• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제20권1호
• /
• pp.85-94
• /
• 2016

본 연구에서는 요철형 이음단면을 갖는 프리캐스트 교량 바닥판 이음부의 정적 휨성능을 예측하기 위한 비선형 유한요소해석 모델을 구성하였으며, 선행연구에 의한 실험결과와의 비교를 통해 유한요소해석의 적합성을 확인하였다. 유한요소해석 모델을 구성하는 재료특성으로 각각의 이론을 적용하였으며, 실험결과 및 사전 변수해석을 통해 입력변수들을 결정하여 유한요소해석 모델을 구성하였다. 본 연구에서 수행된 유한요소해석 결과는 각각의 실험체에 대한 구조적 거동을 평균 5% 이내로 비교적 정확하게 추정하는 것으로 나타났으며, 소성 변형률 분포로부터 각 실험체의 균열양상 및 파괴형태를 간접적으로 예측할 수 있었다. 따라서 본 연구에서 사용된 유한요소해석 모델은 향후 프리캐스트 바닥판 이음부의 극한거동 예측 및 이음부의 설계식 도출을 위한 변수해석 연구 등에 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• Composites Research
• /
• 제24권6호
• /
• pp.31-36
• /
• 2011

성형조건에 따른 GMT-Sheet를 관찰하여, 성형품 표면의 섬유돌출을 조사했다. 섬유돌출은 모재의 수축에 의해서 성형품 표면에 생성되는 불량현상의 하나이다. 즉, 섬유돌출은 성형온도에서 상온까지 성형품이 냉각될 때 모재와 유리섬유의 수축차에 의해 발생하는 표면불량 현상이다. 성형품 표면의 섬유돌출 높이는 보압 냉각과정에서 성형압력이 클수록 작게 나타남을 알 수 있다. 성형품 표면의 섬유돌출 높이는 성형압력의 영향이 지배적임을 알 수 있다. 성형압력을 고려하여, 성형품의 표면요철 생성과정과 섬유돌출 높이 변화를 규명했다. 그리고 피복층은 표면불량 현상을 억제하는 효과가 있고, 표면으로부터 섬유돌출이나 크랙이 보이지 않았다. 피복층은 표면거칠기를 단일재료인 폴리프로필렌 정도까지 개선하였다.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제24권5호
• /
• pp.744-752
• /
• 2000

The influence of arrangement and length of discrete ribs on heat/mass transfer and friction loss is investigated. Mass transfer experiments are conducted to obtain the detailed local heat/mass transfer information on the ribbed wall. The aspect ratio (width/height) of the duct is 2.04 and the rib height is one tenth of the duct height, such that the ratio of the rib height to hydraulic diameter is 0.0743. The ratio of rib-to-rib distance to rib height is 10. The discrete ribs were made by dividing each continuous rib into 2, 3 or 5 pieces and attached periodically to the top and the bottom walls of the duct with a parallel orientation The combined effects of rib angle and length of the discrete ribs on heat/mass transfer ae considered for the rib angles $({\alpha})\;of\;90^{\circ}\;and\;45^{\circ}$. As the number of the discrete ribs increases, the uniformity of the heat/mass transfer distributions increases. For $(\alpha})=90^{\circ}$, the heat/mass transfer enhancement with the discrete ribs is remarkable, while the heat/mass transfer performances are slightly higher than that of the transverse continuous ribs due to the accompanied high friction loss penalty. For $(\alpha})=90^{\circ}$, the average heat/mass transfer coefficients and the heat/mass transfer performances decrease slightly with the discrete ribs compared to the case of the angled continuous ribs.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제34권11호
• /
• pp.1649-1657
• /
• 2010

성형조건에 따른 GFRP 복합재료를 관찰하여, 성형품 표면의 불량원인을 조사했다. 표면거칠기에 영향을 주는 요철의 가장 주요한 발생원인은 보압 냉각 과정에서 발생하는 모재의 수축이었다. GFRP 복합재료 성형품 표면은 성형 시의 보압하중이 높을수록 좋아졌고, 서냉실험에서는 탈형온도가 낮을수록 성형품의 표면이 좋아졌다. 그리고 보압하중과 탈형온도를 고려하여, 성형품의 표면요철 생성과정과 섬유돌출 높이 변화를 규명했다.

