• 제목/요약/키워드: 분산균열

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암석 류의 파괴인성계수의 측정과 해석방법에 관한 연구 (Evaluation and Interpretation of the Fracture Toughness of Rocks)

  • 백환조;서백수
    • 산업기술연구
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    • 제16권
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    • pp.277-284
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    • 1996
  • 암석의 파괴인성계수는 암석이 갖는 불균질성 및 비등방성에 의하여 시험조건에 따른 측정자료의 분산이 심하다. 즉, 시험편의 형태나 크기에 따른 변화가 심하여 기존의 선형탄성 파괴역학 이론의 적용에 문제점이 있는 것으로 지적되고 있다. 이러한 자료의 분산을 최소화하기 위한 방법의 하나로 균열감응도를 적용한 해석을 제시하고 있다. 균열감응도란 파괴역학 실험 당시 시험편에 가해진 인공 균열의 감응도를 말하며 이는 3점 하중에 의한 파괴가 균열의 성장에 의한 파괴인지, 혹은 단순히 인장파괴에 의한 것인지를 판명함으로써 측정자료의 선택을 명확하게 하기 위한 방법의 하나로 적용될 수 있다.

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지진하중을 받는 철근콘크리트 구조물의 해석적 방법에 의한 비탄성 거동 평가 (Analytical Approach to Evaluate the Inelastic Behaviors of Reinforced Concrete Strustured under Seismic Loads)

  • 김태훈;신현묵
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제5권2호
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    • pp.113-124
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    • 2001
  • 이 연구는 철근콘크리트 구조물의 비탄성 거동을 파악하고 합리적이면서 경제적인 내진설계기준의 개발을 위한 자료를 제공하는데 그 목적이 있다. 정학하고 올바른 내진성능의 파악을 위하여 비탄선 해석프로그램을 사용하였다. 사용된 프로그램은 철근콘크리트 구조물의 해석을 위해서 유한요소법을 이용하여 개발된 RCAHEST이다. 재료적 비선형성에 대해서는 균열콘크리트에 대한 인장, 압축 전단모델과 콘크리트 소에 있는 철근모델을 조합하여 고려하였다. 이에 대한 콘크리트 균열모델로서는 분산균열모델을 사용하였다. 또한, 횡방향 구속철근으로 인한 강도의 증가 효과를 고려하였다.

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반복하중을 받는 철근 콘크리트 쉘구조의 비선형 해석 (Nonlinear Analysis of Reinforced Concrete Shells Subjected to Cyclic Load)

  • 김태훈;유영화;신현목
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제4권1호
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    • pp.35-50
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    • 2000
  • 본 논문에서는 반복하중을 받는 철근 콘크리트 쉘구조물의 해석을 위한 비선형 유한요소 해법을 제시하였다 유한 요소로서는 충상화기법을 이용한 부재회전강성도를 갖는 4절점 평면 쉘요소가 개발되었다 두께 방향에 대한 철근과 콘크리트의 재료성질을 고려하기 위하여 충상화기법이 도입되었다. 재료적 비선형성에 대해서는 균열콘크리트에 대한 인장, 압축, 전단모델과 콘크리트중에 있는 철근모델을 조합하여 고려하였다. 이에 대한 콘크리트의 균열모델로서는 분산균열모델을 사용하였으며 철근에 대해서는 1축 응력상태로가정하여 등가의 분산 분포된 철근량으로 모델화하였다 구성모델은 재하, 제하 그리고 재재하과정을 포함하여 요소는 반복하중하에서 철근콘크리트 쉘의 거동을 파악할 수 있다 신뢰성 있는 실험결과와 비교를 통하여 본 논문의 해석방법이 반복하중을 받는 철근콘크리트 쉘구조의 비선형 해석에 적합한 방법임을 입증하고자 한다.

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지진하중을 받는 철근콘크리트 교각의 비탄성 거동 및 연성능력에 관한 해석적 연구 (Analytical Study on Inelastic Behavior and Ductility Capacity of Reinforced Concerte Bridge Columns Subjected to Seismic Load)

  • 김태훈;유영화;신현목
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제4권4호
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    • pp.37-51
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    • 2000
  • 이 연구는 지진 시 철근콘크리트 교각의 비탄성 거동 및 연성능력을 해석적으로 파악하는데 그 목적이 있다. 재료적 비선형성에 대해서는 균열 콘크리트에 대한 인장, 압축, 전단모델과 콘크리트 속에 있는 철근 모델을 조합하여 고려하였다. 이에 대한 콘크리트의 균열 모델로서의 분산균열모델을 사용하였다. 두께가 서로 다른 부재간의 접합부에 단면강성이 급변하기 때문에 생기는 국소적인 불연속변형을 고려하기 위한 경계면 요소를 도입하였다. 또한, 축방향철근의 유무 및 그 양 등에 따른 구속효과를 적절히 표현할 수 있는 해석 모델을 개발하였다. 본 연구에서는 철근콘크리트 교각의 비탄성 거동 및 연성 능력의 파악을 위해 제안한 해석기법을 신뢰성 있는 연구자의 실험결과와 비교하여 그 타당성을 검증하였다.

