• 대한기계학회논문집A
• /
• 제34권5호
• /
• pp.511-518
• /
• 2010

SHPB시험은 입력봉과 출력봉 사이에 시편을 위치시키고 고속으로 변형하여 동적 응력-변형률 선도를 추출하는 것이다. 그렇기 때문에, 소재와 입력봉 사이 또는 소재와 출력봉 사이의 마찰이 측정되는 응력-변형률 선도에 영향을 주게 된다. 이것은 측정되는 응력이 유동응력이 아니고 축방향 응력이기 때문임을 확인 하였다. 본 연구에서는 측정되는 축방향 응력을 보정하여 정확한 유동응력을 구하기 위해 새로운 보정식을 제안하였다. 소재가 업셋팅 형태로 변형한다고 가정하고, 에너지 보존에 기초하여 보정식을 제안하였다. ABAQUS를 이용한 수치적 실험을 통해 마찰계수 0.3까지 보정한 결과 보정식이 유용함을 확인하였다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제29권6C호
• /
• pp.321-329
• /
• 2009

국내 암석의 일축응력상태와 삼축응력상태의 한계변형률 특성을 연구하고자 국내에 분포하는 6종류의 암석을 대상으로 실내 일축 및 삼축압축시험을 실시하였다. 일축압축실험에 의한 일축압축강도는 대부분 1~100MPa의 범위이었고, 한계변형률도 0.1~1.0%에 위치하여 전반적으로 Sakurai(1982)가 제시한 상 하부 경계선 내에 분포하였다. 그리고 암석의 파괴/한계변형률의 비(${\varepsilon}_f/{\varepsilon}_0$)는 일축강도에 따라 1.0~1.8의 범위로 모두 1.0 이상 나타났다. 삼축압축실험에 의한 한계변형률은 모든 암석에서 0.8%이하로 일축압축실험에서의 최대 한계변형률 1.0% 보다 작은 값을 보였으며, 일축 및 삼축압축실험로부터 산정된 값은 거의 대부분의 암석시료에서 1.0~8.0정도의 범위였다. 본 연구를 통하여 삼축응력상태인 암반의 파괴변형률(${\varepsilon}_{f3}$)은 일축응력상태의 파괴변형률(${\varepsilon}_{f1}$)에 비하여 1.0~8.0배 정도 크고, ${\varepsilon}_{f1}$은 일축응력상태의 한계변형률(${\varepsilon}_{01}$)보다 1.0~1.8배정도 크게 나타나 암반터널 변위계측에 의한 안정성 기준치를 일축강도에 따른 한계변형률(${\varepsilon}_{01}$)로 규정하는 것은 안정측 관리기준이 되는 것으로 판단된다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제22권1호
• /
• pp.5-14
• /
• 2006

본 연구에서는 평면변형률조건하에서 발생 가능한 다양한 응력조건을 보다 자유롭게 구현할 수 있는 간편한 형태의 평면변형률 시험장비를 새롭게 개발하였다. 개발된 시험장비의 적용성은 먼저 이상화된 가정조건하에서 이론적으로 검토되었으며, 실제 점성토시료에 대한. 일련의 평면변형률시험을 통해 실험적으로 확인 검증되었다. 그 결과 개발된 시험장비는 기존의 평면변형률 시험장비들에 비해 광범위한 적용성을 가지고 있음을 확인할 수 있었다. 또한 개발된 시험장비는 일반적인 삼축시험용 재하장치만으로도 다양한 응력조건에 대한 평면변형률시험이 가능하므로, 향후 관련분야에서 그 활용도가 매우 높을 것으로 기대된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제12권1호
• /
• pp.27-33
• /
• 2011

직접전단시험이나 삼축압축시험 시 하중재하속도가 증가할수록 시료의 전단강도는 증가하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 점성토 지반의 거동특성에 영향을 미치는 중요한 두 가지 요인, 즉 전단속도와 실트함유량에 따른 점성토의 응력-변형률 거동특성을 규명하기 위하여 광양지역의 재생성 점성토를 대상으로 완속재하 상태로부터 급속재하 상태까지 재현함과 동시에 실트함유량 변화 시 그 거동 특성이 어떻게 변화되는지에 대한 연구를 수행하였다. 연구결과 동일변형률에서의 전단속도 증가에 따른 축차응력의 변화, 즉 등변형률선의 기울기는 양의 기울기를 가지며 일정변형률 이상에서는 기울기의 변화가 거의 없는 것으로 나타났다. 그리고 기울기 변화가 없는 지점의 값은 흙의 종류에 따라 달라지므로 그 흙이 가지는 고유 특성인 것으로 판단된다.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제27권4호
• /
• pp.363-375
• /
• 2015

본 연구에서는 탄성변형 에너지를 이용하는 충격실험장치인 변형에너지 충격시험장치(SEFIM)의 변형률 속도를 증가시키기 위하여, 탄성변형 에너지가 저장되는 에너지 프레임의 직경 및 재질을 다르게 하여 그 영향을 조사하였다. 현재 강재를 에너지 프레임의 재질로 사용한 SEFIM의 발현 가능한 변형률 속도범위는 10-40 /sec까지이지만, 에너지 프레임의 재질과 직경을 다르게 하여 충격 시 변형률 속도가 72 /sec까지 증가되었다. 충격실험에 사용된 HPFRCCs는 장섬유 1%와 단섬유 1%를 함께 초고강도 콘크리트에 혼입하였다. 정적 변형률 속도에서 뿐만 아니라, 네 가지 종류의 에너지 프레임을 사용한 높은 변형률 속도(14-72 /sec)에서도 변형경화 거동을 나타내었다. 에너지 프레임의 직경을 기존의 35 mm에서 25 mm로 작게 변경함에 따라서 변형률 속도가 증가하였으며, 에너지 프레임 재질을 강재, 알루미늄 그리고 티타늄으로 변경함에 따라, 강재보다 높은 탄성파 속도를 가지고 많은 크기의 탄성변형 에너지를 저장할 수 있는 티타늄 합금을 사용한 경우 더욱 높은 변형률 속도(72 /sec)를 생성하였다. 알루미늄 재질의 에너지 프레임의 경우 충격실험 시 작용되었던 응력으로 인해 탄성영역을 벗어나 소성변형을 일으켜 파단되어 본래 가지고 있던 성질을 발현하지 못하였다.

