• 제목/요약/키워드: 동적 파괴

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구형 비상체에 의한 충격하중을 받는 강섬유보강 콘크리트 패널의 손상특성 (Face Damage Characteristic of Steel Fiber-Reinforced Concrete Panels under High-Velocity Globular Projectile Impact)

  • 장석준;손석권;김용환;김규용;윤현도
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제27권4호
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    • pp.411-418
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    • 2015
  • 본 연구는 섬유혼입률 및 패널 두께가 구형비상체 충격에 의한 강섬유보강 콘크리트(SFRC) 패널의 손상특성에 미치는 영향을 알아보기 위하여 실시되었다. 실험체는 $200{\times}200mm$의 각형 패널로 계획하였으며, 두께는 30 및 50 mm로 설정하였다. 비상체는 직경 20 mm의 강재이며, 속도는 350 m/s로 실험을 실시하였다. 또한 본 연구에서는 SFRC의 역학적 특성과 내충격 성능의 상호관계를 평가하였다. SFRC의 역학적특성은 압축강도, 파괴계수 및 재료의 인성을 평가하였다. 비상체 충격에 의한 패널의 전면손실률은 압축인성이 증가함에 따라 감소하였고, 파괴계수 및 휨인성이 향상됨에 따라 배면손실률이 감소하는 것으로 나타났다. 강섬유보강 콘크리트의 동적특성 평가를 위하여, 상용 프로그램인 ABAQUS/Explicit를 사용하여 유한요소해석을 실시하였다. 해석결과 파괴양상이 유사한 경우 전면 및 배면손실률을 잘 예측하는 것으로 나타났다.

차량과 콘크리트 교각의 직접충돌해석법과 충돌하중이력곡선을 이용한 간접충돌해석법 비교연구 (A Comparison Study of Direct Impact Analysis of Vehicle to Concrete Pier and In-Direct Impact Analysis using Load-Time History Functions)

  • 김우석;김경진;이재하
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제27권6호
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    • pp.533-542
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    • 2014
  • 본 연구에서는 차량과 교각의 직접충돌해석을 통하여 기존 설계기준(도로교설계기준, AASHOTO LRFD)에서 아직 고려하고 있지 않은 동적영향을 고려한 실제 교각의 충돌 파괴 거동을 다양한 경계조건별로 검토하였다. 선정된 차량은 10톤, 16톤, 38톤의 Cargo 트럭이며 교각은 경부고속도로 상 일반적인 제원으로 선정하였다. 해석결과 가장 많은 파괴는 상부구조의 고려없이 교각의 상부면을 구속하였을 시에 발생하였으며 상부구조는 2차적인 영향을 교각에 전달하기 보다는 충돌에너지를 일부 흡수하는 역할을 하며 파괴를 감소시키는 것으로 확인되었다. 또한 해석의 효율성을 위해 차량과 강체간 충돌시 발생하는 충돌하중이력곡선을 교각에 외력으로 부여한 간접충돌해석을 수행하고, 이를 직접충돌해석 결과와 비교하였다. 해석 결과 직접충돌해석 결과와 매우 유사하게 교각의 거동을 예측하는 것으로 확인되었으며 해석효율성 또한 높아져 해석시간은 약 92%정도 감소하였다. 이러한 간접충돌해석법은 다양한 기존 모델이나 다른 해석프로그램에도 쉽게 부여될 수 있어 그 활용범위가 증가할 것으로 판단된다.

광로차 보상회로가 부착된 마이켈슨 간섭계에 의한 탄성파 신호검출 (Detection of Elastic Waves Using Stabilized Michelson Interferometer)

  • 김영환;소철호;권오양
    • 비파괴검사학회지
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    • 제13권4호
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    • pp.32-41
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    • 1994
  • 탄성파에 의한 미소 동적 변위를 측정하기 위하여 안정화 회로가 부착된 Michelson 간섭계를 개발하였다. 안정화 회로는 외부 진동신호에 따른 광로차의 교란을 보상하기 위하여 압전구동기가 부착된 기준거울을 사용하였다. 안정화 회로를 사용함으로써, 간섭계는 외부 진동신호의 영향을 줄일 수 있었고, 항상 직각조건(quadrature condition)을 만족하여 광검출기의 출력신호가 최대의 감도와 선형성을 유지할 수 있었다. 검출가능한 최소 변위는 10MHz 대역에서 0.3nm 이었다. 개발된 간섭계를 사용하여 유리관 파괴 및 강철구 충격에 의한 진앙점에서의 변위를 검출하여 이론적으로 계산된 값과 비교하였다.

