• Journal of Korean Society of Steel Construction
• /
• v.26 no.6
• /
• pp.571-579
• /
• 2014

The steel braces are used to control the lateral drift of high rise buildings. The braces are designed as tensile members since the braces consisted of slender member can not resist compressive loads by elastic buckling. To resolve this problem, a lot of research were performed to develop the non-buckling member. The force limiting device (FLD.) is one of them. The purpose of this study is the development of FLD. to prevent a elastic buckling for a slender member. The folded plate type is proposed to induce the yielding before occurring elastic buckling. In this study, member test and FEM analysis for proposed type were performed. Further, It is verified that the structure with FLD member is stable by high energy absorption. The proposed folded plate type FLD could be effective to preserve the compressive member from the elastic buckling.

• Journal of Korean Society of Steel Construction
• /
• v.27 no.1
• /
• pp.77-85
• /
• 2015

This paper describes the development of force limiting device(FLD). The FLD could induce compressive yield before occurring elastic buckling for slender member under compressive load. Therefore, it might prevent reduction of load carrying capacity by elastic buckling and the structures with the devices would behave stable. A new type of FLD reduced cross area is proposed in this study different to existing studies like as out of plane type, slit type and folded plate type. The parameters of specimens are depth, width and number of cutting. The structural capacity and characteristics of proposed types were verified by experiment and FEM analysis. The FLD of cutting type is efficient in compressive member.

• Journal of Korean Society of Steel Construction
• /
• v.25 no.3
• /
• pp.279-287
• /
• 2013

The steel members are applied to high rise building since they have high strength compare to the concrete member. On the other hand, the elastic buckling is likely to occur in steel member because of their small section. When the elastic buckling occur, the steel structure lose a load carrying capacity. The steel frame would be unstable due to a rapid decline in strength by buckling. The purpose of this study is the development of FLD(Force Limiting Device) to prevent a elastic buckling for a slender member. Further, the behavior of steel structures with FLD would be stable by high energy absorption capacity. The proposed type of FLD is the type of out-of-plane resistance. In this study, member test and FEM analysis for proposed type were performed. The test parameters are thickness and gradient angle of out-of-plane plate. The proposed type may be effective method for FLD.

• Rubber Technology
• /
• v.11 no.1
• /
• pp.12-26
• /
• 2010

각종 산업제품의 주요 부품으로 사용되고 있는 고무재료는 사용 중 온도변화에 의해 체적 또는 길이 변화를 수반할 수 있어 결과적으로 고무제품의 성능이나 효율이 영향을 받게 된다. 특히 고온에서 고무제품의 치수변화를 제한하거나 일정치수를 강제할 경우 열수축이나 열팽창에 의해 응력이 발생하게 된다. 따라서 온도 변화에 따른 열응력의 측정은 고무제품의 정밀성과 성능을 평가하는 중요한 수단을 제공한다. 본 연구에서는 고무소재의 열응력 측정을 위한 새로운 측정방법을 개발하였고 이와 관련 새로운 시험장치를 설계, 제작하였다. 고무시편에 일정 변형의 인장을 준 상태에서 가열하면 열응력이 발생한다. 이 때의 열응력은 고무분자 사슬들의 운동성에 기인하며 배향된 고무분자 사슬들이 열역학적으로 랜덤 사슬형태로 돌아가려는 엔트로피적 힘이다. 따라서 온도가 높을수록 그 수축력은 증가하게 된다. 또한 고무분자 사슬의 사전 변형이 증가하면 그 열응력은 증가한다. 이때 열응력은 측정시간이 지남에 따라 최대치에 도달한 후 완화되며 그 완화속도는 설정온도에 의해 영향을 받는다. 여기서는 온도변화에 따른 고무시편의 열응력 측정결과를 소개하고, 고무분자 사슬의 엔트로피 변화와 점탄성적 흐름, 그리고 가열에 따른 고무 시편의 팽창 또는 수축이 열응력에 미치는 영향 등을 논의하였다. 특히 천연고무와 SBR 고무시편의 열응력 차이를 분자사슬의 운동과 연관하여 검토하였고, 가교밀도와 가교시스템이 각각 다른 고무시편에 대해 열응력 발생과에 따른 상관관계를 고찰하였다. 또한 시편의 형태와 두께가 열응력 발생에 미치는 영향도 검토하였다. 충전 배합고무의 경우 열응력에 영향을 미치는 인자로 고무분자 사슬의 운동성과 가교밀도 외에 고무재료와 충전제 사이의 물리 화학적 상호작용도 매우 중요한 요소가 된다. 배합고무에서 충전제의 영향을 검토하기 위해 실리카와 카본블랙을 선택하였고 배합고무의 열응력을 각각 측정하여 이들의 보강효과가 열응력에 미치는 영향에 대해 논하였다.

