• 제목/요약/키워드: 동적 항복응력

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금속재료의 동적항복응력 결정을 위한 봉충격시험법 (Rod Impact Test for the Determination of Dynamic Yield Stress of Metals)

  • 민옥기;이정민;남창훈;황재준
    • 대한기계학회논문집
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    • 제17권1호
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    • pp.78-89
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    • 1993
  • 본 연구에서는 Gillis 이론의 이와같은 단점을 보완하기 위하여 Gillis에 의 하여 제시된 수정운동량 보존법칙과 Hawkyard에 의하여 제시된 에너지보존법칙을 일반 화한 수정에너지보존법칙을 동시에 고려하여 재료의 동적항복응력을 결정할 수 있으며, 봉충격시험편의 충돌완료 후의 변형형상간의 관계를 고려할 수 있는 이론을 제시하였 다. 또한 기존의 실험결과로부터 제시된 이론의 타당성을 분석하였으며, 시험편의 변형형상의 측정오차가 동적항복응력의 결정에 미치는 영향을 분석하였다. 한편 압 축공기를 이용한 시험편 가속정치에 의하여 봉충격시험을 수행하여 괘삭황동(free -cutting brass)의 고변형률속도하에서의 변형특성과 동적항복응력을 결정하였다.

가압경수로용 지르칼로이-4 피복관의 2축 응력 인장시 동적 변형 시효 (Dynamic Strain Aging of Zircaloy-4 PWR Fuel Cladding in Biaxial Stress State)

  • Park, Ki-Seong;Lee, Byong-Whi
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제21권2호
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    • pp.89-98
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    • 1989
  • 지르칼로이 -4 피복관에 대해서 3가지 변형 속도로(1.2$\times$10E-7/s, 2.0$\times$10E-6/s, 3.2$\times$10E -5/s), 553-873K의 온도 구간에서 구리 맨드렐 팽창 시험법을 공기와 진공(5$\times$10E-5 torr) 분위기에서 수행했고, 변형 속도의 변화는 시편의 가열 속도를 조절함으로써 얻을 수 있었다. 각각의 변형 속도에서 항복 응력 피크와 변형 속도 감도 최저값 그리고 활성화 부피 극대값이 나타나는 이유는 동적변형시효 현상 때문이라고 설명된다. 항복 응력 피크가 나타나는 온도와 변형속도로부터 얻어진 동적변형시효의 활성화 에너지는 196(KJ/mol)이었고 이 값은 $\alpha$-지르코니움과 지르칼로이-2에서 활성화 에너지(207-220 KJ/mol)값과 잘 일치한다. 그러므로 573-673K의 온도 구간에서 나타나는 동적변형시효 현상은 산소원자 때문이라고 생각된다. 산화에 의한 항복 응력의 증가는 공기중 실험과 진공 실험으로 얻어진 항복 응력값을 비교함으로서 얻었고, 그것은 항복 응력의 증가 분율로 표시했다. 결과는 변형속도가 느릴 수록 증가 분율은 더욱 더 커짐을 알 수 있었다. 그리고 산소 침투량과 항복 응력 증가 사이의 관계가 직선적이라는 가정하에 공기와 수중에서의 산화 속도를 비교하여 수중에서의 항복 응력 값을 계산해 보았다.

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불포화토에 대한 반복삼축압축시험의 요소시뮬레이션을 위한 응력-변형율 관계의 수립 (Inducing stress-strain relationship for element simulation of cyclic triaxial test on unsaturated soil)

  • 이충원
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권8호
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    • pp.5654-5663
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    • 2015
  • 부(-)의 간극수압으로서 불포화토 내에 작용하는 석션은 입자간 응력을 증가시키며, 이에 따라 토립자 골격의 항복응력 및 소성전단강성을 증대시키는 등, 불포화토의 역학적 특성에 지대한 영향을 미친다. 따라서, 본 연구에서는 이러한 석션의 효과를 지진 등의 동적 하중조건에서 고려하기 위하여 불포화토에 대해 확장된 반복탄소성구성식에 근거한 응력-변형율 관계를 제 1 항복함수 및 제 2 항복함수를 고려하여 유도하였다. 본 관계를 2차원 및 3차원 수치해석에서 액상화 이후의 압밀거동 예측 등에 적용하는 경우에는 평균골격응력(Mean skeleton stress)의 변화를 반영하는 제 2 항복함수의 도입이 필요하나, 요소시뮬레이션에서는 제 1 항복함수만으로도 수치해석을 위한 각 물성치 및 석션 파라미터 결정이 가능할 것으로 사료된다. 본 관계와 응력반전을 반영한 반복재하 루틴을 함께 코딩(Coding)할 경우 불포화조건 하에서의 반복삼축압축시험에 대한 수치해석적 모사가 가능할 것으로 보이며, 본 연구결과는 동적 하중이 작용하는 불포화토 거동 예측의 정확도 제고에 기여할 것으로 전망된다.

