• Title/Summary/Keyword: 국부파괴특성

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Effects of Crack Velocity on Fracture Properties of Modified S-FPZ Model (수정 특이-파괴진행대이론의 파괴특성에 대한 균열속도의 영향)

  • Yon Jung-Heum
    • Journal of the Korea Concrete Institute
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    • v.16 no.4 s.82
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    • pp.511-520
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    • 2004
  • The fracture energy evaluated from the previous experimental results can be simulated by using the modified singular fracture process zone (S-FPZ) model. The fracture model has two fracture properties of strain energy release rate for crack extension and crack close stress versus crack width relationship $f_{ccs}$ ( w ) for fracture process zone (FPZ) development. The $f_{ccs}$( w ) relationship is not sensitive to specimen geometry and crack velocity. The fracture energy rate in the FPZ increases linearly with crack extension until the FPZ is fully developed. The fracture criterion of the strain energy release rate depends on specimen geometry and crack velocity as a function of crack extension. The variation of strain energy release rate with crack extension can explain theoretically the micro-cracking, micro-crack localization and full development of the FPZ in concrete.

Toughening Mechanism and Mechanical Property in Thermoplastic Polyolefin-Based Composite Systems (폴리올레핀 복합재료의 파괴인성 메커니즘 및 기계적 특성)

  • Weon, Jong-Il
    • Polymer(Korea)
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    • v.31 no.2
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    • pp.123-129
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    • 2007
  • Toughening mechanisms and mechanical properties of three different polyolefin-based composite systems we studied using the tensile, Izod impact and double-notch lout-point-bending (DN-4PB) test, which is well known be an effective tool for probing the failure mechanism (s) around the subcritically propagated crack tip. Microscopy observations such as optical microscopy and transmission electron microscopy were carried out lot the test samples. A detailed investigation clearly shows that a variety of toughening mechanisms, i.e., shear yielding, craze, particle-matrix debonding, rubber particle cavitation, crack deflection and bifurcation, are observed around crack tip damage zone. These toughening mechanisms are responsible for the observed, improved fracture toughness. Based on this study, DN-4PB technique is sufficient to obtain the information needed to describe the fracture behavior of polyolefin-based composites as well as their corresponding toughening mechanisms.

Characteristics of Dynamic Wave Propagation in Peridynamic Analysis with Nonlocal Ghost Interlayer (가상 층간 구조 페리다이나믹 해석의 파동 전파 특성 검토)

  • Ha, Youn Doh
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.32 no.4
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    • pp.257-263
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    • 2019
  • Multilayered structures include lamination by relatively thick plies and thin interlayers. For efficient peridynamic analysis of dynamic fracturing multilayered structures, the interlayer is modeled using ghost peridynamic particles while the ply is formulated via real peridynamics. With the nonlocal ghost interlayer, one may keep the discretization resolution low for the ply. In this study, the characteristics of dynamic wave propagation through the nonlocal ghost interlayer in peridynamic analysis are investigated. It is observed that the interlayer not only binds adjacent plies, but also significantly influences energy transfer between plies, and thereby their deformation and motion. In addition, near a surface or boundary, peridynamic particles do not have a full nonlocal neighborhoods. This causes the effective material properties near the surface to be different from those in the bulk. Surface correction based on neighborhood volumes is employed. The impact of surface correction on wave propagation in multilayered structures is investigated.

Acoustic Emission Characteristics and Fracture Behaviors of GFRP-Aluminum Honeycomb Hybrid Laminates under Compressive and Bending Loads (GFRP-알루미늄 하니컴 하이브리드 적층판의 압축 및 굽힘 파괴거동과 음향방출해석)

  • Lee, Ki-Ho;Gu, Ja-Uk;Choi, Nak-Sam
    • Composites Research
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    • v.22 no.6
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    • pp.23-31
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    • 2009
  • This paper investigated acoustic emission (AE) characteristics in association with various fracture processes of glass fiber reinforced plastic skin/ aluminum honeycomb core (GF-AH) hybrid composites under compressive and bending loads. Various failure modes such as skin layer fracture, skin/core interfacial fracture, and local plastic yield buckling and cell wall adhesive fracture occurring in the honeycomb cell wall were classified through the fracture identification in association with the AE frequency and amplitude analysis. The distribution of the event-rate in which it has a high amplitude showed a procedure of cell wall adhesive fracture, skin/core interfacial debonding and fiber breakage, whereas distribution of different peak frequencies indicated the plastic deformation of aluminum cell wall and the friction between honeycomb walls. Consequently, the fracture behaviors of GF-AH hybrid composites could be characterized through a nondestructive evaluation employing the AE technique.