• Magazine of the Korea Concrete Institute
• /
• v.9 no.6
• /
• pp.165-174
• /
• 1997

고강도 및 보통강도 콘크리트의 압축파괴 거동에 영향을 미치는 요소들 (재료의 강도, 시편의 세장비, 전단구속, 실험장치의 강성, 피드백 신호)에 관한 연구가 수행되었다. 피드백 신호로 자동 조절되는 유압 실험기계항에서 원주변형 피드백 신호를 사용하여 연화곡선을 구했다. 재하장치로부터의 단부 전단 구속을 줄이면 제한된 영역 안에서 재하방향 균형이 형성되고, 또한 연화곡선의 경사가 급해지고 파괴에너지도 작아진다. 이때 길이가 큰 시편에서 파괴에너지가 커지는 것은 안장과는 달리 단순균열이 형성되는 것이 아니고 , 파괴가 용적을 가진다는 것을 의미한다. 압축응력하의 국부 파괴는 재료특성이 아니므로, 단부 전단구속이 없더라도 재료적 특성으로서의 응력-변형도 곡선은 정하기 어렵다.

• The Korean Journal of Rheology
• /
• v.11 no.2
• /
• pp.67-72
• /
• 1999

A magneto-rheological(MR) fluid based rotary loading and braking device is developed. The loading and braking forces of the device are accurately adjustable by controlling the yield stress of MR fluid, so that the vibration control, the precision position control and the speed control of rotating machines equipped with the device can be achieved. As an engineering application, constant rotational speed regulation is conducted using the device manufactured in laboratory, introducing PI control action not only with varying torque due to gravitation, with initial angular speed, but also with constant external torque made by hand. To do this, first, mathematical model was obtained via experiments. And then, simulation was carried out, based on the experimentally identified model. Its result was confirmed through experiment. It is identified by simulation and experimental results that PI action leads to satisfactory control performance in both cases that varying torque due to gravitation, with initial angular speed, and constant external torque are applied.

• The Korean Journal of Rheology
• /
• v.11 no.2
• /
• pp.82-90
• /
• 1999

Electrorheological(ER) fluid is a material that shows the dramatic change of rheological properties under an electric field and responds reversibly in a few milliseconds. ER fluid's response to an electric field along with its fast switching capability allows ER devices to be precisely controlled. The real application with ER fluid, however, has many limitations to be overcome; temperature fluctuation, moisture, dust, aggregation, precipitation, and low yield stress, for example. The magnitude and the characteristics of yield stress of ER fluid plays an important role in practical applications. In this research, a dynamic simulation on the squeezing flow of the ER fluid was carried out. Numerical simulation on isolated chains was performed to find out the effect of hydrodynamic and electrostatic force depending on the chain location, the squeezing rate, and the chain structure. Suspension model that is composed of a large number of particles was also investigated. The increase of normal stresses as well as the existence of a yield stress at an earlier stage could be observed, and the effective control of the normal stresses could be achieved at an optimal condition of the hydrodynamic force and the electrostatic force.

• Journal of Korean Society of Steel Construction
• /
• v.25 no.5
• /
• pp.475-486
• /
• 2013

This research is about design of slit type FLD which secure the buckling stability of compressive brace. 4 slit type and 8 slit type specimens were experimented by pure compressive loading. Comparing the experiment results with FEA results, the good correspondence is appeared each other. Also for deriving strength-displacement formular, an unit section of slit type FLD is transferred to idealized sandwich section. This formular explains satisfactorily experiment results, in given condition. The result of this research will be used as basic data in FLD design.