실리카 현탁액의 전기유변학적 연구 (An Electrorheological (ER) Study on the Silica Suspensions)

  • 주상현
    • 유변학
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    • 제6권1호
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    • pp.49-59
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    • 1994
  • 높은 전기장 하에서 다분산, 비구형 실리카/실리콘 오일 현탁액의 전기유변 (electrorheological, ER)현상을 살펴 보았다. 전기유변유체는 전기장 방향으로 사슬구조를 형 성하는 특성을 보이며 이것이 유변물성의 향상에 기여하는 것으로 알려졌다. 동적(dynamic) 상태 실험에서 전기장 하의 실리카 현탁액은 매우낮은 임계변형율(${\gamma}$c =0.1%)이상에서 비선 형 점탄성을 보였다. 저장탄성계수(G')는 변형율 변화에 손실탄성계수(G")는 매질의 점도 에 더 민감한 의존성을 보였다. 또한 겉보기 항복응력은 입자의 부피분율과 전기장에$\Phi$1.9E1.4 의 의존성을 보였는데 부피분율에 대한 의존성이 큰 이유는 0.1 이상의 부피분율에서 복합 사슬 구조 내의 입자들 간의 상호 정전효과가 지배적으로 나타나기 때문이라고 생각된다. 정상상태 실험에서는 부피분율이 크거나 높은 전기장 하에서 전단속도가 0.1sec-1 정도 이하 로 감소함에 따라 전단응력이 급겨히 증가하는 현상을 보였다. 그러므로 본질적인 동적 항 복응력을 얻기 위해서는 매우 낮은 전단속도 영역의 특이한 응력거동을 고려해야한다. 큰 전단속도 하에서는 hydrodynamic interaction의 영향으로 전단속도의 증가에 따라 전단응력 이 증가하였다. 이같은 전단응력의 거동을 계단전단실험으로 확인하였다.

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요소 시뮬레이션에 의한 불포화토의 반복삼축거동 재현 (Reproduction of Cyclic Triaxial Behavior of Unsaturated Soil using Element Simulation)

  • 이충원
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제16권10호
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    • pp.5-14
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    • 2015
  • 불포화토에는 부(-)의 압력인 석션(Suction)이 작용한다. 석션은 입자간 응력을 증가시키며, 이에 따라 토립자 골격의 항복응력 및 소성전단강성을 증대시킨다. 따라서 본 연구에서는 이러한 석션의 효과를 지진 등의 동적 하중조건에서 고려하기 위해 불포화토에 대하여 확장된 반복탄소성구성식으로부터 제1 항복함수 및 제2 항복함수를 고려하여 유도된 응력-변형률 관계를 이용하여 반복삼축시험의 요소 시뮬레이션을 수행하였다. 그 결과 응력경로, 응력-변형률 관계 및 체적변형률-축변형률 관계로부터 요소 시뮬레이션은 반복삼축거동을 양호하게 모사함을 확인하였다. 본 연구결과는 동적 하중이 작용하는 불포화토 거동 예측의 정확도 제고에 기여할 것으로 전망된다.

