균일 외압을 받는 링 보강 원형단면 강재 쉘에 대하여 재료 및 기하학적 비선형 유한요소법(GMNIA)을 적용하여 외압강도를 평가하였다. 링 보강 쉘의 기하학적 초기결함의 진폭, 반경 대 두께 비, 링 보강재 간격 대 반경비 등이 외압강도에 미치는 영향을 분석하였으며, Eurocode 3과 DNV 설계기준에 의한 설계 외압 강도와 유한 요소해석으로 구한 외압강도를 비교 평가하였다. 기하학적 초기결함의 형상은 선형탄성 좌굴해석에 의한 좌굴모드를 적용하였으며 보강 쉘의 반경 대 두께 비는 250~500범위를 고려하였다.
본 연구에서는 순환골재 콘크리트를 구조용으로 활용하기 위한 목적의 일환으로, 품질관리가 용이한 공장제품의 하나인 프리캐스트 콘크리트 박스구조에 순환골재 콘크리트를 적용할 수 있는가를 평가하였다. 이를 위하여 순환 굵은골재만을 0, 30% 치환한 실물크기의 프리캐스트 콘크리트 박스를 각각 제작하여, 외압강도시험, 전단 파괴시험 및 수밀성 시험을 수행하였다. 시험결과 순환골재 콘크리트의 압축강도는 보통 콘크리트의 96% 이상을 확보한 것으로 나타났으며, 외압강도 및 전단 파괴시험 결과에서도 보통 콘크리트를 사용한 박스와 비교하여 약 95% 이상의 성능을 발휘하는 것으로 평가되었다. 특히 수밀성 시험에서는 누수기준수압인 60kPa을 만족하는 한편 보통 콘크리트보다 수밀성이 우수한 것으로 평가되었다. 이러한 시험결과에 근거하여 순환 굵은골재를 30%로 치환하여 프리캐스트 콘크리트 박스 구조에 순환골재 콘크리트를 적용하는 것은 무리가 없을 것으로 판단된다. 또한, 시험결과 예측 및 구조거동 예측을 위하여 3차원 비선형 유한요소해석을 실시하였으며, 유한요소해석결과와 시험결과를 비교한 결과, 순환골재 콘크리트의 치환여부에 관계없이 모든 경우에서 해석결과보다 우수한 구조성능을 확보한 것으로 시험분석되었다. 이러한 비교분석을 통하여 해석과 시험결과에 대한 타당성을 입증하였으며, 특히 적절한 배합을 적용한 순환골재 콘크리트 구조의 경우 일반적인 콘크리트의 해석 기법을 적용하여 신뢰성 있는 거동예측이 가능하다는 것을 추가로 확인하였다.
This study is performed to develop an agricultural hydraulic structure for collecting and draining pipe using polymer concrete. The water permeability of collecting and draining pipe shows an 5.917$\ell$/$\textrm{cm}^2$/h, it is more 190 times as large as in the world maximum rainfall. The external pressure on the collecting and draining pipe is in the range of 1.85~5.25tf/m under 2-edge test, 2.6~6.2tf/m under sand mat and the vertical displacement is in the range of 0.48~1.06mm, 1.01~1.89mm, respectively. Also, an increasing rate of external pressure on the developed pipe is higher than that of PVC pipe to the variation of t/D. Accordingly, the pipe developed in this study will be used widely in agricultural hydraulic structures such as collecting and draining structure.
This study was performed to evaluate the mechanical properties of permeable polymer concrete using fillers and unsaturated polyester resin. The following conclusions were drawn; 1. The unit weight was in the range of 1, 663~ l, 892kg/$cm^3$, the weights of those concrete were decreased 18~28% than that of the normal cement concrete. 2. The highest strength was achieved by fly ash filled permeable polymer concrete, it was increased 22% by compressive strength, 190% by tensile strength and 192% by bending strength than that of the normal cement concrete, respectively. 3. The external strength of permeable pipe was in the range of 3, 083~3, 793kg/m, the external strengths of those concrete were increased 2~26% than that of the normal cement concrete. Accordingly, these permeable polymer concrete pipe can be used to the members and structures which need external strength. 4. The static modulus of elasticity was in the range of $5.7{\times} 10^4 ~ 15.4{\times} 10{^4}kg/cm^2 $, which was approximately 35~64% of that of the normal cement concrete. Fly ash filled permeable polymer concrete was showed relatively higher elastic modulus. The poisson's number of permeable polymer concrete was less than that of the normal cement concrete. 5. The dynamic modulus of elasticity was in the range of $83{\times} 10^3 ~ 211{\times} 10{^3}kg/cm^2 $, which was approximately Ins compared to that of the normal cement concrete. Fly ash filled permeable polymer concrete was showed higher dynamic modulus. The dynamic modulus of elasticity were increased approximately 22~45% than that of the static modulus. 6. The ultrasonic pulse velocity was in the range of 2, 584 ~ 3, 587m/sec, . which was showed about the same compared to that of the normal cement concrete. Fly ash filled permeable polymer concrete was in the range of$0.58~8.88 {\ell}/cm^2/hr$, , and it was larglely dependent upon the mixing ratio. These concrete can be used to the structures which need water permeability.
