• Title/Summary/Keyword: 동적 파괴거동

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Dynamic Fracture Characteristics and Size-dependence of Fracture Energy of Concrete under Dynamic Loading (동적하중(動的荷重)을 받는 콘크리트의 파괴특성(破壞特性)과 파괴에너지의 크기효과에 관한 연구(硏究))

  • Oh, Byung Hwan;Chung, Chul Hun
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.10 no.1
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    • pp.71-80
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    • 1990
  • The fracture characteristics of concrete under various rates of loading are investigated. The static and dynamic fracture energies of concrete are determined and the size-dependency of fracture energy is clarified from the present study. To this end, a series of experiments were conducted. The maximum failure loads, fracture energies and nominal failure stresses were calculated from those test results. It is found that the fracture energies are increased with the increase of loading rate. The fracture energy values were also greatly influenced with the size of the specimen. The size-dependent prediction eguations for the static and dynamic fracture energies of concrete are proposed in the present study. The present paper provides useful data for the dynamic fracture analysis of concrete structures.

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Peridynamic models for dynamic fracture in brittle materials (취성 재료의 동적 파괴 해석을 위한 Peridynamics 모델)

  • Ha, Youn-Doh
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2011.04a
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    • pp.561-564
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    • 2011
  • 다양한 공학/산업적 측면에서 동적 취성 파괴 현상은 매우 중요하다. 취성 균열은 다른 균열 전파에 비해 그 전파 속도가 매우 빠르고 전파 범위가 넓기 때문에 대규모의 파괴 현상을 일으킨다. 동적 전파 중인 취성 균열 거동을 모델화하기 위해 오랜 기간 동안 많은 연구가 진행되었지만, 여전히 많은 부분들이 해석되지 못한 채 남아있다. 특히 균열 생성 및 전파를 위해 인위적인 조건들을 도입해야 하는 것은 기존 방법론들이 가지는 공통적인 문제점이다. 본 연구는 peridynamics를 동적 분기 균열 문제 해석에 도입한다. Peridynamics는 전통적인 연속체 이론에 기반한 수치해석 모델화 기법으로 균열과 같은 비연속성이 있는 문제의 모델화에 강점이 있으며, 인위적인 조건 없이 매우 간단한 방법으로 파괴 현상을 해석할 수 있다. 본 연구에서는 peridynamics 모델이 실험적으로 관측된 분기균열 형상과 균열 전파 속도를 매우 잘 예측해 낼 수 있음을 보인다. 또한 균열팁 주변에 높은 응력이 발생할 때 나타나는 연쇄 분기 현상도 해석할 수 있다. 이와 같은 연구를 통해 응력파가 균열 전파 속도를 변화시키고 전파 방향에도 영향을 주는 것을 알 수 있었다. 수치해석 결과도 또한 실험 결과들과 잘 부합함을 확인하였다.

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Analysis of Acoustic Emission Signals during Long-Term Strength Tests of Brittle Materials (취성재료의 장기 강도시험 중 미소파괴음 신호 분석)

  • Cheon, Dae-Sung;Jung, Yong-Bok
    • Tunnel and Underground Space
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    • v.27 no.3
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    • pp.121-131
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    • 2017
  • We studied the time-dependent behaviors of rock and concrete materials by conducting the static and dynamic long-term strength tests. In particular, acoustic emission(AE) signals generated while the tests were analyzed and used for the long-term stability evaluation. In the static subcritical crack growth test, the long-term behavior and AE characteristics of Mode I and Mode II were investigated. In the dynamic long-term strength test, the fatigue limit and characteristics of generation of AE were analyzed through cyclic four points bending test. The graph of the cumulative AE hits versus time showed a shape similar to that of the creep curve with the first, second and third stages. The possibility for evaluating the static and dynamic long-term stability of rock and concrete is presented from the log - log relationship between the slope of the secondary stage of cumulative AE hits curve and the delayed failure time.