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노치가 있는 콘크리트의 인장파괴 거동에 관한 연구 (A Study on the Tensile Failure of a Notched Concrete)

  • 이준석;최일윤;엄주환;방춘석
    • 콘크리트학회지
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    • 제9권5호
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    • pp.189-196
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    • 1997
  • 본 연구에서는 유한요소법을 이용한 콘크리트 인장균열의 발생 및 전파양상을 모형화하기 위하여 분산균열(smeared crack) 모델의 일종인 2차원 균질화된 균열(homogenized crack)모형을 제안하였다. 제안한 모형은 인장균열면을 따라 속도 불연속계(velocity discontinuity)를 도입하고 평형방정식 빛 적합방정식을 이용하여 인장균열을 포함한 콘크리트의 구성방정식을 유도할 수 있으며 인장균열이 소성연화거동을 하는 경우. 유한요소망내에서 객관성이 유지될 수 있음을 밝히기 위하여 1차원 영역내에서 엄밀해를 유도하였다. 제안한 모형을 이용한 1차원 또는 2차원 유한요소 해석은 기존의 노치를 포함한 콘크리트 시편에 대한 실험과 상응하는 결과를 보였을 뿐만 아니라 유한요소망의 객관성이 유지되고 있음을 밝혔다. 제안한 모형은 큰 어려움없이 3차원 영역으로 확대할 수 있을 것이며 이에 대한 추가적인 연구가 계속될 것이다.

축소 철근콘크리트 벽체의 내력과 균열진전에 대한 개구부모서리 균열제어 띠의 영향 (Effect of Crack Control Strips at Opening Corners on the Strength and Crack Propagation of Downsized Reinforced Concrete Walls)

  • 왕혜린;양근혁
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제26권4호
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    • pp.40-47
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    • 2022
  • 이 연구의 목적은 철근콘크리트 벽체의 내력, 변형 및 균열진전에 대한 개구부 모서리의 사인장 균열 제어를 위한 다양한 보강방법들이 효율성을 평가하는 것이다. 개구부 모서리의 사인장 균열제어 보강방법으로서 이 연구에서 제안한 균열제어 띠, 기존의 경사보강근 배근방법, 그리고 응력분산곡면판을 선택하였다. 균열제어 띠에서는 균열치유 기능성이 부여된 것도 함께 고려하였다. 개구부 주위의 체적변화 및 균열 폭 진전을 평가하기 위하여 개구부 모서리에서 사인장 균열 유도를 위한 축소 벽체 실험을 수행하였다. 실험결과 균열제어 띠는 경사보강근 및 응력분산곡면판에 비해 개구부 주위의 체적변화 감소 및 개구부 모서리 균열 폭 제어에 효율적이었다. 균열 치유 기능이 포함된 균열제어 띠는 사전 실험에서 발생한 균열들을 치유하면서 축소 벽체의 내력 향상 및 균열 폭 감소에 가장 좋은 성능을 보였다.

알루미나 분산이 지르코니아 복합체의 미세구조와 파괴인성에 미치는 영향 (Influence of Alumina-dispersion on the Microstructure and Fracture Toughness of Y-TZP Ceramics)

  • 김민정;이종국;이은구
    • 한국세라믹학회지
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    • 제38권2호
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    • pp.166-172
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    • 2001
  • 고 인성의 Y-TZP 세라믹스에 0.5$\mu\textrm{m}$, 1$\mu\textrm{m}$, 3$\mu\textrm{m}$ 알루미나를 20 vol% 분산시킨 후 입자크기에 따른 미세구조와 파괴인성 변화를 관찰하였다. 알루미나 분산 지르코니아 세라믹스는 98% 이상의 높은 밀도를 나타내었으며, 알루미나 입자가 균질하게 분산된 치말한 미세구조를 나타내었다. 알루미나를 분산시킨 시편에서는 순수 지르코니아에 비하면 파괴인성이 증가하였고, 분산시킨 알루미나 입자크기가 증가함에 따라 파괴인성이 증가하였다. 파괴인성은 분산된 알루미나 입자크기가 3$\mu\textrm{m}$일 때 3Y-TZP는 8.6 MPa.m$^{1}$2/에서 12.5 MPa.m$^{1}$2/로, 2Y-TZP는 13.5 MPa.m$^{1}$2/에서 18.9 MPa.m$^{1}$2/로 각각 증가하였는데, 이는 파괴시 알루미나 입자에 의한 균열편향 효과로 인하여 균열길이가 증가하기 때문이었다.

