• 제목/요약/키워드: 원형 균열

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광탄성법을 이용한 인장판의 경사균열 응력확대계수 측정 (Stress Intensity Factor Measurement of Inclined Crack in Tensile Plates by Use of Photoelasticity)

  • 백태현;이춘태;김영철
    • 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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    • 제5권2호
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    • pp.215-222
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    • 2015
  • 본 논문에서는 중앙에 경사 균열이 있는 시편을 원형편광기에 설치하여 인장하중을 가한 후 나타나는 등색프린지로부터 디지털 영상처리기법을 사용하여 광탄성 프린지를 2배로 증식하여 세선처리한 후, 이로부터 응력확대계수를 측정하였다. 경사균열 시편으로부터 광탄성 법을 이용하여 응력확대계수를 구한 후 이론식으로 계산한 값과 비교하였다. 실험 결과는 이론값에 근접하였으며 광탄성 법으로 응력확대계수를 정밀하게 측정할 수 있는 가능성을 제시하였다.

접착 보강된 노치 균열판의 응력확대계수 산정을 위한 비등매개변수 모델 기반의 3차원 가상균열닫힘법 (Three-Dimensional Virtual Crack Closure Technique Based on Anisoparametric Model for Stress Intensity Factors of Patch Repaired Plates with Cracks at Notches)

  • 안재석;우광성
    • 대한토목학회논문집
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    • 제32권1A호
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    • pp.39-48
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    • 2012
  • 본 논문에서는 V형 노치 및 반원형 노치 균열을 갖는 패치보강 적층판의 응력확대계수 산정을 위하여 수치해석적 방법을 사용한다. p-수렴 비등매개변수 모델이 고려되고, 이와 같은 비등매개변수 모델의 결과를 활용한 3차원 가상균열닫힘법에 대한 식이 표현된다. 1차원 로바토 함수로부터 확장된 3차원 계층적 형상함수를 가지고서, 임의의 요소에서의 변위장의 변위-변형률 관계와 3차원 구성방정식이 표현된다. 원형경계의 기하형상을 나태내기 위해 초유한사상기법을 사용한다. 응력집중계수, 응력분포, 자유도, 그리고 무차원 응력확대계수 등의 항목에 대해서, 제안된 모델의 정확도와 단순성이 기존의 결과들과의 비교를 통해 설명된다. 균열 적층판의 폭, 높이, 노치근입부의 반경, V형 노치의 경사각, 균열길이 등의 변화에 따른 응력확대계수가 산정된다.

절리성 암반의 이차원 균열텐서 파라미터와 수리적 특성 간의 상관성 분석에 관한 연구 (Analysis of Relationship between 2-D Fabric Tensor Parameters and Hydraulic Properties of Fractured Rock Mass)

  • 엄정기;한지수
    • 터널과지하공간
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    • 제27권2호
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    • pp.100-108
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    • 2017
  • 균열텐서 파라미터는 절리의 기하학적 속성이 결합된 효과를 지시하는 척도로 사용할 수 있으며 불연속절리망(DFN)에서 유체 유동통로의 연결 상태를 정량화할 수 있다. 본 연구는 이차원 DFN의 균열텐서 파라미터와 수리적 특성 간의 상관성 분석을 수행하였다. DFN에서 임의 방향으로의 수리전도도는 이에 직교하는 방향으로 산정된 균열텐서성분과 강한 비선형 관계를 갖는 것으로 평가되었다. 서로 다른 규모의 이차원 DFN 블록에서 방향에 따른 균열텐서의 일차불변량($F_0$)을 방사형 도표로 나타내었을 때, 방향에 따른 $F_0$ 값의 유의미한 변화가 없는 원형의 플롯은 절리성 암반을 대표요소체적으로 취급하기 위한 필요조건이 될 수 있다. DFN 블록에서 임의 방향으로 개별체 해석기법으로 산정한 수리전도도와 이론적 수리전도도 사이의 상대오차(ER)는 $F_0$의 증가에 따라 감소한다. $F_0$는 평균 블록수리전도도와 강한 함수관계를 갖는 것으로 분석되었다.

반타원 표면균열의 피로성장 거동에 관한 연구

  • 최용식;양원호;방시항
    • 대한기계학회논문집
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    • 제10권6호
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    • pp.916-922
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    • 1986
  • 본 논문에서는 여러 연구자들이 반타원형 표면균열에 대한 응력확대계수의 수 정계수(correction factor)을 이론해석, 수치해석 및 실험해석 등을 통하여 구했는데, 그 결과는 서로가 5∼100%의 차이를 나타내고 있는 것이다. 이 때문에 표면균열에 대한 연구보고는 다른 분야에 비하여 비교적 적은 편이며, 현재까지 펴면균열의 피로 성장거동에 대한 정열이 설정되어 있지 못한 실정인 것이다. 이에 저자들은 표면균 열의 피로성장거동에 대한 다각적인 연구계획을 추진하고 있는 중이며, 본 보고서는 그 제1단계 연구로서, 초기 표면균열의 크기가 피로균열성장거동에 미치는 영향을 규 명하기 위한 실험적인 연구결과이다.

경계요소법에 의한 유한폭 판재내의 원형 함유물과 균열의 상호간섭에 대한 연구 (A Study for Mutual Interference Between Circular Inclusion and Crack in Finite-Width Plate by Boundary Element Method)

  • 박성완
    • 대한기계학회논문집
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    • 제18권6호
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    • pp.1474-1482
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    • 1994
  • In order to study the influence of a circular inclusion on a stress field neat a crack tip, mutual interference of a crack and the circular inclusion is analyzed by using the two dimensional boundary element method program made for the analysis of a bimaterial inclusion. The stress intensity factor of an inclusion which has small stiffness is a little greater than that of large stiffness in the near-by crack tip, and similar values tends to appear for distant crack tips. A line crack shows the repetition phenomena which caused by stress mutual interference depending on the radius and stiffness of an inclusion, and the repetition phenomena becoms weak in the inclusion which has large stiffness. Stress mutual interference shows repetition phenomena after extension of a line crack by the length of the radius of the inclusion which has small stiffness.