Anchorage Zone Design of Precast Prestressed Concrete Bridges (프리캐스트 프리스트레스트 콘크리트 교량 구조물의 정착부 설계에 관한 연구)

  • 임동환;오병환;김수석
    • Magazine of the Korea Concrete Institute
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    • v.8 no.3
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    • pp.209-218
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    • 1996
  • The purpose of the present study is to explore the effects of local reinforced type and to suggest reliable failure mechanism and the design criteria on the anchorage zones of the precast prestressed concrete bridges. To accomplish these objectives, a comprehensive experimental and analytical study has been conducted. From this study, the cracking and ultimate load capacities for spirally reinforced anchorage zone are found to be larger than those for orthogonal reinforced anchorage zone. This indicate the effectiveness of spiral reinforcement in controlling the cracking. And realistic failure mechanism and design criteria of prestressed anchorage zones based on the present study are suggested.

Characteristics of Polymer Insulator Materials -Behavior of Dielectric Breakdown in DGEBA/MDA/Nitrile System- (고분자 절연재료의 특성연구 -DGEBA/MDA/Nitrile계에서 절연파괴 거동-)

  • An, Hyeon-Su;Lee, Hong-Gi;Sim, Mi-Ja;Kim, Sang-Uk
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.7 no.11
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    • pp.929-933
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    • 1997
  • 에폭시 수지 DGEBA/MDA/GN계의 트링 열화에 미치는 전압과 온도의 영향에 대한 고찰을 통하여 고분자 절연재료의 절연파괴 거동을 연구하였다. 전압 인가시간에 따라 트리의 성장속도은 역S자의 형태로 나타났다. 인가전압과 온도가 증가함에 따라 트리의 성장속도는 증가하였으며 트리형상의 복잡함, 즉 국부적인 트링열화의 정도는 인가전압이 감소하거나 온도가 증가한 경우에 높게 나타났다. 절연파괴 강도는 유리 전이온도 이상에서 급격히 감소하였다.

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A study on the Properties for Structural Behavior of High-Performance Concrete Filled Square Steel Tube Columns -The Behavior Properties by Loading Conditions- (고성능 콘크리트를 충전한 각형강관 기둥의 구조적 거동 특성에 관한 연구 -재하조건별 거동특성-)

  • Park, Jung Min;Lee, Sung Jo;Kim, Wha Jung
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
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    • v.10 no.2 s.35
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    • pp.177-186
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    • 1998
  • The concrete filled steel tubular column have to superior in compressive load carrying capacity, compared with same section typed hollow steel tube column, and have many excellent structural properties, such as stiffness improvement by filled concrete, improvement of ductility by reinforced effect of local buckling, and the like. However, it has not clear the effect of interaction between steel tube and filled concrete, stress portion ratio and fracture mechanism of concrete. This study investigated to structural properties for high strength concrete filled steel tube column by loading conditions through a series of experiments. Especially, this study investigated the properties of structural behaviors for concrete filled steel tube column stress ratio by loading conditions and failure mechanism of filled concrete.

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Punching Shear Strength of Prestressed Precast Concrete Deck (프리스트레스를 도입한 프리캐스트 콘크리트 교량바닥판의 펀칭전단강도)

  • 정철헌;류형근;정운용;김인규
    • Journal of the Korea Concrete Institute
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    • v.14 no.5
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    • pp.653-659
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    • 2002
  • Recently, the failure case of the bridge deck slabs have been increasing in Korea and it was observed that the failure modes of most deck slabs collapsed were not caused by flexural moment but by local punching shear. The main reason of the failures was the punching shear failure of deck slabs under heavy truck traffics. This paper presents test results obtained from punching shear tests performed on prestressed precast deck specimens. Cracking patterns, failure modes, deflections, and stresses are included as well as discussion of the punching shear strength observed during punching shear tests. Static lest specimens had punching shear failures at loads much higher than predicted by the current codes. Tests results indicate that current code provisions appear to be conservative.

