• 한국압력기기공학회 논문집
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• 제13권1호
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• pp.75-83
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• 2017

This study investigated deformation behavior of major nuclear structural materials under cyclic loading conditions via cyclic stress-strain test. The cyclic stress-strain tests were conducted on SA312 TP316 stainless steel and SA508 Gr.3 Cl.1 low-alloy steel, which are used as materials for primary piping and reactor pressure vessel nozzle respectively, under cyclic load with constant strain amplitude and constant load amplitude at room temperature (RT) and $316^{\circ}C$. From the results of tests, the cyclic hardening and softening behavior, stabilized cyclic stress-strain behavior, and ratcheting behavior of both materials were investigated at both RT and $316^{\circ}C$. In addition, appropriate considerations for cyclic deformation behavior in the structural integrity evaluation of major nuclear components under excessive seismic condition were discussed.

• 한국압력기기공학회 논문집
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• 제14권2호
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• pp.24-31
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• 2018

In this paper, specimen tests with simulated large seismic conditions have been carried out to investigate damage characteristics such as structural deformation and crack initiation under seismic loading. The mechanical behavior of the specimens is predicted by numerical simulations and the strain-based damage evaluations are performed. Finite element analyses of the specimens under the simulated seismic loading at room and operating temperatures were carried out for low alloy steel and stainless steel materials. Peak strain amplitude, cumulative fatigue damage and cumulative strain limit damage are calculated considering the nature of cyclic loading. In all cases, the allowable damage criteria are exceeded at the time of observing cracks visually in the tests. Therefore, it is confirmed that the material behavior due to the large seismic loads can be predicted by the numerical method and the structural damage of the materials can be evaluated conservatively based on the strain criteria.

• 한국압력기기공학회 논문집
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• 제17권1호
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• pp.1-7
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• 2021

This paper presents sensitivity analysis results of strain on notches under cycling loading to 2-D finite element density considering plasticity. Cylindrical notched specimens having some stress concentrations were modeled with 2-D axisymmetrical finite element having various finite element densities. Elasto-plastic finite element analysis was performed for the various finite element models subjected to cycling loading considering plasticity. The finite element analysis results were compared to investigate sensitivity of the finite element analysis variables such as von-Mises effective stress, accumulated equivalent plastic strain, and equivalent plastic strain to 2-D finite element density. As a result of the comparison, it was found that the accumulated equivalent plastic strain is more sensitive than the others whereas the von-Mises effective stress is much less sensitive.

• 한국음향학회지
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• 제37권4호
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• pp.163-173
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• 2018

본 논문에서는 비행 중 비행체 표면에 작용하는 음향하중 예측을 수행하였다. 비행 중 음향하중은 비행체 표면의 압력 변동에 의해 발생한다. 기존의 비행 중 음향하중 예측방법은 반경험적 방법으로 이론과 실험 결과를 기반으로 도출한 경험식을 활용한다. 하지만 경험식의 입력 값으로 사용되는 비행체 주변 유동특성 및 경계층 파라미터를 매번 실험을 통해 얻는 것에는 한계가 있다. 따라서 본 논문에서는 전산유체해석(Computational Fluid Dynamics, CFD) 결과를 반경험적 방법과 혼합하는 하이브리드 방법을 이용하여 비행 중 비행체에 작용하는 음향하중을 예측하였다. Cone-cylinder-flare 형상 비행체에 대해 아음속, 천음속, 초음속, 최대동압도달(Maximum dynamic pressure, Max-q) 시점의 비행 환경에 대한 음향하중 예측을 수행하였다. 하이브리드 방법 적용 시 전산유체해석결과를 기반으로 한 경계층 끝단 영역 판단 방법에 대해 비교하였고 여러 연구자에 의해 제시된 경험식에 따른 음향하중 예측결과를 비교하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제17권2호
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• pp.5-12
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• 2001

