본 논문에서는 균열이 존재하는 구조부재에 충격이나 폭발하중이 가해진 경우 동적응력확대계수를 구하는 방법들은 논의하고 특히 코오스틱 실험법 및 수치적으로 코오스틱 곡선을 구하여 동적응력확대계수를 구하는 과정을 자세히 설명하였다. 폭발 및 충격에 의한 구조물의 파괴해석은 이와 같은 하중을 받는 압력용기, 빌딩, 초고속선, 해군 함정 등의 파괴강도설계 및 안전성 평가에 핵심기술로 대두되고 있으며 또한 우주항공산업, 고속전철, 암반역학 등의 여러 분야에서 중요한 의미를 갖는다. 따라서 앞으로도 균열진전 및 정지조건, 탄소성 동적파괴해석 및 재료의 충격거동 등에 대한 연구들이 계속되어져야 할 것으로 사료된다.
Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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v.5
no.2
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pp.59-66
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2001
구조물 내진설계의 개념은 기존요구조건이라는 조항으로 시방서에 규정되어 있으며 구조물이 지진발생시에 안전성과 경제성을 최대한 확보할 수 있으며 비선형시간 이력해석을 수행하여 자진시의 동적거동을 기술함으로써 확인할 수 있다. 내진설계에 보편적으로 적용하는 응답스펙트럼해석법은 선형해석법으로 구조물의 비선형동적거동의 영향을 거동계수로 반영하므로 파괴메카니즘 및 기본 요구조건의 만족여부를 거동계수를 구하는 과정으로 결정할 수 있다. 이 연구에서는 내진설계방식에 의해 설계된 약진지역에 의한 화학공장건물의 모델인 3차원 철골뼈대구조물을 선정하고 거동계수를 결정하는 과정을 수행하여 지진시의 동적거동을 확인하였다. 이 연구의 결과, 현 시방서의 응답스펙트럼해석법에 적용되는 거동계수는 강진지역의 구조물의 경우 기능성 및 안정성 한계를 제시하지만 약진지역 구조물의 경우는 실제 동적거동과 무관하다는것과 약진 지역에 위치한 구조물의 내진설계에는 시방서가 제시한 내진설계방식을 적용하는 것이 주요한 사항임을 확인하였다.
SiC$_{p}$/AI 합금 복합재료에 있어서 동적 및 정적파괴인성시험을 실시하고 파괴거동에 미치는 부하조건의 영향을 검토하였다. 동적파괴인성시험은 CAI시스템을 이용하여 1.5m/sec의 부하속도로 실시하였고, 정적파괴인성시험은 만능시험기를 이용하여 0.3 mm/min의 부하속도로 실시하였다. 또한 파괴과정을 명확히 해석하기 위하여 동적부하조건에 대해서는 stop block법을, 정적부하조건에 대해서는 복수시험편법을 이용하였다. 균열의 발생 및 성장은 부하조건에 의해 크게 영향을 받으며, 변위량에 대한 균열의 발생은 정적부하조건에서 더 빨리 일어나고, 균열의 성장은 동적부하조건에서 더 급격하다. 또한 부하조건은 파괴의 형태에도 크게 영향을 미치며, 동적부하조건하에서는 정적부하조건하에 비하여 균열이 입자부분(입자의 파단 또는 박리)을통과해 가는 경향이 크고 비교적 많은 편향을 반복해서 진행해 가지 때문에 파괴인성치도 크다.다.
Kim, Hyon-Soo;Kang, Hyeong-Min;Jung, Sang-Sun;Kim, Seung-Kon;Cho, Sang-Ho
Explosives and Blasting
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v.31
no.2
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pp.6-13
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2013
Recently, complaints or environmental problems caused by the noise and dust generated from crusher of the mine and quarry are emerging. Therefore mining facilities such as crushers and mills have been installed in an underground. In order to facilitate crusher equipments in the underground, excavation of large space is required and then the stability of the large space underground structure is an important issue. In this study, the blast experiments, which use a block of the limestone, are performed. Based on the blast experiments, the numerical model was prepared and simulated using dynamic fracture process analysis code(DFPA) with considering the rising time of applied borehole pressure and microscopic tensile strength variation. Comparing the non-dimensional crack length and no-dimensional tensile strength obtained from blast experiments and numerical analyses, the input parameters of DFPA code for predicting a radial tensile crack in limestone blasting were determined.