Tracing the study of the burst test of steam generator tube, few studies have been reported to effect of external pressure acting on secondary-side in service condition. In this study the burst tests of Inconel 690TT were conducted in order to evaluate burst strength characteristics under the effect of external pressure. We obtained the result that the burst strength of Inconel 690TT increased when external pressure increased while both total circumferential elongation and uniform burst elongation were not affected. Also, according to the increased of external pressure, the size of the burst opening became smaller and the tear was getting severe.
본 논문에서는 자율무인잠수정에 사용되는 UHF-GPS 안테나의 성능을 만족하는 경량화 설계에 대해 제안하였다. 설계 프로세스에 사용된 구조해석, 수밀외압시험 그리고 비파괴 검사는 수중운용 환경에서 발생하는 외력에 대한 구조 안전성을 고려하여 결정하였다. 먼저 수상에서 모함과 통신을 위한 UHF-GPS 안테나 성능과 수중 운용 시 발생하는 20 bar 압력을 고려한 레이돔 재질을 선정하였으며, 전자기장해석 및 구조해석을 수행하여 무게 대비 강도 및 강성이 높고 유전율이 우수한 PA-GF 소재를 선정하였다. 그리고 UHF-GPS 안테나의 요구 중량을 만족하기 위한 레이돔 두께별 전자기장해석 및 구조해석을 추가 수행하였으며, 최종 모델 선정 후 수밀외압시험 및 비파괴 검사를 통해 구조 안전성을 검증하였다.
스페클 패턴은 광섬유의 모드 간섭 때문에 발생하는 현상으로, 광섬유에 인가된 미세 외압으로 인해서 발생하는 스페클 패턴의 변화를 이용해 외부압력의 인가여부 및 그 크기를 알 수 있다. 이를 이용하여 본 연구에서는 미세 압력을 외부에서 인가하며 스페클 패턴의 변화에 따른 광 강도의 변화를 측정하였으며, 그 신호는 증폭기와 필터를 거쳐 오실로스코프로 관찰하였다. 그 결과 우리는 이 신호를 관찰하여 부하인가에 대한 응답특성을 실시간에 정확히 확인할 수 있었다. 본 연구에서 제작된 센서는 기존의 센서에 비해 매우 높은 감도를 가지고 넓은 영역을 실시간에 감시할 수 있으며, 저 비용으로 센서를 설계·제작이 가능하므로 범용의 방재용 센서 및 침입 센서에 응용 가능할 것으로 기대된다.
사용자 중심의 서비스디자인 방법론을 통한 디자인개발을 진행하고 시제품 제작 시 소재 선정 기준에 대해 조사분석하여 선정된 소재인 CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastics) CNT(Carbon Nano Tube)를 동물용 X-ray 디텍터 패널부분에 적용하여 제품디자인 및 시제품 개발을 진행하고 CFRP CNT 패널을 적용하여 완성된 시제품을 Drop 테스트, 전면 외압 강도 시험, 방진/방수 성능 시험을 진행하여 야외환경에서 사용하는 휴대가능한 동물용 X-ray 디텍터로 활용이 가능한 제품임을 확인하였다.
프리캐스트 콘크리트 박스 암거는 현장 타설식 암거에 비해 구조물의 고품질화 및 반복적인 대량생산으로 원가 절감과 건식화 시공으로 인한 공정의 단순화와 공기가 단축되는 이점을 지니고 있다. 따라서 본 연구는 상재 허용하중을 확보하고, 시공성 및 내구성이 뛰어나며, 경제성을 고려한 고성능 프리캐스트 박스 암거를 개발하고 향후 고성능 프리캐스트 박스 암거를 생산하기 위한 기초적인 자료를 제시하고자 하였다. 본 연구에서는 기존의 보통 포틀랜드 시멘트를 이용한 프리캐스트 박스 암거의 경제성 및 내구성, 강도특성을 개선하고자 고로슬래그를 이용하여 최적의 배합비를 산출하고, 이를 토대로 중성화, 염해, 동결융해 등의 시험을 통해 내구성을 확보하고, 휨 성능을 확인하고자 실물박스암거를 제작하여 외압강도시험을 실시하였다. 또한 구조해석을 통해 응력검토를 하였다. 내구성 검토 결과, 분말도 $6,000cm^2/g$을 가진 고로슬래그 미분말을 50%로 혼입한 콘크리트가 보통 포틀랜드 시멘트를 사용한 콘크리트보다 염화물이온 투과성에 대한 저항성 및 동결융해 저항성 등 기초물성 및 내구성이 개선됨을 알 수 있었다. 박스암거에 대한 휨 시험 결과, OPC에 비해 GFSC6의 경우는 크게 구조적 성능이 떨어지지는 않는 것으로 나타났으며, 균열양상 및 연성도에서는 우수함을 나타냈다. ABAQUS에 의한 비선형 해석 결과는 시험체의 휨 거동을 잘 묘사하는 것으로 나타났으며, 처짐의 경우 시험체의 시험결과보다 크게 나타났지만, 처짐 양상은 비슷한 것을 알 수 있었고, 벽체와 상부 슬래브에 발생하는 응력은 부재가 허용하는 균열응력값 이내로 나타남에 따라 사용하중 상태에서의 응력검토는 안전한 것으로 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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