Improvement of River Revetment in Kangwon (강원도 하천호안공법 개선방안)

  • Park, Sang-Deog;Choi, Han-Kyu;Choi, Jong-In;Choi, Heung-Sik;Hong, Jong-Sun
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2009.05a
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    • pp.485-490
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    • 2009
  • 강원도의 약 89%가 산지로 되어 있기 때문에 강원지역 주민의 거주지는 대부분 홍수 피해를 강하게 받는 계곡이나 하천변에 잡고 있으며 매년 반복되는 홍수의 피해 위험이 높다. 따라서 홍수 시 생활공간을 보호하기 위한 제방의 안전성을 확보하는 것은 강원도의 하천관리에서 가장 중요한 점이다. 호안공법은 일반적으로 하천의 생태계나 경관적인 측면에서 부정적인 경우가 많은 인공시설물이기 때문에 최근에는 자연과 어울리는 친자연형 호안공법을 추구한다. 본 연구는 강원도 내 1개 국가하천 6개 지점, 214개 지방하천 2,760개 지점에 대한 하천 호안공법의 종류, 식생상태, 하천특성, 호안파괴 특성 등을 조사하고 하천호안공법 적용 하천특성과 호안공법, 식생 등의 관계를 분석하여 강원도형 호안공법 개발의 기초자료를 제공하는 데 목적이 있다. 강원도에 설치된 호안공법은 망태형, 붙임형, 블록형, 쌓기형, 옹벽형으로 구분할 수 있으며, 영동지역은 망태형 25%, 옹벽형 20.1.%, 블록형 18.3%를 차지하고 있으나 영서지역 하천은 쌓기형 32.9%, 망태형 19.2%, 옹벽형 16.6%를 나타내고 있다. 두 지역에서 옹벽이 16%이상을 차지하는 것은 하천경사가 급하고 만곡 수충부가 많아 홍수 시 구조적인 안정성이 큰 옹벽을 통한 호안보호에 따른 것으로 판단된다. 옹벽을 제외하면 하천평면이 호안공법 선택에 큰 영향을 미치지 않은 것으로 보이며 오히려 하천경사나 하천재료 특성이 반영된 것으로 판단된다. 호안파괴의 원인은 홍수 시 하상의 세굴이다. 그러나 옹벽호안은 국부적인 하상세굴에도 콘크리트 구조특성으로 쉽게 파괴되지는 않는 것으로 판단된다. 보 하류지점에 설치된 돌망태 호안은 하상저하와 보에 의한 유향변동으로 발생된 강한 수충현상에 의해 파괴되는 것으로 조사되었다. 호안의 식생 활착은 블록형, 망태형, 쌓기형 호안의 순으로 양호한 것으로 나타났다. 망태형이나 쌓기형 호안은 영동지역보다는 영서지역에서 높은 식생 피복도를 나타냈으며, 이는 하천의 경사와 호안의 침수빈도와 관계가 큰 것으로 판단된다. 식생블록형 호안은 지역 구분 없이 식생피복도가 높고 하천경사나 재료특성에도 불구하고 강원도의 하천호안공법으로 우수한 기능을 한다. 시급히 식생을 도입하고자 하는 경우 식생블록형 호안이 추천되며 호안공의 안정성과 식생의 다양성 측면에서는 망태형 호안공법이 추천된다.

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Techniques for Revetment Design around River-Crossing Structures (하천횡단구조물 연결호안 설계 기법 검토)

  • Yoon, Kwang-Seok;Bae, Deok-Won;Kim, Hyeong-Jun;Ryu, Yong-Uk
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2010.05a
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    • pp.1931-1935
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    • 2010
  • 최근 기후변화에 의한 강우량 및 집중호우의 증가로 인하여 설계규모를 초과하는 홍수발생 가능성이 커지고, 이에 따라 제방월류 위험성이 증대되고 있다. 특히, 하천을 횡단하는 보 또는 낙차공이 있는 경우, 구조물 영향에 의해 국부적으로 유속이 증가하여 연결호안을 유실시킴으로서 제방붕괴에 의해 홍수피해가 가중될 수 있다. 과거 피해사례를 보면 횡단구조물과 제방과의 연결부가 세굴되어 파괴되는 사례가 많이 발생하고 있으며, 이는 하천횡단구조물 주위에 설치되는 연결호안에 대한 정량적인 설계기법이 정립되어야 할 필요성을 보여 준다. 경험적인 요소만으로 연결호안의 안정성을 판단함으로써, 과소설계에 의한 홍수피해가 발생하거나, 과대설계에 의한 비용손실을 초래하게 된다. 본 연구에서는 기존에 제시되어 있는 호안설계식을 연결부에서의 국부유속증가특성을 고려하여 적용한 결과를 비교하였다. 비교 결과, 연결부에서의 호안 크기가 증가될 필요가 있으며, 이에 대한 실험 실증적 연구가 필요한 것으로 분석되었다.

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