고유기질토의 정규압밀과 과입밀에 대한 압밀특성을 연구하기 위하여 전북지역에서 채취한 2종류의 고유기질토 IS와 YJ를 사용하여 일련의 실내 표준압밀시험과 반복압밀시험을 수행하였다. 전북지역 대표적인 고유기질토의 물리적 특성은 유기물함량이 각각 58%와 72%, 자연함수비 487%와 635%, 초기공극비 7.02와 9.72이었다. 표준압밀시험결과 K, $M_{v}$ , $C_{v}$ 는 압밀하중이 증가함에 따라서 선행하중을 경계로 일반 점토보다 크게 감소하는 특성을 보였다. 또한 2단계, 3단계 반복압밀 시험결과 K, $M_{v}$ 는 압밀하중이 증가함에 따라서 완만하게 감소하였으며 표준압밀시험결과보다는 작게 나타났다. 2단계 반복압밀의 경우 $C_{v}$ 는 정규압밀영역에서 표준압밀시험결과보다 약 10-12배정도 크게 나타났다. $C_{c}$ , $C_{a}$ 는 압밀하중이 증가함에 따라서 각각 선행하중의 약 2.5배, 3배 하중을 정점으로 크게 증감하는 고유기질토 고유의 특성을 나타냈다. 고유기질토의 $C_{c}$ , $C_{a}$ 는 일반 점토보다 압밀압력 의존성이 큰 특성을 나타냈으며 최대값도 각각 2.9-3.8, 0.3-0.4로 일반 점토보다 큰 값을 보였다. 2단계, 3단계 반복압밀시험결과 $C_{c}$ , $C_{a}$ 는 압밀하중이 증가함에 따라서 약간 증가하였다. $C_{a}$ 는 OCR이 증가함에 따라서 감소하였으며 특히 OCR이 1-2 범위에서 감소폭이 크게 나타났다. 고유길토의 제압밀계수는 반복회수 및 하중의 크기 등에 따라서 큰 영향을 받으며 또한 과압밀 크기의 대소는 고유기질토의 $C_{a}$ 에 큰 영향을 미치는 것으로 생각되어 이 분야에 대한 더 많은 연구가 필요하다.

• 한국가스학회지
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• 제14권2호
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• pp.40-46
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• 2010

본 연구에서는 기존 멤브레인식 LNG 저장탱크의 측정장치와 안전장치에 대한 고찰과 분석을 통해 초대형 멤브레인 식 LNG 저장탱크에 적합한 새로운 통합제어안전관리시스템 연구를 수행하고자 한다. 통합제어안전관리시스템은 기존에 단수로 설치한 압력계를 추가하고, 기존의 LNG 저장탱크에는 없는 변위센서와 하중센서를 내부탱크와 예응력 콘크리트 구조물 사이를 관통하는 강재앵커에 새로이 설치함으로써 초대형 LNG 저장탱크의 안전성과 효율성을 향상시키는 역할을 담당할 것으로 예상된다. 변위센서와 하중센서는 멤브레인 패널의 파손여부, 내부탱크로부터 발생된 LNG 누설의 단서를 제공하게 될 것이다. 기존의 누설센서는 내부탱크 뒤편의 보냉재 공간에 설치한 온도센서에 의해 LNG 누설이라는 신호를 보낼 때까지도 멤브레인 패널의 손상에 관련된 적절한 정보를 제공하지 못할 수 있다. 결국 새로운 통합제어안전관리시스템은 온도, 압력, 변위량, 하중, LNG의 밀도 데이터를 수집하고 분석하기 위한 것으로, 탱크시스템의 안전성과 내부탱크의 누설을 제어하기 위한 시스템이다. 또한, 디지털 데이터는 멤브레인 패널의 안전성에 관련된 변위량과 하중, LNG의 액위와 밀도, 쿨다운 공정, 누설, 압력 등을 제어하기 위해 측정된다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제11권2호
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• pp.23-28
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• 2004

본 실험에서는 Ag 층을 이용한 무 플럭스 접합 공정을 개발하였으며 Ag의 유무에 따른 효과를 관찰하기 위해 In ($10{\mu}m$)과 Sn ($10{\mu}m$)솔더 및 Ag (100 nm)/In과 Ag/Sn 솔더를 thermal evaporation 방법으로 하부 금속층 위에 형성하였다. 접합부의 접촉저항과 전단 하중을 측정하기 위해 쿠폰시편을 제조하였으며 이리한 쿠폰시편은 $130^{\circ}C$에서 0.8, 1.6, 3.2 MPa의 접합압력을 가하여 30초간 접합을 실시하였다. 전단하중과 4단자 저항측정법을 이용하여 접합부의 특성을 분석하였으며 주사전자현미경(Scanning Electron Microscope), EDS (Energy Dispersive Spectrometry)과 X-ray mapping을 통해 접합부를 관찰하였다. 전단하중 측정 결과 0.8 MPa에서는 In-Sn 솔더의 접합이 이루어지지 않았으며 접합압력이 증가해도 Ag/In-Ag/Sn 시편의 전단하중 측정값이 In-Sn 시편에 비해 높게 나타났다. 접합부의 저항감은 $2-4\;m{\Omega}$을 나타내었으며 접합압력이 증가할수록 In-Sn 혼합층이 더 많이 관찰되었다.