Modified Earthquake resistant design for a concrete bridge in the Low to moderated seismic Region (중약진지역에 위치한 콘크리트교량의 수정내진 설계)

  • 국승규
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.4 no.3
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    • pp.11-21
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    • 2000
  • 구조물에 내진설계를 적용하는 목적은 지진에 노출되는 구조물에 안전성과 경제성을 고려한 파괴메카니즘을 부여하는 것이다. 내진설계에 보편적으로 적용하고 있는 응답스펙트럼해석법은 선형해석법으로 구조물의 비선형 동적거동에 의한 영향은 특정 계수로 반영한다. 그러나 기존의 내진설계시방서들이 강진지역에 있는 나라들에 의해 제정 및 개정되어 왔기 때문에 응답스펙트럼 해석법 뿐만 아니라 기타의 적용규정이 강진지역에 위치한 구조물의 상황만을 고려하여 제시되었다. 따라서 중약진지역에 위치한 구조물의 내진설계에 대한 별도의 연구가 요구되고 있다. 이 연구에서는 중약진지역에 위치한 콘크리트 교량을 선정하여 비선형 동적거동을 반영하는 계수를 결정하고 응답스펙트럼 해석법을 적용하였다. 연구 결과 바탕으로 중약진지역의 교량에 대해 내진설계의 목적을 만족하는 개선된 내진설계 절차를 제시하였다.

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Effects of Cyclic Loading Rate on response of Reinforced Concrete Structures (철근콘크리트 구조물에 대한 반복하중속도의 영향에 관한 연구)

  • Chung, Lan;Park, Hyun-Soo
    • Computational Structural Engineering
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    • v.2 no.3
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    • pp.77-84
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    • 1989
  • Small-scale models of reinforced concrete beam-column joints and anchorage-bond specimens were subjected to large cyclic displacements at two rates. To assess damage, free vibration tests were conducted. The reliability of the modeling techniques was established by comparison of the results for the slower rate with those obtained from the full-scale tests on prototype. The higher rate of loading caused a greater damage than that at the slower rate. This was evidenced by the measurements of the stiffness obtained from the free-vibration test. The relatively greater extent of damage appears to result from the different bond behavior at different rates of loading.

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Hysteresis Loops of cement Paste Measured by Oscillatory Shear Experiments (동적전단유동하에서 측정된 시멘트 페이스트의 히스테리시스곡선)

  • L. Erwin
    • The Korean Journal of Rheology
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    • v.5 no.2
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    • pp.99-108
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    • 1993
  • 시멘트 페이스트의 비선형적 점탄성 거동을 연구하기 위해 동적인 전단 유동 시험 이 수행되었다. 전단응력과 전단변형 또는 전단변형율간의 관계를 보여주는 히스테리시스 곡선을 얻기 위하여 전단응력이 연속적으로 측정되었다. 이는 기존의 주파수 혹은 변형의 증가에 의한 실험(frequency or strain sweep experiment)과는 달리 저자에 의해 수정된 점 성계(HAAKE Model RV20/RC20/CV20N)의 조정프로그램을 이용하여 수행되었다. 동적 전 단유동시험에서 얻어진 히스테리시스곡선은 시멘트 페이스트가 전단변형을 받는 동안 선형 탄성, 입자간 연결고리의 파괴 및 점성유체 거동을 보여준다. 측정된 항복전단응력은 전단변 형율의 증가에 따라 파우어함수(Power low equation)에 의해 증가함을 보여준다.

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A Study on the Numerical Modelling of Blast Source (발파원 모델링을 위한 수치해석적 고찰)

  • 백승규;류창하
    • Explosives and Blasting
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    • v.21 no.4
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    • pp.37-42
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    • 2003
  • The source of rock breakage by explosive blasting is the energy released from an explosive. It is transmitted to the surrounding rock mass causing various types of fracture of rock material. The reaction of explosives and the resulting action on the surrounding rock mass are completed in very short tine, making it almost impossible to observe the processes occurring in the interior of the rock mass. In this study several input parameters are investigated by numerical modelling of blast source and dynamic response of rock mass. It is shown that damping coefficient and rising time are major parameters affecting dynamics response of rock mass.