• 한국방재학회:학술대회논문집
• /
• 2011.02a
• /
• pp.182-182
• /
• 2011

현재 국내에서 PSC 거더의 제작은 주로 포스트텐션방식을 사용하고 있다. 포스트텐션방식은 콘크리트 양생 후 긴장력을 도입하여 제작회전율이 높은 특성을 가지나 쉬스, 그라우팅, 정착장치 등이 요구되어 조립과정이 복잡하고 제작단가가 높다. 교량에 적용되는 PSC 거더를 포스트텐션방식 대신에 프리텐션방식으로 제작한다면 제작단가를 대폭 감소시킬 수 있을 것이나, 교량용 PSC 거더의 길이가 일반적으로 30~50m이므로 공장에서 제작하여 현장으로 운반하는 것은 운반비용의 상승 및 운반 가능한 크기의 제한을 받게 된다. 운반의 문제를 해결하기 위해서는 현장에서 PSC 거더를 제작하여야 하는데 현장에 긴장대를 고정식으로 설치하는 것은 제작단가의 상승으로 이어져 경제성을 잃게 된다. 따라서 현장에서 사용할 수 있도록 이동식 긴장대를 제작한다면 경제성을 갖춘 프리텐션방식의 PSC 거더 생산이 가능할 것이다. 50m급 이동식 긴장대에는 약 10MN에 이르는 매우 큰 긴장력이 가해져 이동식 긴장대가 콘크리트 양생전까지 이 긴장력을 저항하여야 한다. 본 논문에서는 유한요소 해석프로그램인 ABAQUS를 사용하여 50m급 PSC 거더를 생산할 수 있는 이동식 긴장대를 모델링하여 약 10MN에 이르는 긴장력이 가해질 때에 이동식 긴장대의 각 구성요소의 거동특성 및 하중에 대한 안전성 및 좌굴에 대한 안정성 확보 여부를 해석적으로 파악하고자 한다. 이동식 긴장대는 구성요소인 정착블럭(긴장BOX)과 중간연결블럭으로 나누어 모델링하였다. 정착블럭(긴장BOX)은 다수의 강판을 4절점 쉘요소(S4R)를 사용하여 직육면체의 BOX 형상에 내부를 보강한 단면으로 구성하였고, 중간연결블럭은 H형강 2개를 일체화한 긴장대 거더와 콘크리트 바닥판 블록이 볼트로 합성된 구조이며, H형강은 4절점 쉘요소(S4R), 바닥판블럭은 8절점솔리드요소(C3D8R)를 사용하였다. 긴장대거더와 바닥판블럭은 합성거동을 하도록 weld option을 사용하여 부분적으로 결합하였다. 정적해석결과 이동식 긴장대에 발생하는 응력은 도로교 설계기준에 SS400 강재의 허용응력 140MPa 보다 작으며 선형탄성좌굴 해석결과 가력하중의 2.22배 약 21MN의 하중이 가력되어야 전체좌굴이 발생하게 될 것으로 추정된다. 해석결과를 보아 50m급 PSC 거더를 생산할 수 있는 이동식 긴장대는 하중에 대한 안전성 및 좌굴에 대한 안정성을 확보하고 있는 것으로 판단된다.

• Proceedings of the Korea Concrete Institute Conference
• /
• 2008.11a
• /
• pp.117-120
• /
• 2008

The bridge bearings are devices absorbing the displacements of the superstructure. KS F 4420 relative to the design of elastomeric bearings in Korea allows shear deformation up to 70% of total rubber height. For the elastomeric bearings to fulfill their shear function required in the design, the stability of allowable shear strain of elastomeric bearings relative to the shear failure should be guaranteed. Moreover considering the possibility that elastomeric bearings are applied to the seismic design together with isolation devices, elastomeric bearings is supposed to display higher shear performance. In this paper ultimate shear performance tests were performed. The measured ultimate shear strains were over 200%. Therefore an allowable shear strain provision becomes safe. But elastomeric bearings expected to show their performance in one united body reveled the separation of components near 200% shear strain. These separation in elastomeric bearing can cause unexpected impact or concentrated stress to bridge system considering to application of seismic design. Therefore provision relevant to separation problem is necessary.