• Title/Summary/Keyword: 응력과

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용접잔류응력과 그 제어

  • 암전광정
    • Journal of Welding and Joining
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    • v.3 no.2
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    • pp.64-73
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    • 1985
  • X선응력측정법은 결정의 각자간 거리를 표점으로 하는 각자변형도를 X선회절현상을 이용하여 직접규정하여 응력을 구하는 것이다. 따라서 비교재의 교정곡선으로 부터 간접적으로 응력을 측 정하는 자기법이나 초음파법 등의 비파괴측정법에 비하여 X 선응력측정법은 잔류응력과 같은 내부응력의 비파괴측정법에 알맞고 지금까지 많은 연구자에 의하여 용접부에 적용시키기 위한 시도가 행해졌었다. 앞서 말한 국제회의에서도 X선응력측정법을 취급한 논문이 6편이고 그 가운 데서 3편이 용접구조물 또는 이음부에 이 방법을 적용한 것이다. 그래서 본고에서는 먼저 용접 잔류응력의 발생기구와 계산법, 측정법에 대하여 기술하겠다. 똔 잔류응력이 용접이음부의 파괴 강도 및 용접균열에 미치는 영향, 용접잔류응력의 대책과 이용법에 대하여 일본에서의 연구를 중심으로 소개하겠다.

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Three dimensional photoelastic study on the initial stress distributions of alveolar bone when retracted by lingual K-loop archwire (Lingual K-loop archwire를 이용한 발치공간 폐쇄시 초기응력 분포에 대한 3차원 광탄성학적 연구)

  • Byun, Bo-Ram;Kim, Sik-Sung;Son, Woo-Sung
    • The korean journal of orthodontics
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    • v.32 no.5 s.94
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    • pp.343-353
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    • 2002
  • This study was designed to investigate the stress distribution of alveolar bone in case of on masse retraction with lingual K-loop archwire using the 3-dimensional photoelastic stress analysis followed by stress freezing process. Lingual K-loop archwire which had loop in 15mm height was used and activated by retraction force of 350gm per each side. The results were as follows 1. Central incisor : As the closer side to crown, the larger tensile stress was distributed at both mesial and labial surfaces and the larger compressive stress was distributed at distal surface. As the closer side to root apex, the larger compressive stress was distributed at lingual surface. The compressive stress was distributed at root apex. 2. Lateral incisor : The tensile stress was distributed at the coronal side of mesial surface. The compressive stress was distributed at distal surface. As the closer side to crown, the larger tensile stress was distributed at labial surface. The tensile stress was distributed at coronal side and the compressive stress was distributed at apical side of lingual surface. The compressive stress was distributed at root apex. 3. Canine The tensile stress was distributed at coronal side and the compressive stress was distributed at apical side of mesial surface. The tensile stress was distributed at distal surface. As the closer side to crown, the larger tensile stress was distributed at both mesial and distal surfaces. The compressive stress was distributed at root apex. 4. Second premolar : The tensile stress was distributed at mesial surface. The compressive stress was distributed at coronal side and the tensile stress was distributed at apical side of distal surface. The compressive stress was distributed at coronal side of buccal surface. As the closer side to crown, the larger tensile stress was distributed at lingual surface. The compressive stress was distributed at root apex. 5. First molar . As the closer side to crown, the larger tensile stress was distributed at both mesial and distal surfaces. No stress was distributed at buccal surface and palatal root apex. As the closer side to crown, the larger tensile stress was distributed at both lingual surfaces. The compressive stress was distributed a4 buccal root apexes. 6. Second molar The compressive stress was distributed at all root apexes. As the closer side to crown, the larger compressive stress was distributed at both mesial and lingual surfaces, and the larger tensile stress at both distal and buccal surfaces. Transverse bowing effect was observed in on-masse retraction with lingual K-loop archwire, however vertical towing effect was not. Rather, reverse vortical bowing effect was developed.

In-situ Stress Measurement Using AE and DRA (AE와 DRA를 이용한 초기응력의 측정에 관한 연구)

  • Park, Pae-Han;Jeon, Seok-Won;Kim, Yang-Kyun
    • Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
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    • v.3 no.1
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    • pp.51-62
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    • 2001
  • In-situ stress measurement using AE (Acoustic Emission) and DRA (Deformation Rate Analysis) is usually carried out under uniaxial loading in the laboratory and it consumes delay time from drilling to testing. Therefore, it should be considered how the lateral stress and delay time influence on the test results for the in-situ stress determination. As the delay time increased, the accuracy of estimating the pre-stress decreased. The pre-stress of the specimen loaded only axially was determined within an error of less than 9% (using AE) and 4% (using DRA). And the specimen on which axial pre-stress and the confining pressure were loaded had an error of less than 17% (using AE) and 14% (using DRA). The results of AE and DRA for field specimens were very similar with each other but smaller than those of hydraulic fracturing method.

