극한해석은 이제까지 주로 소성구조물의 설계에 응용되어 왔다. 초기의 구조물들은 탄성에너지 이론에 의하여 설계되었고 모든 권위자들은 이를 당연하게 받아들였다. 그러나 Broek 교수와 같은 사람들의 노력에 의하여 극한설계의 타당성과 유용성이 입증되었고, 구조물의 건설에 많은 경비를 절약하게 되었다. 철탑과 같은 트러스 구조물이 그 대표적인 예로서 카나다의 수력발 전회사는 1910년 철탑을 평지에 세워놓고 모든 악조건을 부과하며 수년간 극한해석의 타당성을 실험하여 입증하였다. 트러스에 대한 극한해석 문제는 최소화 기법의 구속최소화 문제로 유도할 수 있고, 트러스문제는 소성가공의 해석에도 직접 응용할 수 있다. 왜냐하면, 예를 들어 평면변 형문제가 앞에서 보인바와 같이 똑같은 구속최소화 문제로 유도되었기 때문이다. 결론적으로, 트러스문제나, 평판문제나, 평면응력문제나, 평면변형문제가 극한해석에서는 모두 같은 문제로 간주될 수 있고 같은 공식과 같은 방법으로 풀 수 있는 것이다. 이를테면, 소성구조물에서의 한 계하중은 소성가공에서는 가공하중이 되며 모두 극한하중이 되는 것이다.
The purpose of this research was to analyze the connections of the seismic-performance values for domestic-performance-based designs. Basic research on the performance design method has been increasing of late, along with performance-based organization investigations. These investigations concern the performance level state of steel structure buildings. According to the performance limit state, seismic-performance values should be presented as appropriate steel structure engineering amounts. The first step, based on the full-scale steel structure experiments, involves researching on the making of a basic document. The moment-rotation angle relationship results of the experiment on the moment-frame connection were used to assort the functional and undamaged limits, which were assumed to be less than the yield moment. Moreover, the repairable and safety limits, which were assumed to exist between the yield and maximum moments, were assorted by investigating the accumulated plastic deformation ratio.
Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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v.28
no.1
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pp.7-12
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2016
In this study, a simplified collision model of pile protective structures against a navigation vessel was proposed and verified. The model of pile protective structure were composed by two plastic hinges at below of cap slab and the inside of ground. A nonlinear equation of motions was developed in consideration of the kinematic energy, potential energy and deformation energy in collision event. The developed simplified model were verified by the precise finite element collision analysis of the vessel and the protective structure.
In this paper, the various parametric study of collisions between a offshore wind tower and vessels were performed to estimate the ultimate behaviors of the bucket foundation and the tower. Additionally, the stability of the foundation and the energy dissipation capacities of the tower were analyzed. The results shows that the collision energy of the vessel was mainly dissipated by the plastic deformation energy of the tower and the foundation system shown enough bearing capacity against to this severe loading condition.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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v.40
no.12
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pp.1027-1035
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2016
In this study, a strain-controlled fatigue test of widely-used 316L stainless steel with excellent corrosion resistance and mechanical properties was conducted, in order to assess its fatigue life. Low cycle fatigue behaviors were analyzed at room temperature, as a function of the strain amplitude and strain ratio. The material was hardened during the initial few cycles, and then was softened during the long post period, until failure occurred. The fatigue life decreased with increasing strain amplitude. Masing behavior in the hysteresis loop was shown under the low strain amplitude, whereas the high strain amplitude caused non-Masing behavior and reduced the mean stress. Low cycle fatigue life prediction based on the cyclic plastic energy dissipation theory, considering Masing and non-Masing effects, showed a good correlation with the experimental results.
This study is to look at the effect for deformation of carbon steel for high-presure pipe, on the AE signals produced by tensile test. Acoustic emission(AE) has been widely used in various fields because of its extreme sensitivity, dynamic detection ability and location of growing defects. We investigated a relationship failure mode and AE signals by tensile test, From the tensile test, we could divide into four ranges of the failure modes of elastic range, yield range, plastic range before $\sigma$u, plastic range after $\sigma$u. And failure behaviors of elastic range, yield range, plastic range before $\sigma$u, plastic range after $\sigma$u could be evaluated in tensile test by AE counts, accumulation counts and time frequency analysis. It is expected to be basic data that can protect a risk according to tensile test and bending of pipe material for pressure vessel, as a real time test of AE.
Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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v.27
no.6
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pp.1-12
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2023
This paper assesses the suitability of existing standards for plastic material models and performance level evaluation methods in seismic performance evaluations of concrete dam piers during Maximum Credible Earthquakes (MCE). Dynamic plastic analysis was conducted to examine the applicability of the plastic material model under various conditions. As a result reveal that when the minimum reinforcement ratio is not met, the average stress-average strain method recommended in current dam seismic performance evaluation guidelines tends to underestimate pier responses compared to the predicted outcomes of dynamic elastic analysis. Consequently, the paper proposes an improvement plan that treats dam piers with an insufficient minimum reinforcement ratio as unreinforced and integrates fracture energy into concrete tensile behavior characteristics for performance level evaluation. Implementing these improvements can lead to more conservative evaluation outcomes compared to current seismic performance evaluation methods.
