• 항공우주시스템공학회지
• /
• 제17권5호
• /
• pp.19-27
• /
• 2023

본 연구에서는 유한요소해석을 이용하여 터빈 케이스의 컨테인먼트 성능 평가를 수행하였다. 충격 하중을 받는 구조물의 경우 변형률 속도가 증가함에 따라 유동 응력이 증가하기 때문에 충격 거동을 해석하기 위해서는 변형률 속도가 필수적으로 고려되어야 한다. 본 연구에서는 3가지 재료 모델(Cowper-Symonds, Johnson-Cook, Modified Johnson-Cook)을 충격 해석에 적용하고자 하였다. 해석에 적용된 재료 모델을 검증하기 위해서 알루미늄 6061 평판에 대한 충격 시험을 진행하였다. 실험과 해석 결과를 비교, 분석한 결과 Modified Johnson-Cook 모델이 가장 적은 오차를 보였다. 끝으로 해당 재료 모델을 터빈 케이스의 컨테인먼트 성능 평가에 적용하여 블레이드의 초기 속도에 따른 관통 여부와 충돌 부위에서 발생한 응력과 변형률을 제시하였다.

• 한국재료학회지
• /
• 제5권1호
• /
• pp.12-21
• /
• 1995

본 연구에서는 부식환경하에서 bulging 시험동안 음향방출거동에 미치는 변형률속도에 대한 영향을 알아보았다. 시험에 사용된 변형률속도의 범위는 $4 \times 10^{-6}S^{-1}$에서 $1 \times 10^{-4} \times S^{-1}$까지이며, AE신호 특성을 평가하기 위해 사용된 인자는 AE hit수와 진폭으로 하였다. 시험결과, 변형률속도가 감소함에 따라 등가파괴변형률과 원주방향의 균열 길이는 감소하였으나, 파괴과정동안 총 누적 AE hit수와 평균진폭은 크게 증가하였다. 그리고 AE신호 특성치의 최대점은 시험전분부에 접근하였으며, 단위 등가파괴변형률당 평균진폭이 20dB 이상에서는 뚜렷하게 응력부식륜열 현상을 관찰할 수 있었다. 또한 음향방출시험법은 변형률속도에 따른 재료의 응력부식균열 감수성 정도를 평가하는데 있어 그 적용 가능성이 있음을 알 수 있었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제15권5호
• /
• pp.67-74
• /
• 2014

본 연구에서는 점토의 액성한계에 따른 압밀특성을 연구하기 위하여 일정한 압력으로 예압밀 된 재성형 점토를 이용하여 표준압밀시험과 일정변형률 압밀시험을 수행하였다. 압밀시료들은 카올리나이트에 중량대비 6 %, 9 %, 12 %, 15 %의 벤토나이트를 혼합하여 제작하였으며, 시료들의 액성한계시험을 수행한 결과 각각 77 %, 84 %, 88 %, 91 %의 값을 얻을 수 있었다. 또한 액성한계의 약 2배의 증류수를 첨가 후 충분히 교반하여 0.2 MPa의 일정한 압력조건하에 예압밀시켜 제작하였다. 최근 일반적으로 사용되고 있는 표준압밀시험과 ASTM, D4186-82에 따라 변형률 속도를 0.001 %/min, 0.004 %/min, 0.01 %/min을 적용하여 일정변형률 압밀시험을 수행하고 선행압밀하중을 0.2 MPa의 예압밀압력에 대해서 비교 분석하였다. 그 결과 액성한계가 낮을수록 빠른 변형률 속도에서 선행압밀하중이 예압밀압력과 유사하게 나타났으며, 액성한계가 높을수록 느린 변형률 속도에서 선행압밀하중이 예압밀압력과 유사하게 나타났다.

• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제9권6호
• /
• pp.53-60
• /
• 2008

재료적 비선형성과 합리적인 좌표계의 도입이 압밀문제에 있어 중요한 자리를 점한다는 인식에서 비선형 유한변형압밀이론이 제안되어 왔으나 너무 어려운 매개변수 설정 등의 문제점에 의해 일반적인 압밀해석에서 널리 사용되고 있지는 못하다. 본 연구에서는 구분선형(piecewise-linear) 압밀이론을 이용하여 점토의 변형률 속도 의존성을 고려한 압밀해석이 가능한 해석법을 제시하는 것을 목표로 하였다. 특히 유사한 방법에서 큰 문제가 되어 왔던 압축곡선의 유일성을 해결할 수 있는 방안으로 기준곡선을 이용하는 방안을 도입하였다. 개발된 해석법의 검증을 위해 실시된 일련의 과정을 통해 모델의 적용성을 일부 확인하였으며 향후 제한적인 실내실험결과에서 확장하여 실제 압밀문제에 대한 적용성 확인 등의 연구가 수행되어야 할 것으로 판단하고 있다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
• /
• 제30권1호
• /
• pp.127-137
• /
• 2021

철도시설물 안전 확보를 위한 동하중 관리 및 철도차량 유지보수 효율화를 위한 차륜 상태진단을 위해 레일의 변형률과 진동 값을 이용하는 방법이 주로 사용된다. 동하중은 레일의 변형률과 철도차량 하중이 비례한다는 가정을 바탕으로 측정이 이루어지며 차륜 상태는 결함의 크기와 레일 접촉진동의 크기가 비례한다는 가정을 통해 진단이 이루어진다. 하지만 차량 속도, 차륜 하중, 기후, 선로 상태와 같이 레일의 변형률과 진동에 영향을 주는 환경요소를 반영하지 않으면 측정 조건에 따라 많은 편차가 발생한다. 본 연구에서는 레일의 변형률과 진동에 영향을 주는 환경요소 중 선로 상태를 나타내는 주요 지표인 궤도틀림이 레일의 변형률과 진동에 미치는 영향을 동역학 시뮬레이션을 통해 살펴보고 측정 편차를 줄이기 위한 방안으로 측정지점 추가 확보에 따른 효과를 분석하였다.

• 한국정밀공학회지
• /
• 제20권11호
• /
• pp.158-165
• /
• 2003

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 10$^3$/s∼l0$^4$/s. In this paper, dynamic deformation behaviors of rubber materials widely used for the isolation of vibration from structure under varying dynamic loading are determined by using plastic SHPB technique. A transition point to scope with the dynamic deformation behavior of rubber-like material is defined in this paper and used to characterize the specifics of the dynamic deformation of rubber materials.

• Composites Research
• /
• 제24권3호
• /
• pp.12-16
• /
• 2011

경량복합소재의 고속인장시험을 수행하여 변형률속도에 따른 강도변화를 측정하고자 한다. 준 정적 시험인 경우 섬유강화 복합소재의 인장시험은 ASTM D3039에 따른 시편 형상이 사용되지만 고속 인장시험인 경우 표준화된 시편 형상에 대한 연구가 진행되어 있지 않다. 본 연구에서는 ASTM D638에 나타난 시편 형상을 기본으로 몇 가지 변형된 형태의 시편을 가지고 고속인장 시험을 수행하여 변형률 속도에 따른 경량복합소재의 강도 변화를 측정하였다. 낙하방식의 고속인장 시험기를 제작하여 변형률 속도 15/s, 100/s에서 시편의 형상에 따른 섬유강화 복합소재의 인장거동을 측정하였으며 시편의 폭이 6mm, 8mm, 10mm인 경우에 대하여 시험을 수행하였다. 측정 결과 시편의 폭이 8mm인 경우 섬유강화 복합소재의 강도를 정확하게 평가할 수 있는 것으로 나타났다.