• 한국철도학회논문집
• /
• 제14권6호
• /
• pp.535-544
• /
• 2011

레일 표면 결함이 발생할 경우 매우 높은 충격하중이 발생하여 레일 피로 진전 또는 레일 파단에 이를 수 있고 레일이 파단될 경우 열차탈선 등 대형 사고가 발생할 수 있으므로 레일 결함부에 대한 관리기준의 정립이 매우 중요하다. 본 연구에서는 차량-궤도 동적 상호작용 해석 프로그램을 이용하여, 실제 고속철도 자갈궤도에서 결함이 발생한 43개 지점에서 측정된 레일요철을 입력값으로 하여, 요철 깊이에 따른 충격 윤중과 레일 휨응력을 산정하였다. 궤도틀림을 감안하여 윤중 및 레일 휨응력의 한계값을 설정하고, 해석결과로부터 얻은 윤중 및 레일 휨응력 최대값과 결함 깊이 및 폭과의 상관관계를 분석함으로써 레일 표면 결함부에 대한 관리기준을 제시하였다. 분석 결과, 허용할 수 있는 요철 깊이는 충격 윤중에 의하여 발생할 수 있는 레일 두부의 소성 변형을 방지하기 위하여 관리되어야 하며, 엄격한 조건을 평가할 경우 그 값은 0.2mm 정도가 적당함을 알 수 있었다.

• 한국철도학회논문집
• /
• 제20권5호
• /
• pp.658-667
• /
• 2017

철도는 여객을 수송하기 위한 수단으로, 열차의 주행안정성과 탈선방지 등 절대적인 승객의 안전을 확보하는 것이 중요하다. 철도에서 사용하고 있는 레일은 여객을 안전하게 수송하는데 있어 가장 중요한 역할을 담당하는 궤도의 구성품이며, 안전을 위하여 레일의 피로, 파괴에 대한 신뢰성 확보가 엄격히 요구되고 있다. 본 논문에서는 콘크리트 궤도(STEDEF)의 현장측정을 통해 레일표면요철과 레일휨응력이 선형적인 상관관계가 있음을 확인하였으며, 레일표면요철, 궤도지지강성, 열차속도에 따른 레일의 휨응력예측식을 제시하였고, 실내 피로시험을 통해 S-N선도를 도출하여 레일 피로수명을 산정하였다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제20권1호
• /
• pp.5-12
• /
• 2004

본 연구는 암반에 근입된 현장타설말뚝의 화강암과 콘크리트의 부착면에서의 전단거동을 이해하려는 데 있다. 암반에 근입된 현장타설말뚝의 전단거동을 실내에서 실험하기 위해서는 현장에서의 전단거동을 모델링 해야 한다. 따라서, 말뚝의 축방향 대칭성을 고려해 암반에 근입된 전단면을 2차원으로 모델링함으로써 일정수직강성도(conctant normal stiffness; CNS) 조건의 전단시험을 실시할 수 있다. 본 논문에서는 국내 화강암을 대상으로 거칠기, 암의 강도, 응력경계조건 등을 고려하여 암-콘크리트 접촉부에 대한 일정수직강성도 전단시험을 수행하였다. 실험결과 각 변수(요철부의 경사각 및 높이, 수직강성도)에 따른 전단특성(첨두전단강도, 전단응력, 수직응력)은 물론 팽창현상(dilation) 등을 관찰할 수 있었다. 시험결과에 따르면 첨두 전단강도는 요철부의 경사각이 증가할수록, 그리고 수직강성도가 증가할 수록 증가하는 것으로 나타났으며, 팽창량은 요철부의 각도가 클수록 수직강성도가 작을수록 크게 나타났다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제23권1호
• /
• pp.85-93
• /
• 2019

