• 제목/요약/키워드: 소성영역

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철근콘크리트 보-기둥 내부 접합부의 전단 거동에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on Shear Behavior of Internal Reinforced Concrete Beam-Column Assembly)

  • 이정윤;김진영;오기종
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제19권4호
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    • pp.441-448
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    • 2007
  • 지진하중을 받는 철근콘크리트 접합부의 거동은 전단과 부착 메커니즘에 의해 결정된다. 하지만 전단과 부착은 반복하중에 매우 취약하기 때문에 접합부는 항상 탄성 영역 내에 있어야 한다. 내진 설계 기준에서는 보에 소성힌지를 발생시켜 기둥과 접합부는 탄성 상태를 유지하면서 보에서 에너지소산이 이루어지도록 하는 것을 원칙으로 한다. 하지만 접합부와 인접한 보에 소성힌지가 발생할 경우, 보에서 발생한 소성힌지에서의 철근 변형률이 접합부 철근의 변형에 영향을 미쳐 결국 접합부의 전단 및 부착강도를 떨어뜨리는 결과를 가져오게 된다. 본 논문에서는 보 인장 철근량을 변수로 한 다섯 개의 철근콘크리트 보-기둥 접합부를 제작하고 보에 소성힌지를 발생시킨 후 그 결과를 분석하였다. 실험 결과, 보 인장철근량이 적을수록 접합부의 연성은 증가하였다. 또한 소성힌지 영역의 철근이 항복함에 따라 접합부의 연성률이 증가하고 접합부의 보 부재축 방향 인장변형률도 증가하였다.

도자기 1차 소성로의 3차원 유동장 수치해석에 관한 연구 (A Numerical Study of the 3-D Flow in the Primary Calcinator of Porcelain)

  • 김성수;홍성선;박지영;오창섭
    • 에너지공학
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    • 제5권1호
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    • pp.50-55
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    • 1996
  • 상용 code인 Fluent를 이용하여 도자기의 1차 소성로에 대해 온도장과 속도장을 계산하고 열효율을 산출하였다. 수치해석의 변수로는 배출구 및 도자기의 위치를 변화시켰으며, 수치해석 방법은 검사체적에 기초한 유한차분방법 및 Upwind scheme과 SIMPLEC Algorithm을 사용하였고 난류모델로는 표준 k-$\varepsilon$ 모델을 사용하였다. 계산결과 출구 위치가 전체 소성로내 벡터유동의 양상을 크게 좌우하는 것으로 나타났으며, 전체 온도장에 대해서는 복사의 영향으로 큰 차이를 보이지 않았으나 예열대 상부에 출구가 있는 경우와 비교할 때 예열대 또는 냉각대의 측면에 출구가 있는 경우에 그 영역의 온도가 다소 높게 나타났다. 소성품의 위치는 로내 유동장 및 온도 분포에 크게 영향을 끼치지는 않으나 소성품 내 온도는 그 위치하는 영역의 온도 분포에 크게 영향을 받는 것으로 나타났다. 예열대 상부에 출구가 있는 경우 열효율은 17%로 매우 저조하였고 출구에서의 가스온도는 약 1000 K로 매우 높았다.

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동하중 충격시에 시험편의 소성영역에 관한 연구 (A Study on the Plastic Zone of the Specimen at the Impact of Dynamic Load)

  • 한문식;조재웅
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제12권3호
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    • pp.139-144
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    • 2004
  • Dynamic crack initiation in ductile steel is investigated by means of impact loaded 3 point bend(PB) specimens. Results from non-viscoplastic and viscoplastic materials are compared. Their materials are applied with various impact velocities and static strain rates. The specimen has the size 320${\times}$750 mm with a thickness of 10 mm. A modified 3PB specimen design with reduced width at the ends has been developed in order to avoid the initial compressive load of the crack tip and also to avoid the uncertain boundary conditions at the impact heads. Numerical simulations are made by using the FEM code ABAQUS. Therefore, their results are plotted by shapes of the von Mises plastic stress and equivalent plastic strain of the specimens applied by various impact velocities.

반복하중을 받는 유공 H-형강 보의 소성 거동 (Inelastic Behavior of H-Shaped Beams with Web Openings under Cyclic Loading)

  • 이은택
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제13권5호
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    • pp.513-524
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    • 2001
  • Darwin의 식을 근거로 하여 9개의 유공 H-형강 보의 소성영역에서의 반복 거동을 알아보았다. 이 실험을 통하여 기존의 식, 소성힌지의 효과 개구부 주위의 크랙 발생 및 파단 이후의 소겅거동을 연구하고자 한다. 이 실험의 변수는 개구부 치수, 개구부의 위치 및 갯수, 개구부간의 거리이다. 본 실험을 통하여 국부좌굴이나 개구부의 균열 발생 이후 5~10 사이클에서의 유공보의 내력은 각 실험체 최대내력의 50% 내외로 감소하는 양상을 보였고, 이러한 현상은 일반 H-형강 보의 국부좌굴 후 내력저하와 비교하여 매우 심각한 것으로 나타났다. 따라서 지진하중과 가튼 소성 반복하중에 대한 폭-두께비의 고려나 보강재의 사용 등이 검토되어야 한다.

