행된 Class-A type 수치해석의 경우 38~142%의 범위를 보였다. 또한 Restrike 시험에서 평가된 설계지지력은 EOID 시험의 설계지지력에 비해 12~60% 증가된 것으로 평가되었다. EOID에서는 선단지지력이 크게 측정되는 데 비해, Restrike 시험에서는 주면마찰력이 크게 측정되었는데 Restrike 시험의 타격에너지가 충분하지 않은 경우 말뚝의 선단지지력이 과소평가될 가능성이 있는 것으로 분석되었다. 본 연구의 분석에 의하면 동재하시험을 통해 말뚝의 지지력을 합리적으로 평가하기 위해서는 주면지지력은 Restrike 시험 결과를, 선단지지력은 EOID 시험 결과를 적용하는 것이 합리적인 것을 알 수 있었다. 정재하시험 실측값과 수치해석으로부터 예측된 하중-침하 관계는 탄성범위까지는 어느 정도 유사하지만 항복이 발생한 이후의 거동은 크게 벗어났다. 즉 실측값은 항복 이후 경화현상이 거의 없이 마치 탄성-완전소성(elastic-perfectly plastic) 재료와 유사하게 파괴에 도달되는 반면에, 수치해석에서는 변형경화(strain hardening)과정을 거치면서 파괴에 점진적으로 도달되는 경향을 보였다. 말뚝의 하중-침하 특성은 지반의 강성에 영향을 받으며, 축력분포는 지반의 전단 강도상수에 영향을 받는 것으로 나타났다.