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고정자 절연파괴 고장에 의한 매입형 영구자석 BLDC 모터의 불가역 감자에 대한 동적해석 알고리즘 (Dynamic Analysis Algorithm of Irreversible Demagnetization of IPM-type Brushless DC Motor by Stator Turn Fault)

  • 이윤석;김경태;허진
    • 전기학회논문지
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    • 제62권12호
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    • pp.1661-1667
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    • 2013
  • This paper studies the dynamic irreversible demagnetization characteristics of an interior permanent magnet (PM) brushless DC motor with a stator turn fault. A new algorithm, which is a finite element method (FEM) combined with a line voltage equation of the motor, is developed to analyze irreversible demagnetization under dynamic and transient states and considers a stator turn fault. The input current, circulating current, magnetic distribution characteristics, and operating property of the PM, including the irreversible demagnetization in the fault state, are analyzed using this algorithm by considering the magnetic saturation effect. The feasibility of the proposed method confirmed from the analysis results is verified via an experiment. Through this fault analysis, we can accurately check the fault phenomena of a PM motor against the demagnetization fault for fault prevention.

일방향 CFRP적층판의 모드II 동적 층간파괴인성 평가 (Evaluation of Mode II Dynamic Interlaminar Fracture Toughness of Unidirectional CFRP Laminates)

  • 김지훈;정태훈;이현;양인영;조규재;심재기
    • 한국안전학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.1-7
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    • 2000
  • In this paper, an investigation was performed on the ModeII dynamic interlaminar fracture toughness of unidirectional CFRP laminates. The stacking sequences used in this experiment are two kinds of [$0_20$] and [$0_{10}F_20_{10}$]. In the experiments, Split Hopkinson's Bar test was applied to dynamic and notched flexure test. The Mode II fracture toughness of each unidirectional CFRP was estimated by the analyzed deflection of the specimen and J-Integral with the measured impulsive load and reactions at the supported points. As an experimental results, the specimen [$0_{10}F_20_{10}$] appears greater than that of [$0_20$] for the J-integral and displacement velocity at a measuring point within the range of experiment.

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計裝化 샬피 시험법 에 의한 알루미늄 합금 용접부 의 동적파괴 인성 (The dynamic fracture toughness of aluminum alloy weld zone by instrumented charpy test)

  • 문경철;강락원;이준희
    • Journal of Welding and Joining
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    • 제3권2호
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    • pp.42-51
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    • 1985
  • The dynamic fracture toughness, fracture characteristics, impact tension and tensile properties of Al-Mg-Si T5 alloy and Al-Zn-Mg T6 alloy respectively welded with filler metal of Alcan 4043 were investigated. The dynamic fracture toughness values were obtained rapidly and simply for the specimen of small size by using instrumented Chirpy impact testing machine. the testing temperatures of the specimen were a range of room temperature and-196.deg. C. The results obtained in this experiment are summarized as follows. With decreasing the testing temperatures, dynamic tensile stress and fracture load were increased, on the other hand the deflection and impact value showed decreasing tendency in order of base metal>HAZ>weld. Changes of total absorbed energy were more influenced by the crack propagation energy than the crack initiation energy. At the low temperatures, the unstable rapid fracture representing the crack propagation appeared for the specimens of Charpy press side notched in Al-Zn-Mg alloy, but it was difficult to obtain the unstable rapid fracture in Al-Mg-Si alloy. Because of the development of plastic zone at the notch root, it was difficult to obtain thevalid $K_{1d}$ value in Al-Mg-Si alloy. Therefore the fatigue cracked specimens were effective in both Al-Mg-Si and Al-Zn-Mg alloys. With decreasing the impact testing temperatures, specimens underwent a transition from dimple-type transgranular fracture to lamella surface-type intergranular fracture because of the precipitate at the grain boundaries, impurities and crystal structure of the precipitates.s.