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파괴 시 발생하는 측면함몰과 소성영역크기와의 관계 (Relationship between Side-Necking and Plastic Zone Size at Fracture)

  • 김도형;김동학;강기주
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2004년도 추계학술대회
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    • pp.365-371
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    • 2004
  • Generally, fracture of a material is influenced by plastic zone size developed near the crack tip. Hence, according to the relative size of plastic zone in the material, the mechanics as a tool for analyzing the fracture process are classified into three kinds, that is, Linear Elastic Fracture Mechanics, Elastic Plastic Fracture Mechanics, Large Deformation Fracture Mechanics. Even though the plastic zone size is such an important parameter, the practical measurement techniques are very limited and the one for in-situ measurement is not virtually available. Therefore, elastic-plastic FEA has been performed to estimate the plastic zone size. In this study, it is noticed that side necking at the surface is a consequence of plastic deformation and lateral contraction and the relation between the plastic zone and side necking is investigated. FEA for modified boundary layer models with finite thickness, various mode mixities $0^{\circ}$, $30^{\circ}$, $60^{\circ}$, $90^{\circ}$ and strain hardening exponent n=3, 10 are performed. The results are presented and the implication regarding to application to experiment is discussed.

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구조용 재료의 파괴의 거동과 강도(II) (피로의 기구 및 이론에 대한 개요)

  • 송삼홍
    • 기계저널
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    • 제16권1호
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    • pp.30-36
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    • 1976
  • 본강좌(II)에서는 종래에 제안된 피로기구와 이론의 개요를 소개함으로서, 구조용 재료의 강도 및 복잡성을 살펴보기로 하겠다. 기계적인 각종의 원칙 및 이론은, 피로를 동반한 기계적, 금속적 또는 물리적 현상중에 어느 하나의 현상에 대해서만 적응되고 또 이론이 적용되는 영역도, 재 료에 가해지는 응력의 고저를 고려하면 피로한도근방에, 또는 피해가 발생하는 영역 그리고 소성피로를 발생시키는 영역에만 제한된다. 따라서 이와 같은 사항들을 전부 고려한 통일된 피 로기계 및 이론은 아직 찾아볼 수는 없으나, 피로를 이해하는데 초보자에게는 도움이 될 것이 라고 인식되기에, 우선 종래에 발표된 피로에 대한 각종 이론 및 구조들 중에 중요하다가 생 각되는 몇 가지만을 간추리고 그 개요를 다음과 같이 간단히 소개하기로 했다.

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점소성 재료의 인발과 변형역 중심에서의 정수압에 관한 연구 (Hydrostatic pressure in the center of wire drawing and extrusion of viscoplastic material)

  • ;오흥국
    • 대한기계학회논문집
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    • 제5권3호
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    • pp.170-177
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    • 1981
  • 1,200.deg.C에서의 단조철은 점소성을 나타내며 인발과 압출시 변형영역이 구형수렴형태가 됨을 실험을 통하여 나타난다. 이 변형역 모델로부터 평형방정식을 사용하여 평균 압출 및 인발응력과 정수압을 계산해 낸다. 평균 압출 및 임발응력은 상계 해석 방법에 의한 결과와 비교하여 본 연구의 해석방법의 유효성을 타진하고 정수압은 다른 연구자들의 결과와 비교 검토되며 특히 냉간가공의 경우와 비교 검토 된다. 그 외에 마찰계수, 급형각도와 단면감소율의 영향에 대해서도 논의 된다.

두께가 급격히 변하는 영역에서 고분자 유동에 의한 복굴절 (Flow-Induced Birefringence of Polymers in the Region of Abrupt Thickness Transition)

  • 이호상
    • 소성∙가공
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    • 제18권1호
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    • pp.20-25
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    • 2009
  • A finite element analysis was carried out for a 4:1 planar contraction die for polymer melts using the viscoelastic constitutive equation of Leonov. Viscoelastic fluids showed significant differences in pressure drop and birefringence in contraction and expansion flows. The pressure drop was higher and the birefringence smaller in expansion than in contraction flow. The difference increased with increasing flow rate. The nonlinear Leonov model was shown to describe the viscoelastic effects observed in experiments.

부구조법에 의한 영역 분할 및 강소성 유한요소해석의 병렬 계산 (Domain Decomposition using Substructuring Method and Parallel Computation of the Rigid-Plastic Finite Element Analysis)

  • 박근;양동열
    • 소성∙가공
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    • 제7권5호
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    • pp.474-480
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    • 1998
  • In the present study a domain decomposition scheme using the substructuring method is developed for the computational efficiency of the finite element analysis of metal forming processes. in order to avoid calculation of an inverse matrix during the substructuring procedure, the modified Cholesky decomposition method is implemented. As obtaining the data independence by the substructuring method the program is easily paralleized using the Parallel Virtual machine(PVM) library on a work-station cluster connected on networks. A numerical example for a simple upsetting is calculated and the speed-up ratio with respect to various number of subdomains and number of processors. The efficiency of the parallel computation is discussed by comparing the results.

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평다이를 사용한 편심 압출가공에서의 비유동 영역의 형상과 굽힘 속도 분포에 관한 상계해석 (An Upper Bound Analysis of the Shapes of the Dead Metal Zone and the Curving Velocity Distribution in Eccentric Plane Dies Extrusion)

  • 김진훈;진인태
    • 소성∙가공
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    • 제7권2호
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    • pp.177-185
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    • 1998
  • The kinematically admissible veolcity field is developed for the shapes of dead metal zone and the curving velocity distribution in the eccentric plane dies extrusion. The shape of dead metal zone is defined as the boundary surface with the maximum friction constant between the deformable zone and the rigid zone. The curving phenomenon in the eccentric lane dies is caused by the eccentricity of plane dies. The axial velocity distribution in the plane dies is divided in to the uniform velocity and the deviated velocity. The deviated velocity is linearly changed with the distance from the center of cross-section of the workpiece. The results show that the curvature of products and the shapes of the dead metal one are determined by the minimization of the plastic work and that the curvature of the extruded products increase with the eccentricity.

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