경계요소법에 의한 원형함유물에서 파생되는 경사균열의 응력확대계수 해석 (Analyses of Stress Intensity Factors for Slant Crack Emanation from Circular Inclusion by Boundary Element Method)

  • 박성완;황순원
    • 한국생산제조학회지
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    • 제7권5호
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    • pp.72-84
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    • 1998
  • In order ot study the influence of a circular inclusion on a stress field near a crack tip, mutual interference of a slant crack and the circular inclusion is analyzed of a bimaterial inclusion. As the crack emanates at the equivalent slant crack angle the correction factors FⅠ and FⅡ for the inclusion wit small Young's modulus were found to decrease as the inclusion radius increased. The correction factors for inclusion with large Young's modulus increase as the inclusion radius increases at the equivalent radius of the inclusion, the correction factors decrease as the slant crack angle increases for the aspect ratio $\frac{c}{W}$ = 0.1 irrespective of the Young's modulus. For $\frac{c}{W}$ greater than 0.2, they increase as the slant crack angle increases. There is no influence of stress mutual interfce after crack emanates beyond the inclusion radius.

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구속효과를 고려한 콘크리트 충전 원형강관 기둥의 비틀림 거동 (Torsional Behaviour of Concrete Filled Circular Steel Tube Column Considering Confinement Effect)

  • 윤복희;이은택;박지영;장경호
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제16권5호통권72호
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    • pp.529-541
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    • 2004
  • 콘크리트 충전 강관에 대한 기존의 연구는 단일 압축상태, 휨모멘트 상태, 편심 압축력 상태의 연구만이 행해 졌을 뿐 압축력과 비틀림이 조합된 응력 상태에 대한 연구는 거의 이루어지지 않고 있다. 따라서 본 연구에서는 압축력과 비틀림을 받는 원형 CFT 부재의 거동에 대한 특성을 살펴보고 합리적인 해석법을 연구하였다. 원형 CFT부재가 압축력과 비틀림을 받을 경우의 압축 강도와 비틀림 강도를 결정하는데 중요 요소인 구속효과와 부착 응력에 의한 스파이럴 효과를 본 모델에 고려하였다. 이를 위하여 단일 압축응력을 받을 경우 원형 강관에 의해 구속된 콘크리트 코어에 대한 연구가 선행되었다. 또한 비틀림을 받을 경우는 비틀림에 의한 크랙이 콘크리트의 표면을 따라 발생하게 된다. 크랙 발생이후 비틀림을 계속 받게 되면 크랙은 나선형태로 진전되어 콘크리트가 솟아 나오려 하나 강관과 콘크리트 사이의 부착 응력에 의해 억제 되게 된다. 이러한 이유 때문에 코어 콘크리트는 압축응력을 받게 되고 강관만 인장응력을 받게 되는데 이러한 영향 효과를 실제적으로 고려하였다. 연구 결과는 기존의 실험결과와 비교하였으며 제안된 이론은 압축력과 비틀림을 받는 원형 CFT부재의 실제 거동을 합리적으로 설명하고 있다.

무선 센서 네트워크를 이용한 상시 사면 균열 예측시스템의 설계 및 구현 (Design and Implementation of the Slope-Crack Prediction System by Using Wireless Sensor Networks)

  • 임화정;차영환
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제13권1호
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    • pp.186-192
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    • 2009
  • 최근 유비쿼터스 컴퓨팅에 대한 연구가 활발해지면서 무선 센서 네트워크는 설치의 용이함과 저렴한 구축비용으로 다양한 분야에 널리 사용되고 있다. 현재 상용화 되어 있는 산간 지역에서 사용가능한 균열 예측 시스템은 구축 방법이나 비용면에서 많은 부담이 되고 있다. 이에 대한 대안으로 저비용의 상용화된 무선 센서 네트워크를 이용한 사면 균열 예측 시스템을 제안한다. 제안 시스템은 센서 노드를 절벽이나 사면, 바위, 둑 등에 부착하기 쉽고 지형물의 원형 손상을 최소화 할 뿐만 아니라 설치 및 유지 보수비용이 기존의 시스템에 비하여 약 50% 정도에 불과한 장점을 갖는다.

차원 복원해석과 가상균열닫힘 기법을 이용한 종방향 균열을 가진 세장비가 큰 보의 에너지 해방률 계산 (Computation of Energy Release Rates for Slender Beam through Recovery Analysis and Virtual Crack Closure Technique)

  • 장준환;구회민;안상호
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제30권1호
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    • pp.31-37
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    • 2017
  • 본 논문에서는 이종재질로 구성된 세장비가 큰 보의 차원축소와 복원의 효율성과 정확성을 입증하기 위하여 VABS와 3차원 유한요소해석 모델의 결과와 비교하였다. 그리고 3차원 유한요소모델과 차원축소 모델을 가상균열닫힘법을 이용하여 에너지 해방률을 계산하였다. 원형과 사각형의 단면에 초기 크랙을 가진 수치모델을 이용하여 보의 차원축소와 복원기법 및 가상균열닫힘법을 이용하여 복원해석 결과 및 에너지 해방률을 비교하여 효율성과 정확성을 입증하였다. 특히 제시된 에너지 해방률 계산 기법은 고고도 무인기의 날개, 헬리콥터 로터 블레이드, 풍력 블레이드, 틸트로터 등의 정적, 동적 모델링 및 수명평가에 활용될 수 있을 것이다.