Kim, Dong-Baek;Lee, In-Duk;Lee, Jae-Won;Kim, Jong-Hoon
Proceedings of the Korean Society of Disaster Information Conference
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2022.10a
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pp.299-300
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2022
구조물의 내진보강방법 중에서 가장 널리 이용되는 방법인 강재 이력형 감쇠장치는 수평하중에 대한 응력-변위 곡선을 이용하여 지진 에너지를 소산시키는 방법인데, 이 경우 편심하중 등에 의해서 부재가 면 외 방향으로 거동하여 응력-변위곡선이 불규칙하여 그 결과의 신뢰성이 떨어지는 경우가 있다. 이러한 형상을 방지하기 위해서는 별도의 채널(Channel)을 시공하는 불편함을 감수해야 하며, 또한 수평력이 반복적으로 작용할 때 그 효과를 장담할 수 없는 문제점이 있다. 본 연구에서는 강재 스트립과 스프링을 결합한 댐퍼를 고안하여 스프링은 탄성변형을, 강재 스트립은 소성변형을 받게 하는 혼합형 댐퍼를 개발하고자한다. 여기서, 스프링은 복원력으로 작용하여 반복하중에 대한 저항성을 키우고 강재 스트립의 하중변위 곡선을 규칙적으로 하는 역할을 수행하게 되며 에너지 소산량을 계산할 때 편리함과 정확도를 높이고자 한다. 강재 스트립의 폭과 길이는 일정하지만 두께를 변화시켜서 5종류를 선택하였으며, 댐퍼 1개당 3개의 스트립을 정삼각형 형태로 배치하고 그 중심에 상당한 강성을 갖는 스프링을 갖는 형태로 제작하였다. 댐퍼 시험체는 5개를 제작한 후, 이 댐퍼를 구조물에 배치하였을 때의 지진에 대한 에너지 소산량과 부재력을 검토하여 댐퍼의 안전성(Safety)를 검증하고자 한다.
고에너지 속도 가공법 중에서 주요한 것을 발췌하여 그 개요와 금후의 전개에 대하여 기술하 였다. 폭발압착과 같이 실제로 활용되고 있는 기술로부터, 폭약 또는 전자기력에 의한 분말압축 성형과 같은 개발도상의 기술까지 고에너지 속도가공법의 범주에 속하는 기술분야는 광범위하다. 관용의 가공법에 비하면 역사도 짧고, 실용화에 있어서 해결하여야 할 문제도 많이 남아있다. 현재 실용화를 위한 연구도 착실히 성과를 얻고 있으며, 고에너지 속도 가공법의 앞날은 밝다고 할 수 있다. 고에너지 속도가공의 진보와 발전을 위하여는 가공기술에 관한 연구와 함께, 재료가 고속변형을 받을 때의 거동과 특성에 관한 연구를 함께 진행할 필요가 있다. 여기서는 후자의 연구에 관하여 언급하지 않았으나, 고속재료 시험법과 그 평가법, 소성도 전파 해석, 계측법 등 많은 연구 성과가 매년 보고되고 있다.
Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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2003.10a
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pp.81-81
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2003
최근 유한요소법을 이용하여 절삭가공을 해석하는 연구가 많이 발표되고 있다. 이 때 가장 문제되는 점이 피삭재에서 칩으로 분리하는 조건이다. 일반적으로 칩 분리 조건이라 일컬어지는 이 조건을 어떻게 설정할 것인가에 대해 현재까지도 많은 연구가 이루어지고 있다. 현재까지 제시된 칩 분리 판별 조건은 두 가지 유형 - 기하학적, 물리적으로 나눌 수 있다. 기하학적 칩 분리 조건은 공구 끝단과 바로 앞 요소의 거리를 기준으로 정해진 특정한 값에 도달하면 요소가 분리되는 혹은 없어지는 방법을 이용하는 것이며(Fig. 1 참조), 물리적 칩 분리 조건은 요소 내의 소성변형률 혹은 변형률 에너지 밀도함수 등의 값을 기준으로 분리시키는 방법이다. 본 연구에서는 상용 유한요소 해석 프로그램인 ANSYS를 이용하였으며 이 프로그램에서 제공하는 element birth/kill 기법을 이용하여 기하학적 판별조건에 도달하면 공구 끝단 앞의 요소가 사라지는 방법을 취하였다. Fig. 2는 절삭가공을 위한 유한요소 모델링을 나타낸다. 칩-공구 접촉 부위에 접촉요소를 사용하였으며, 피삭재의 왼쪽과 아래쪽 부위는 각각 변위구속을 하였다. 공구의 이동은 변위경계조건의 값을 변화시킴으로써 구현하였다. 절삭력을 비교함으로써 해석결과의 타당성을 검토하였으며, 피삭재 내의 응력, 변형률 분포 등을 살펴보았다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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