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Three Dimensional Interlaminar Stress Analysis of a Composite Patch Using Stress Functions (응력함수를 이용한 복합재 적층 패치의 3차원 층간 응력 해석)

  • Lee, Jae-Hun;Cho, Maeng-Hyo;Kim, Heung-Soo
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2009.04a
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    • pp.488-491
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    • 2009
  • 본 논문에서는 응력함수와 Kantorovich method를 이용하여 기저판(substrate)에 인장과 굽힘이 작용할 때 복합재 패치의 3차원 응력을 해석하였다. 면내 방향과 면외 방향의 두 응력함수에 가상 공액일의 법칙(Complementary virtual work principle)을 적용하였으며 복합재 패치의 자유 경계조건과 바닥의 기저판으로부터 전달되는 전단 수직 응력 조건을 부여하였다. 이를 통해서 패치 구조물의 지배방정식을 연립 미분 방정식 형태의 고유치 문제로 변환하여 응력함수를 구하였다. 위 방법의 타당성과 효용성을 검증하기 위한 수치 예제로 cross-ply, angle-ply, quasi-isotropic의 패치 적층 배열을 고려하였으며, 층간 응력함수 값이 자유 경계에서 최고치를 나타내고 패치 중심부로 갈수록 급격히 감소하는 모습을 확인하였다. 제안된 기법은 기저판에 인장하중이 작용하는 경우뿐만 아니라 굽힘 하중이 작용하는 경우에도 정확한 예측이 가능하여, 패치 구조물의 층간 응력을 포함한 3차원 응력을 해석하는데 있어서 효율적인 해석 도구로서 사용할 수 있을 것이라 사료된다.

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Residual Stress Redistribution and Fatigue Behavior in Weldment (용접재의 잔류응력 재분포와 피로거동)

  • 이용복;정진성
    • Journal of Welding and Joining
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    • v.15 no.3
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    • pp.20-28
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    • 1997
  • 용접부에는 많은 취약조건들이 존재하며 파괴의 주 원인이 되고 있어 이들에 대한 많은 연구가 진행되고 있다. 따라서, 현재 용접재료, 용접 조건 및 용접방법 등 을 개선함으로써 여러 방면에서 좋은 결과를 얻고 있다. 그러나 아직도 용접시의 열소 성변형과 구속조건에 따라 분포하는 잔류응력에 의한 피로균열거동에 대한 연구는 정확한 잔류응력 측정의 어려움으로 미흡한 상태이다. 특히 잔류응력의 측정기술과 반복하중에 의한 피로균열 진전시 잔류응력의 이완 등은 이들을 해석하는데 많은 어 려움을 주고 있다. 용접시 높은 열에 의한 재료의 팽창과 냉각시의 수축변형은 용접 부재에 인장 및 압축 잔류응력을 유발시키고, 인장잔류응력은 균열 진전될 때 잔류 응력은 오히려 균열을 지연시키기도 한다. 또한 잔류응력장에서 피로 균열이 진전될 때 잔류응력은 일반적으로 작용하중의 크기와 반복 수 그리고 균열 진전 등으로 인하 여 이완되고 재분포된다. 본 해설에서는 용접재의 피로거동중에 발생하는 잔류응력의 재분포 현상을 하중의 범위, 하중 반복수, 균열 진전의 영향으로 구분하여 각각의 영향에 대해서 기술하고자 한다.

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Property Change during the Curing Process of Carbon Fiber/Epoxy Composite (탄소점유/에폭시 복합체의 경화공정 중 물성변화)

  • 황재영
    • The Korean Journal of Rheology
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    • v.6 no.1
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    • pp.10-19
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    • 1994
  • 에폭시수지와 CFRP 복합체 구조물의 경화공정 중에 발생하는 잔류응력은 구조물의 기계적물성에 영향을 미친다. 따라서 잔류응력을 낮추기 위해 여러 가지 방법들이 발표되고 있다. 이연구에서는 잔류응력을 낮추는 방법으로 잔류응력의 발새mechanism을 이해하고 반 응속도식과 여러 가지 기초물성을 기초로 한 computer simulation pro-gram을 이용하여 에 촉시수지와 복합체 구조물의 잔류응력을 최소화하는 경화공정을 찾는 연구를 진행하였다. 경화과정에서는 대부분의 경화온도가 구조물의 유리전이온도보다 높기 때문에 잔류응력이 발생하지 않고 대부분의 잔류응력은 냉각과정에서 발생하였다. 잔류응력을 정량화하는 방법 으로 구조물의 표면이 유리전이온도에 도달하였을때 내부 비체적분초를 상대적인 잔류응력 이라 간주하였다. 컴퓨터모사에 의해 최종경화온도와 냉각속도를 바꾸면서 잔류응력을 모사 한 결과 최종경화온도가 낮을수록, 냉각속도가 작을수록 잔류응력이 작게 발생하였다.