• 지질공학
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• 제6권2호
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• pp.103-110
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• 1996

본 연구는 의성 소분지에 분포하는 백악기 사암과 셰일을 대상으로 압력에 따른 포아송비의 변화를 구명(究明)한 것이다. 역학적 시험을 실시하기 위하여, 직경 30.0Cm, 길이 6.2Cm인 시료를 사용하여 응력/변형률 시험을 하였다. 시험에 사용된 기기는 분해 능이 $10^{-7}$인 증폭기 및 16비트 A/D변환기,컴퓨터,하중 계측기,시험 운영 프로그램으로 구성되어 있으며, 유효자료 획득 속도는 매 초당 6~100개이다. 일반적으로 포아송비는 지금까지 하나의 물성으로 취급되어 왔으나, 본 시험 결과 금속류와는 달리 포아송비는 압력에 따라 변하는, 압력과 함수 관계에 있음이 확인되었다. 포아송비를 도출함에 있어서 4가지 방법을 사용한 결과, 계산에서는 포아송비가 급격하게 증가하여, 계산방법에 따라 파괴 영역이 확연히 구분되어 진다. 사암과 셰일은 낮은 하중과 높은 하중에서는 서로 다른 거동을 보였으나, 중간 하중 영역즉 탄성 한계 내에서는 ${\nu}_t={\nu}_0+P_{\sigma}$로(${\nu}_0$ : 탄성 영역 내에서의 초기 포아송비. ${\nu}_t$ : 탄성 영역 내에서의 포아송비, P : 포아송 계수, $\sigma$:응력)일차함수적으로 증가하였다. 2가지 암석 시료 모두 탄성 한계 내에서 포아송비는 0.1~0.21의 연속적인 변화 양상을 나타내며,파괴강도 65% 이사에서 급격히 증가하여 0.22~0.45로 나타나므로 이는 탄성 범위밖에 해당된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제22권1호
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• pp.93-102
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• 2010

최근, 토목 분야에서의 RC 구조물의 보강을 위한 FRP 사용이 증대되고 있다. 특히, FRP로 보강된 구조물의 폭발저항성능에 대한 관심이 증가하면서 폭발하중에 대한 FRP의 보강 효과에 대한 검토가 필요하게 되었다. 폭발하중을 받는 FRP의 보강 효과를 측정하기 위해 9개의 $1,000{\times}1,000{\times}150\;mm$의 RC 패널 시편을 제작하였으며, 각 시편에는 탄소섬유복합재(CFRP), 폴리우레아, 폴리우레아와 CFRP의 동시 보강한 경우와 현무암 섬유 복합재(BFRP, basalt fiber reinforced polymer)로 보강하여 각 보강 섬유의 폭발 저항 성능을 검토하고자 하였다. 폭발하중은 ANFO 15.88 kg의 장약량을 1.5 m 이격거리로 적용하였으며, 측정하고자 한 데이터는 초기 압력폭발압력하중 뿐만 아니라, 반사압력, 충격량, 중앙부의 처짐, 철근, 콘크리트 및 FRP의 변형률를 측정하였다. 각 시편의 파괴모드는 control 시편인 일반 강도 시편과 비교하였다. 실험을 통해 보강 재료에 따른 방폭 성능을 파악하였으며, 이 실험 결과는 구조물에 요구되는 방호 성능 및 방호도에 따라 보강 재료를 선택하는 기초자료로 활용될 수 있다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권9호
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• pp.3176-3183
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• 2010

본 논문은 다축 하중을 받는 복합재 압력용기의 멀티 스케일 피로수명 예측 방법을 제시하였다. 멀티 스케일 접근법은 복합재료의 기본 구성재료인 섬유, 기지 및 섬유/기지 경계면의 거동으로부터 복합재 플라이, 적층판 및 구조물의 전체 거동을 예측한다. 멀티 스케일 피로수명은 거시적 응력 해석과 미시적 피로파손 해석을 통해 예측된다. 유한요소법을 이용하여 복합재 압력용기의 적층판에 가해지는 다축 피로하중을 구하며, 고전적층판이론을 이용하여 적층판의 플라이 응력을 계산하였다. 미소역학 모델을 이용하여 플라이 응력으로부터 각각 섬유, 기지 및 섬유/기지 경계면에 발생되는 응력을 계산하였다. 복합재 구성재료의 피로수명은 섬유에 대해서는 최대응력법을, 기지에 대해서는 등가응력법을, 섬유/기지 경계면에 대해서는 임계평면법을 사용하였다. 평균응력을 고려하기 위하여 수정된 Goodman 식을 적용하였다. 모든 피로하중에 의한 손상은 Miner 법칙을 이용하여 선형 누적이 되고, 이를 통해 최종 피로파손을 판단한다. 섬유와 기지의 물성값, 섬유체적비 및 와인딩 각도의 확률분포에 따른 복합재 압력용기의 피로수명 영향을 분석하기 위해 몬테카르로 시뮬레이션을 수행하였다.