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1-g 진동대 모형시험을 위한 상사법칙의 적용성 평가 (Applicability of Similitude Laws for 1-g Shaking Table Tests)

  • 황재익;김성렬;김명모
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제20권3호
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    • pp.141-150
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    • 2004
  • 1995년 고베지진에 의해 피해를 입었던 중력식 안벽구조물과 잔교식 안벽구조물의 동적 거동을 재현하고, 분석하기 위하여 소규모 1-g 진동대 모형시험을 수행하였다. 1989년 Iai가 제안한 상사법칙을 이용하여 진동대 모형시험 결과를 원형크기의 것으로 환산하여 현장계측 결과와 비교하였다. 그 결과, 중력식 안벽구조물의 변위는 현장계측 결과의 약 1/3 정도 발생하였고, 벽체의 변형 형상은 원형과 유사하였다. 잔교식 안벽구조물의 변위는 현장계측 결과의 약 2/3 가 발생하였고, 말뚝에 발생하는 최대모멘트의 위치와 원형말뚝의 파괴위치는 잘 일치하였다.

강판과 가새로 보강된 무량판 구조물의 내진 성능평가 (Seismic Performance Evaluation of Flat Plate Structures Retrofitted with Steel Plates and Braces)

  • 신우승;김진구
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제21권5호
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    • pp.451-458
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    • 2008
  • 본 논문에서는 중 약진 지역에서 중력 저항시스템인 중간 모멘트골조로 설계된 3층, 6층 RE 플랫플레이트 구조물을 KBC 2005를 만족하도록 RC구조물에 강판과 가새/ BRB 등의 보강방법을 적용하여 보강하고, 내진성능을 평가하여 보강 효과를 검증하였다. 비탄성 정적해석과 동적해석 결과에 따르면 내진 보강된 구조물은 강도와 강성이 크게 향상된 것으로 나타났다 특히 기둥을 철판으로 보강한 경우 슬래브를 철판으로 보강하여 조기 뚫림 전단파괴를 방지함으로써 강도를 크게 향상할 수 있다. BRB로 보강된 구조물은 Brace로 보강된 구조물보다 다소 연성적 거동을 보였으며, 그 효과는 3층 모델에서 현저하게 나타났다.

ECAP 가공된 초미세 결정립 Al-4.4%Mg 합금의 동적 변형 및 파괴거동에 미치는 후-열처리 온도의 영향 (Effect of Subsequent Annealing Temperature on Dynamic Deformation and Fracture Behavior of Submicrocrystalline Al-4.4%Mg Alloy via Equal-Channel Angular Pressing)

  • 김양곤;고영건;신동혁;이종수;이성학
    • 한국소성가공학회:학술대회논문집
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    • 한국소성가공학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.427-430
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    • 2008
  • The influence of subsequent annealing treatment on the dynamic deformation and the fracture behavior of submicrocrystalline Al-4.4%Mg alloy is investigated in this study. After inducing an effective strain of 8 via equal-channel angular pressing at $200^{\circ}C$, most of the grains are considerably reduced to nearly equiaxed grains of $0.3{\mu}m$ in size. With an increment of various subsequent heat treatments for 1 hour, resultant microstructures are found to be fairly stable at temperatures up to $200^{\circ}C$, suggesting that static recovery will be dominantly operative, whereas grain growth is pronounced above $250^{\circ}C$. The results of tensile tests show that yield and ultimate tensile strength decrease, but elongation-to-failure and strain hardening rate increase with an increase in annealing temperatures. The dynamic deformation and the fracture behavior retrieved with a series of torsional tests are explored with respect to annealed microstructures. Such mechanical response is analyzed in relation to resultant microstructure and fracture mode.

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발파에서 가이드공의 균열제어 유효성에 관한 실험적 연구 (A Study on the Effectiveness of a Guide Hole on Crack Growth Control in Blasting)

  • 이희광;김승곤;조상호
    • 터널과지하공간
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    • 제20권2호
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    • pp.125-130
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    • 2010
  • 화약류를 이용한 발파에서 가이드공의 균열제어효과를 검토하기 위하여 모르타르 공시체를 이용한 발파실험을 수행하였다. 모르타르 블록의 중앙에 장약공을 설치하고 주변에 방사상으로 4종류의 가이드공을 각각 두 개씩 설치하였다. 4종류의 가이드공은 원형, 노치형, 다이아몬드형, 다이아몬드 홀더형이며, 장약공과 가이드공의 간격은 각각 110 mm, 165 mm, 220 mm으로 하여 3가지 형태의 모르타르 공시체를 제작하였다. 발파 실험 후 공시체에 대한 분석결과, 적용된 가이드공 모두 균열제어효과를 보였으며 같은 폭발압력에서는 노치 가이드 공이 보다 높은 균열제어효과를 나타내었다.