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A Constitutive Model for Rotation of Principal Stress Axes during Direct Simple Shear Deformation (직접단순전단변형에 따른 주응력 방향의 회전을 고려한 구성모델)

  • Park, Sung-Sik;Lee, Jong-Cheon
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.28 no.1C
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    • pp.53-62
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    • 2008
  • A constitutive model, which can simulate the effect of principal stress rotation associated with direct simple shear test, is proposed in this study. The model is based on two mobilized planes. The plastic strains occur from the two mobilized planes, and depend on stress state, and they are added. The first plane is a plane of maximum shear stress, which rotates about the horizontal axis, and the second plane is a horizontal plane which is spatially fixed. The second plane is used to consider the effect of principal stress rotation on simple shear tests under different stress states. The soil skeleton behavior observed in drained simple shear tests is captured in the model. This constitutive model is incorporated into the dynamic coupled stress-flow finite difference program FLAC. The model is first calibrated with drained simple shear tests on loose Fraser River sand. The measured shear stress and volume change are partially induced by principal stress rotation and compared with model calculations. The model is verified by comparing predicted and measured settlements due to rigid footing resting on loose sands. Settlements predicted by the proposed model were very similar to measured settlements. Mohr-Coulomb model can not consider the effect of principal stress rotation and its prediction was only 20% of measured settlements.

Regional Distribution Pattern and Geo-historical Transition of In-situ Stress Fields in the Korean Peninsula (한반도지역의 현지응력장 분포 패턴 및 지질시대별 전이 추이)

  • Synn, Joong-Ho;Park, Chan;Lee, Byung-Joo
    • Tunnel and Underground Space
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    • v.23 no.6
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    • pp.457-469
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    • 2013
  • We have analyzed the regional in-situ stress pattern using 460 stress measurement data at about 100 test sites in Korea, and suggested correlation equations of stress-depth and stress ratio-depth. We made Korea Stress Map(KSM) as in-situ stress fields of the Korean peninsula, combining with a paleo-stress analysis according to the geological period and a stress estimation from focal mechanism. We confirmed the reliability and applicability of correlation equations derived in this study, comparing with worldwide stress-depth patterns, and also estimated the pattern of in-situ stress fields of north-eastern Asia including Korea, China and Japan, comparing with World Stress Map.

열하중을 받는 이종재 V-노치 균열의 응력강도계수 해석

  • 문창호;조상봉;김진광;노홍래
    • Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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    • 2003.10a
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    • pp.240-240
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    • 2003
  • V-노치 균열에서 열하중이 작용하는 경우는 비제차형 경계조건의 문제가 되고, 이 조건에 대한 방정식의 일반해를 구하기 위해서 재차형 연립방정식에 대한 일반해(Homogeneous solution)와 비제차형 연립방정식에 대한 특수해(Particular solution)의 두 가지 해를 구할 수 있다. 이들 해는 V-노치 균열에 대한 고유치가 되고 이 고유치가 중복근을 가지게 되는 경우에는 로그항(1n[r])이 나타나게 되고 이 항에 의해서 응력을 무한대로 발산시키므로 이를 대수응력특이성이라 한다. 열하중이 작용할 때 대수응력특이성을 나타내는 로그항의 계수가 영(0)이 되어 대수응력특이성이 사라지게 되므로 V-노치 선단에서의 응력특이성은 고유치와 그에 대한 고유벡터에 의해 결정된다. 본 논문에서는 비정상상태 열하중이 가해지는 등방성 이종재료 내의 V-노치 균열문제에서 패기 각도와 이종재료의 기계적 성질에 의해 결정되는 응력특이성지수를 구하고 이에 대한 응력강도계수를 유한요소해석 프로그램인 ANSYS와 상반일 경로 적분법(RWCIM)을 이용하여 구하였다.

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A Numerical Study on the Variation of Initial Stress Ratio by Erosion of Transversely Isotropic Rock Mass (횡등방성 암반의 침식에 따른 초기응력비 변화의 수치해석 연구)

  • 최미진;김원범;양형식
    • Tunnel and Underground Space
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    • v.14 no.5
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    • pp.339-344
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    • 2004
  • Variation of horizontal to vertical stress ratio of transversely isotropic rock caused by erosion was studied by numerical analysis. Influence of transversely isotropic was less than 5% for isotropic case. Difference between stresses obtained by numerical analysis and theoretical solution was small when initial stress ratio was small and the difference increased as erosion depth increased. Stress ratios diverged from initial ones as depth increased. An equation to determine stress ratio considering erosion according to the analyses was suggested.