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마이크로 섬유를 혼입한 고인성 섬유 보강 콘크리트 (High Ductile Fiber Reinforced Concrete with Micro Fibers)

  • 신경준;이성철;김윤용
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제23권2호
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    • pp.92-98
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    • 2019
  • 일반적인 고인성 고성능 시멘트 복합재료의 경우 균질한 재료분포를 위하여 기본적으로 굵은 골재를 배재하는 경향이 있다. 그러나, 굵은 골재를 배재한 섬유 복합 시멘트 모르타르의 경우 재료의 탄성계수가 낮으며 단위시멘트량이 높아 경제성과 효율이 낮은 배합이기 때문에 대량으로 신규 구조물에 적용하기 힘들다. 따라서, 본 연구에서는 적절한 수준의 굵은 골재를 혼입하였지만 여전히 휨인성과 휨강도는 확보하고 있는 동시에, 균열 분산성능도 보유하고 있는 고인성 섬유보강 콘크리트에 대한 개발 연구를 수행하였다. 굵은 골재의 혼입량을 실험 변수로 실험 연구를 수행하였고, 결과에 따르면 고인성 모르타르의 기본 배합에 굵은골재를 잔골재의 25%중량비로 추가한 경우에서 가장 좋은 휨인성 그리고 균열분산 특성을 나타내었다. PVA섬유는 균열분산과 연성 증진에 효과적이었고, 강섬유 섬유의 경우 균열분산보다는 강도증진에 효과적이었다.

지진시 철근콘크리트 교각의 피로거동에 관한 해석적 연구 (Analytical Study on the fatigue Behavior of Reinforced Concrete Bridge Piers under Earthquake)

  • 김태훈;이상철;신현목
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제13권4호
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    • pp.389-396
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    • 2001
  • 이 논문에서는 지진시 철근콘크리트 교각의 피로거동을 해석적으로 예측할 수 있는 기법을 제시하였다. 재료적 비선형성에 대해서는 균열콘크리트에 대한 인장, 압축, 전단모델과 콘크리트 속에 있는 철근모델을 조합하여 고려하였다. 이에 대한 콘크리트의 균열모델로서는 분산균열모델을 사용하였다. 두께가 서로 다른 부재간의 접합부에서 단면강성이 급변하기 때문에 생기는 국소적인 불연속 변형을 고려하기 위한 경계면 요소를 도입하였다. 또한, 같은 변위진폭에 있어서의 하중재하 회수에 의한 효과를 고려하였다. 이 연구에서는 지진시 철근콘트리트 교각의 피로거동을 파악하기 위해 제안한 해석기법을 신뢰성 있는 연구자의 실험결과와 비교하여 그 타당성을 검증하였다.

Mo첨가가 $Al_2O_3$ 세라믹스의 미세구조 및 기계적 성질에 미치는 영향 (Effects of Mo Addition on the Microstructures and Mechanical Properties of $Al_2O_3$ Ceramics)

  • 박정현;문성환;백승수;정동익
    • 한국세라믹학회지
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    • 제25권3호
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    • pp.201-206
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    • 1988
  • Mo 입자의 첨가가 Al_2O_3$ 세라믹스의 미세구조와 기계적 성질에 미치는 영향을 알아보기 위하여 평균입경이 2-micron인 Mo와 6-micron인 Mo를 Al_2O_3$에 각 분산시켜 1$600^{\circ}C$, $H_2$ 분위기에서 5시간 소결하였다. Mo는 Al_2O_3$의 입자성장을 억제시켰으며 Mo의 입자가 작을 때 그 효과는 크게 나타났다. 2-micron Mo를 분산한 경우 꺽임강도와 파괴인성은 크게 증가하여하였으며, 6-micron Mo를 분산한 경우 강도는 증가하지 않았으나 파괴인성은 다소 증가하였다. Al_2O_3$-Mo계의 인성증진기구는 균열편향에 의한 파단면의 증가와 미세균열에 의한 균열전파에너지의 분산에 의한 것으로 보인다.

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