• 한국정밀공학회지
• /
• 제20권1호
• /
• pp.196-204
• /
• 2003

Mechanical properties of the materials used for transportations and industrial machinery under high strain rate loading conditions such as seismic loading are required to provide appropriate safety assessment to these mechanical structures. The split Hopkinson Pressure Bar (SHPB) technique with a special experimental apparatus can be used to obtain the material behavior under high strain rate loading conditions. In this paper, dynamic deformation behaviors of the aluminum alloys such as A12024-T4, A16061-T6, and A17075-T6 under both high strain rate compressive and tensile loading conditions are determined using the SHPB technique.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제41권5호
• /
• pp.337-343
• /
• 2017

각종 기공과 같은 결함을 허용하는 다이캐스팅 부품의 강도를 현장 수준에서 평가할 수 있는 이론적 방법을 제안한다. 결함을 갖는 부재의 탄성시험을 통해 강성도를 구하고 이를 결함이 없는 이론적 강성도와 비교함으로써 등가 기공률을 산출한다. 등가 기공률 식은 Eshelby의 함유이론으로부터 유도하였다. 산출된 등가 기공률은 Mori-Tanaka 법을 이용하여 기공결함을 포함하는 재료의 응력-변형률 선도를 그리기 위하여 사용된다. 본 연구에서는 Hollomon 변형경화 모델을 사용하였다. 이 응력-변형률 선도를 이용하면 균일분포의 기공결함을 갖는 다이캐스팅 부재의 강도를 평가할 수 있게 된다. 등가 기공률을 고려한 하나의 이론해로서 직사각형 단면의 다이캐스팅 보에 대한 삼점 굽힘의 탄소성 강도를 소성힌지의 방법으로 유도하였다.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제33권10호
• /
• pp.1054-1064
• /
• 2009

본 연구에서는 인장시험 및 유한요소해석으로 재료의 파단 진변형률을 구하고, 궁극적으로 재료의 진응력-진변형률을 얻는 방법을 제안했다. 먼저 인장시험으로 얻은 응력-변형률 선도를 네킹점에서 선형 외삽해, 초기 진응력-진변형률 곡선을 설정하고, 이를 유한요소해석에 채택했다. 유한요소해석 후 Bridgman 계수 및 평판 수정계수들을 사용해, 단축 상태의 하중-진변형률 선도를 얻어 파단진변형률을 실험-해석적으로 구했다. 이 예측 파단진변형률의 실험치 대비 오차는 3% 미만이다. 이렇게 구한 파단 진변형률과 이에 상응하는 파단진응력을 구해 파단점을 결정한다. 이어 네킹점과 결정한 파단점을 연결하는 네킹 후 진응력-진변형률 선형선도를 확보하고, 이를 네킹 전의 실험선도와 결합해 최종적으로 재료의 진응력-진변형률 선도를 완성했다. 본 연구에서 제시한 실험-해석적 진응력-진변형률 곡선 획득 방법은 SS400 평판시편과 같이 파단면적 측정이 어려운 경우, 그 유용함이 배가된다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
• /
• 한국정밀공학회 2004년도 춘계학술대회 논문요약집
• /
• pp.47-47
• /
• 2004

충격하중을 받는 재료의 거동에 관한 연구는 공학의 넓은 분야에 깊은 관계를 가지고 있다. 특히 동적하중을 받는 경계조건 하에서 사용되는 구조물을 정밀하게 설계 제작하는 필요성이 고조됨에 따라 여러 재료들의 고변형률 속도로 변형될 경우에 대한 역학적인 성질이 중요한 과제로 떠오르고 있다. 구조물의 건전성과 신뢰성을 향상시키기 위해서는 구조물이 실제적으로 받는 여러 조건의 하중하에서의 실험적으로 정밀하게 획득된 정확하고, 완벽한 재료 물성치가 필요하다. (중략)

• 한국항공우주학회지
• /
• 제34권10호
• /
• pp.24-31
• /
• 2006

본 논문에서는 유연수지 복합재료에 대하여 기하학적 비선형해석을 수행하였다. 실제 랜덤한 섬유배열을 사각배열과 육각배열로 가정하고 각각에 대해 단위구조를 정의하였다. 다양한 하중상태를 수치적으로 모사하여 단위구조해석을 통해 전체 구조물의 응력-변형률 선도를 예측하였고 이로부터 등가물성치를 계산하였다. 해석시 유연수지의 초탄성 성질을 정의하기 위해 Mooney-Rivlin모델을 사용하였다. 계산결과, 유연수지 복합재료 구조물은 변형률 증가에 따라 비선형의 응력-변형률 관계를 보였다. 비선형성은 횡방향 하중 상태에서 더욱 두드러지게 나타났으며, 이 경우 복합재 단면의 섬유배열 형태에 따라 상당한 차이를 보여주었다.