Vane 방법을 이용한 고추장의 항복응력 측정 (Yield Stress of Kochujang with Vane Method)

  • 장윤혁;유병승
    • 한국식품과학회지
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    • 제32권4호
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    • pp.974-978
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    • 2000
  • 다섯 종류의 시판 고추장에 대한 항복응력은 vane 방법에 의해 controlled shear-rate 조건에서 측정되었다. Vane 항복응력은 전단속도와 전단응력 데이터의 외삽법(extrapolation)에 의해 결정된 Casson 항복응력 보다 높은 수치를 보여주었다. 고추장의 구조가 손상되지 않은 시료와 이미 손상된 시료에 대해 vane 방법에 의해 정적항복응력$({\sigma}_s)$과 동적항복음력$({\sigma}_d)$이 각각 측정되었으며 큰 수치 차이로부터 고추장에 대한 구조파괴 정도를 결정하는 데 있어 vane 방법이 적합함을 알 수 있었다. ${\sigma}_{ov}({\sigma}_{s},\;{\sigma}_{d})$${\sigma}_{oc}$ 수치 사이에는 좋은 상관관계를 보여주고 있으며 ${\sigma}_{d}$ 수치는 외삽법에 의해 얻어진 ${\sigma}_{oc}$ 수치와 잘 일치함을 나타냈다. ${\sigma}_{s}$${\sigma}_{d}$의 비율로부터 얻어진 무차원 yield number$(N{\sigma}_{o})$는 고추장의 일시적 구조 존재여부를 결정하는데 사용될 수 있다. $N{\sigma}_{o}$로부터 계산된 fator ${\varepsilon}$의 수치$({\varepsilon}=0.100-0.169)$로부터 고추장은 강한 결착구조를 형성하고 있는 분산식품임을 알 수 있었다.

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

  • L. Erwin
    • 유변학
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    • 제5권2호
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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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플라스틱 SHPB를 사용한 고무의 고변형률 하중하에서의 동적변형 거동 (Dynamic deformation behavior of rubber under high strain rate compressive loading)

  • 이억섭;김경준
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2002년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.849-853
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    • 2002
  • A specific experimental method, the split Hopkinson pressure bar (SHPB) technique has been widely used to determine the dynamic material properties under the impact compressive loading conditions with strain-rate of the order of 103/s~104/s. In this paper, dynamic deformation behaviors of rubber materials widely used for the isolation of vibration from varying structures under dynamic loading are determined using a Split Hopkinson Pressure Bar technique.

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전기유변유체로서의 폴리아닐린 현탁액의 유변학적 특성 (Rheological Characteristics of Polyaniline Suspension as an Electrorheological Fluid)

  • 권무현
    • 유변학
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    • 제7권3호
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    • pp.203-210
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    • 1995
  • 전기장 하에서 폴리아닐린/미네랄 오일 현탁액의 유변학적 특성에 관한 실험적인 연 구를 큐엣 셀 형태의 레오미터를 사용하여수행하였다. 폴리아닐린 현탁액은 전기장을 가해 줄 때 점도가 크게 상승하는 현상을 보였고 부피분율과 전기장의 3/2승에 비례하는 동적 항 복응력을 나타내었다. 작은 변형 진폭의 동적 상태 실험을 통하여 저장계수와 손실계수를 변형진폭, 변형의 구동 주파수 및 전기장의 함수로 나타내었다. 저장계수는 전기장을 증가시 킬 때 증가하나 손실계수(5wt%)는 약한 전기장 의존성을 보였다. 낮은 응력을 가해줄때의 크립과 회복곡선은 초기의 순간적인 변형 증가와 지연되는 변형 그리고 회복 불가능한 영구 적 변형으로 구성되어진다. 탄성 한계 항복응력은 전기장의 세기가 증가함에 따라 증가하였 다. 매우 작은 변형에서는 응력과 변형사이의 선형적 관계를 보여 고체와 유사한 거동을 나 타내었다.

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봉충격시험에 의한 동합금의 동적 항복응력 결정 (Determination of Dynamic Yield Stress of Copper Alloys Using Rod Impact Test)

  • 이정민;민옥기
    • 대한기계학회논문집
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    • 제19권4호
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    • pp.1041-1050
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    • 1995
  • The deformed shape of rod specimen of copper alloys was measured after the high-velocity impact against a rigid anvil and analyzed with one-dimensional theory to determine dynamic yield stress and strain-rate sensitivity which is defined as the ratio of dynamic yield stress to static flow stress. The evvect of two-dimensional deformation on the determination of dynamic yield stress by the one-dimensional theory, was investigated through comparison with the analysis by hydrocode. It showed that the one-dimensional theory is relatively consistent with two-dimensional hydrocode in spite of its simplicity in analysis.