• 한국해양공학회지
• /
• 제7권2호
• /
• pp.44-56
• /
• 1993

본 연구는 강구에 의한 충격을 받는 유리/에폭시 적층복합판의 충격 응답 및 파동 전파 특성을 연구하는데 그 목적이 있다. 이를 위하여 고차전 다변형이론에 기초한 동적 유한요소해석을 행하였으며, 저속 및 고속 충격 실험을 행하였다. 동적 유한요소해석으로 부터 접촉력의 변화와 강구의 반발 속도 그리고 충격에 의한 변형률 응답을 구하였다. 변형률 응답은 충격 실험의 결과와 비교 하였다. 또한 고속 충격 실험의 결과로 부터 파동전파 속도를 계산하여 파동 전파 이론에 의한 결과와 비교 검토하였다. 그 결과, 충격 실험에서 구한 변형률 응답은 동적 유한요소해석에 의한 결과의 경향과 잘 일치하였으며, 충격 속도의 증가에 따른 최대접촉력의 증가율은 판의 크기가 클수록 증가하였다. 그리고 파동 전파 속도는 구 결과가 잘 일치하였으며, 접촉시간에 의한 영향으로 강구의 크기가 클 수록 빠르게 나타났다.

• 한국정밀공학회지
• /
• 제14권10호
• /
• pp.127-134
• /
• 1997

열가소성 복합재료는 고상 성형법에 의해 저렴한 가격으로 부피가 튼 제품의 제조에 널리 사용될 수 있어 아주 좋은 전망을 가지고 있다. 그러나, 이러한 재료의 성형성에 대해선 아직 잘 알려지지 않았다. 본 연구의 첫번때 주안점은 2축 인장성형시 성형성에 대한 연구에 두었다. 실험에 사용된 재료는 임의의 방향으로 위치한 유리 섬유를 중량비로 20, 35, 40% 함유한 폴리프로필렌이다. 성형시험은 75 .deg. C 에서 150 .deg. C 사이의 온도에서 행했으며, 펀치 속도는 0.01cm/sec 와 1cm/sec 에서 행했다. 2축 인장성형에서 측정된 한계 변형률(Limiting Strain)은 Marciniak 불완전성 (Imperfection) 이론에 근거한 예견치외 비교되었다. 이론치와 실험치가 잘 일치함을 보였으며, 성형한계선도(Forming Limit Diagram) 로써 결과들을 요약하였다. 성형한계 변형률은 성형온도와 성형속도에 의해 크게 영향을 받는다는 것을 보인다. 이러한 결과들은 적절한 성형조건이 선택된다면 열가소성 복합재료의 인장성형은 실제 상업적으로 이용하기에 충분한 성형성을 갖는다는 것을 보인다.

• 터널과지하공간
• /
• 제19권6호
• /
• pp.558-566
• /
• 2009

암석의 시간 의존적 거동은 기본적인 역학적 특성으로서 시간 의존적으로 거동을 분석하여 암반구조물의 파괴시간을 예측하는 것은 매우 중요하다. Voight가 제안한 재료 파괴 예측식($\ddot{\Omega}=A\dot{\Omega}^\alpha$, 여기서 $\Omega$는 변형률이나 변위와 같은 측정 가능한 물리량이고 A & $\alpha$는 상수이다)을 이용하여 터널, 사면 및 실내 크리프 시험으로부터 측정된 변위나 변형률로부터 파괴시간을 예측하고자 하였다. Voight식을 1차 및 2차 적분하여 구한 변위속도 및 변위식에 비선형최소자승법을 적용하여 A & $\alpha$를 구하였으며 이들 상수는 파괴시간을 예측하는데 사용되었다. 예측된 파괴시간은 실제 파괴시간과 잘 일치하는 것으로 나타났다. 크리프 변형률과 변형률속도에 선형역속도법을 적용하여 구한 예측 파괴시간은 변형률과 변형률속도를 이용하여 구한 파괴시간보다 오차가 큰 것으로 나타났다.