프리캐스트 바닥판 공법은 바닥판간 이음부가 존재하며, 이음부의 연결성능에 따라 전체 교량 구조물의 성능이 좌우되므로 이음부의 연결성능 확보가 중요한 요소이다. 특히, 교량바닥판은 차량하중과 같은 반복하중을 받는 구조물이므로 피로하중에 대한 이음부의 거동 및 성능평가가 이루어져야 한다. 본 연구에서는 비대칭 요철형 루프이음을 적용한 2거더 연속합성형 교량을 제작하여 정적 및 200만회 반복하중의 피로실험을 통해 프리캐스트 바닥판의 구조적 거동 및 균열양상을 검토하였다. 실험결과, 제안된 프리캐스트 바닥판 연결시스템은 균열 폭, 누수, 인장철근의 응력 등 충분한 피로성능 및 파괴강도를 확보하는 것으로 나타났으며, 프리캐스트 바닥판 이음부에 효과적으로 적용 가능할 것으로 판단된다.

• 한국콘텐츠학회논문지
• /
• 제22권10호
• /
• pp.546-553
• /
• 2022

본 연구에서는 창원시 관내 도로 중 제강슬래그가 보조기층재로 사용된 도로에서 지속적인 포장면 크랙과 요철이 발생하여 물류운송의 불편 및 사고의 위험도가 증가하며 유지보수 예산 및 행정력 손실 등의 어려움이 있어 포장면 크랙 및 요철 발생 원인을 파악하고자 하였다. 3개 대상 도로에서 포장 절단 및 굴착을 실시하고 시료를 채취하여 수침 팽창시험과 X선 회절분석시험을 수행하였다. 제강슬래그의 주요 팽창원인은 CaO와 MgO의 수화반응 결과이며, CaO는 수개월 내에 수화반응이 종료되나 MgO는 소성되는 온도에 따라 반응 속도가 매우 느린 것으로 알려져 있다. X선 회절분석 시험 결과 3개 도로에서 채취된 시료의 MgO 함유량은 전체 평균 약 47%, CaO 함유량은 전체 평균 약 14%로 높은 MgO 함유량을 보였으며, MgO에 의한 느린 수화반응으로 인한 팽창이 장기적으로 도로 융기를 유발하고 그로인하여 도로 포장면에 크랙 및 요철이 발생된 것으로 판단된다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제17권8호
• /
• pp.449-455
• /
• 2016

본 연구에서는 Eurocode에서 제시하는 콘크리트 부재간 계면조건을 고려한 전단강도 설계식을 압축강도가 서로 다른 부재 연결부에 대해서도 적용할 수 있는지를 검토하기 위하여 전단실험을 수행하고 설계 평가식과 비교하였다. Eurocode에서 제시하는 전단강도 평가식의 변수를 고려하여 콘크리트 압축강도, 전단철근 보강비, 요철계면을 변수로 하는 부재를 제작하였고, 콘크리트층 간의 강도 차이와 요철계면의 유무에 따른 전단강도에 주안점을 두고 전단실험을 수행하였다. 실험을 통해 계측한 실제 전단강도를 Eurocode의 전단강도 평가식을 이용한 계산값과 비교하여 실제 전단강도 수준과 평가식과의 차이를 평가하였으며, 이종강도를 갖는 콘크리트 층에서 압축강도가 증가함에 따라 전단강도도 증가하며, 계면요철을 둔 연결부 전단강도는 설계기준의 평가식으로 계산한 값에 비해 20~50%까지 차이를 보이는 것으로 나타났다. 철근보강비가 작은 경우에는 계면요철에 의한 전단저항력이 전단강도에 주로 기여하며, 이 경우에는 계면에서의 급격한 파괴가 일어나는 현상과 전단강도 편차가 크게 나타남에 따라 평가식과 큰 차이를 보였다. 특히, 이종강도를 갖는 콘크리트 층의 전단강도는 압축강도 차이가 클수록 강도 평가식과 큰 차이를 보이는 것으로 판단된다.