Kim, Ju-Hak;Kim, Hun;Ji, Se-Hwan;Lee, Don-Bae;Hong, Jun-Hwa
Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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1996.05c
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pp.284-289
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1996
국산 원자로 압력용기강(ASME SA508 cl.3)을 대상으로 표준 샤피충격시험편(2 mm V- notch)과 피로균열(precracked Charpy) 시험편을 제작하여 계장화(instrumented)충격시험을 실시하고, 충격시험시 하중점(load point)의 변위(displacement) 혹은 시간의 변화를 하중의 변화와 함께 측정하였다. 측정결과를 파괴현상 및 파괴역학과 연계시켜 해석하므로서, 가능한한 소량의 시험편(혹은 시험공정)을 사용하여 필요로 하는 인성평가 관련 정보를 획득할 수 있도록 시도하였다. 그 결과, 파괴과정을 나타내는 하중의 변화를 이용하여 Shear fraction 을 예측할 수 있었고, 하중의 변화와 관계된 변위로부터 Lateral expansion을 추정할 수 있었다. 피로균열 시험편 시험결과로 부터는 충격시의 항복하중, 항복변위, 최고하중 등을 획득하여 균열크기의 함수로 표시되는 시험편 Compliance 를 계산하였고, Equivalent energy 법과 J-integral 법을 적용하여 원자로 압력용기강의 탄소성 동적파괴인 성을 평가할 수 있었다.
Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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v.34
no.4
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pp.91-98
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1997
Most dynamic systems have various random properties m excitation and system parameters. In this paper, a procedure for structural response and reliability analysis is proposed for the linear dynamic system with random properties in both excitation and system parameters. The system parameter and response with random properties are modeled by the perturbation technique, and then the response analysis is formulated by probabilistic and vibration theories. Probabilistic FEM is also used for the calculation of mean response which is difficult by the proposed response model. The first passage analysis by the integral equation method is used to analyze the probability of failure. The integral equation method results in the first passage probability in terms of crossing rates and first passage probability densities. In this study it is assumed that excitations, system parameters and responses are Gaussian. As an application example, the probabilities of failure at transient state are calculated for a sdof system with random mass and spring constant subjected to stationary white-noise excitation and the results are compared to those of numerical simulation.
Park, Seung-Hwan;Cho, Sang-Ho;Kim, Seung-Kon;Kim, Kwang-Yeom;Kim, Dong-Gyou
Tunnel and Underground Space
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v.20
no.1
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pp.65-72
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2010
Crack-controlled blasting method which utilizes notched charge hole has been proposed in order to achieve smooth fracture plane and minimize the excavation damage zone. In this study, the blast models, which have a notched charge hole, were analyzed using dynamic fracture process analysis software to investigate the effect of the geometry of a notched charge hole and decoupling indexes of the charge hole on crack growth control in blasting. As a result, crack extension increased and damage crack decreased with the notch length. Ultimately, stress increment factors and resultant fracture patterns with different notch length and width were analyzed in order to examine the effect factors on the crack growth controlling in rock blasts using a notched charge hole.
Recently, in order to achieve smooth fracture plane and minimize the excavation damage zone in rock blasting, controlled blasting methods which utilize new technologies such as electronic delay detonator (EDD) and a notched charge hole have been suggested. In this study, smooth blastings utilizing three wing type notched charge holes are simulated to investigate the influence of explosive initial density on the resultant fracture plane and damage zone using dynamic fracture process analysis (DFPA) code. Finally, based on the dynamic fracture process analyses, novel smooth blasting method, ED-Notch SB (Electronic Detonator Notched Charge Hole Smooth Blasting) is suggested.
Progressive collapse is generally defined as a local failure of structural members occurring due to abnormal load which results in the partial collapse or total collapse of a structure. Unlike progressive collapse, explosive demolition is a method of inducing the total collapse of structure by removing all or portion of structural members. In explosive demolition the partial collapse of the structural members can be controlled at appropriate time intervals by blasting, to induce the progressive collapse of the structure and control the collapse behavior. In this study, a nonlinear dynamic analysis was carried out in order to apply the progressive collapse process to explosive demolition design of the RC structure. The occurrence of progressive collapse of analytical models was examined according to the number of floors, the removed column height and span length. For models that resisted progressive collapse, progressive collapse resisting capacity was evaluated.
An explosion modeling technique was developed by using the spherical discrete element code, PFC3D, which can be used to model the dynamic stress wave propagation phenomenon. The modeling technique is simply based on an idea that the explosion pressure should be applied to a PFC3D particle assembly not in the form of an external force (body force), but in the form of a contact force (surface force). According to this concept, the explosion pressure is applied to the wall particles by the scheme of radius expansion/contraction of inner-hole particles. The output wall force is compared to the input hole pressure in every time step, and a correction routine is activated to control the radius multiplier of the inner-hole particles. A comparative blast simulation far a cement mortar block of $80\times90\times80mm$ was conducted by using the conventional explosion modeling method and the new one. The results of the simulation are presented in a qualitative fashion.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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