• Title/Summary/Keyword: 작용응력 예측

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Properties and Prediction Model for Ultra High Performance Fiber Reinforced Concrete (UHPFRC): (II) Evaluation of Restrained Shrinkage Characteristics and Prediction of Degree of Restraint (초고성능 섬유보강 콘크리트(UHPFRC)의 재료 특성 및 예측모델: (II) 구속 수축 특성 평가 및 구속도 예측)

  • Yoo, Doo-Yeol;Park, Jung-Jun;Kim, Sung-Wook;Yoon, Young-Soo
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.32 no.5A
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    • pp.317-325
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    • 2012
  • In this study, to evaluate the shrinkage behavior of ultra high performance fiber reinforced concrete (UHPFRC) under restrained condition, restrained shrinkage test was performed according to ring-test mostly used at home and abroad. Ring-test was performed with the various thicknesses and radii of inner steel ring to give different degree of restraint. Free shrinkage and tensile tests were carried out simultaneously to estimate the degree of restraint, stress relaxation, and shrinkage cracking potential. Test results indicated that the average steel strain and residual tensile stress were reduced as the thicker inner steel ring was used, whereas degree of restraint was increased. The steel strain, residual tensile stress and degree of restraint were hardly affected by the size of radius of inner ring. In the case of all ring specimens, shrinkage crack did not occur because the residual tensile stress was lower than the tensile strength. About 39~65% of the elastic shrinkage stress was relaxed by the sustained interface pressure, and the maximum relaxed stress was increased as the thicker inner ring was applied. Finally, the degree of restraint with age was predicted by performing non-linear regression analysis, and it was in good agreement with the test results.

Cumulative Damage Characteristics of Concrete Subjected to Variable Amplitude Loadings (반복하중을 받는 콘크리트의 누가손상 특성)

  • Byun, Keun Joo;Kim, Moon Kyum;Han, Sang Hoon
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.7 no.1
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    • pp.43-54
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    • 1987
  • Cumulative damage characteristics of concrete, on which rapetitive loads are applied, are investigated. Preliminarily, a series of uniaxial compression tests on cylindrical specimens of plain concrete is carried out to find out that, among various factors, stress levels of repetitive loadings and loading order are the most governing factors of cumulative damage of concrete. Based on this preliminary study, fatigue tests are carried out applying two levels of stresses, stepwisely. As a result, it is found that characteristics of cumulative damage of concrete are governed by nonlinear relationships and do not follow Miner's linear theory. It is also observed that cumulative damage characteristics and static strengths of concrete vary with loading history of stresses. Empirical equations which may be useful in predicting fatigue characteristics and remaining life of concrete stuctures are proposed for concrete subjected two stress levels.

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Estimations of the C(t)-Integral in Transient Creep Condition for Pipe with Crack Under Combined Mechanical and Thermal Stress (I) - Elastic-Creep - (복합응력이 작용하는 균열 배관에 대한 천이 크리프 조건에서의 C(t)-적분 예측 (I) - 탄성-크리프 -)

  • Song, Tae-Kwang;Kim, Yun-Jae
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.33 no.9
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    • pp.949-956
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    • 2009
  • The C(t)-integral describes amplitude of stress and strain rate field near a tip of stationary crack under transient creep condition. Thus the C(t)-integral is a key parameter for the high-temperature crack assessment. Estimation formulae for C(t)-integral of the cracked component operating under mechanical load alone have been provided for decades. However, high temperature structures usually work under combined mechanical and thermal load. And no investigation has provided quantitative estimates for the C(t)-integral under combined mechanical and thermal load. In this study, 3-dimensional finite element analyses were conducted to calculate the C(t)-integral of elastic-creep material under combined mechanical and thermal load. As a result, redistribution time for the crack under combined mechanical and thermal load is re-defined through FE analyses to quantify the C(t)-integral. Estimates of C(t)-integral using this proposed redistribution time agree well with FE analyses results.

터빈디스크합금 Waspaloy의 점소성변형거동 해석

  • 박노광;염종택;김인수
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2000.04a
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    • pp.35-35
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    • 2000
  • 터빈의 핵심구동부품은 손상이 누적되어 파괴에 이를 경우 치명적인 결과를 야기할 수 있기 때문에, 부품사용조건에서의 소성변형과 이에 따른 손상 누적을 정확히 예측하고 평가함으로써 균열생성 시점을 정확히 파악하여야 할 필요가 있다. 현재 터빈디스크와 같이 고온 고응력에서 사용되고 있는 소재부품의 수명은 궁극적으로 크리프변형과 피로시험의 공동작용으로 결정되며, 재료특성모델링 시험에 있어서도 dwell time 피로시험을 통해 dwell time 효과를 점검하고 점소성 재료변형에 근거하여 피로에 의한 변형 현상을 설명할 수 있다.

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Estimation of C(t) -Integral Under Transient Creep Conditions for a Cracked Pipe Subjected to Combined Mechanical and Thermal Loads Depending on Loading Conditions (열응력 및 기계응력이 작용하는 균열배관의 하중조건에 따른 천이 크리프 조건 C(t)-적분 평가)

  • Oh, Chang-Young;Song, Tae-Kwang;Kim, Yun-Jae
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.35 no.6
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    • pp.609-617
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    • 2011
  • There is a trend towards the progressive use of higher operating temperatures and stresses to achieve improved efficiencies in power-generation equipment. It is important to perform the crack assessment under hightemperature and high-pressure conditions. The C(t)-integral is a key parameter in crack assessment for transient creep states. The estimation of the C(t)-integral is complex when considering the mechanical and thermal loads simultaneously. In this paper, we study estimation of C(t)-integral under combined mechanical and thermal load depending on loading conditions.

A Study on the Reliability Improvement of Part Analysis in a Spring Operating Mechanism for 145kv GIS (145kv GIS용 스프링 조작기 부품 해석의 신뢰성 향상에 관한 연구)

  • Kim, Seung-O;Seok, Ho-Il;Han, Dong-Young;Lim, Dong-Soo;Choi, Won-Ho
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2005.10c
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    • pp.6-8
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    • 2005
  • 스프링 조작기는 초고압 GIS, GCB 등의 개폐장치를 구동시키는 조작 장치로서 동작 중 부품에 큰 충격력 및 힘이 작용하여 파손되는 경우가 발생한다. 이에 개발 설계 단계에서 스프링 조작기의 구조적 건전성 확보를 위해 각 부품에 작용하는 힘을 예측하여 평가, 검증하는 해석 및 시험 기술이 요구된다. 본 논문에서는 145kV GIS용 스프링 조작기를 ADAMS로 다물체 동역학 해석을 수행하여 추출한 부품의 조인트 반력을 이용하여 응력 해석을 수행하였다. 그리고 그 결과와 응력측정 시험 데이터와의 비교를 통해 해석의 신뢰성을 검증할 수 있었다. 여기서는 한 예로 커넥팅 로드에 대한 신뢰성 평가를 시행하였다.

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Constitutive Equation for Clay in Overconsolidation State and Under Cyclic Loading (과압밀상태 및 반복하중을 받는 점토지반에 대한 구성모델)

  • 이승래;김주용
    • Geotechnical Engineering
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    • v.10 no.1
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    • pp.7-18
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    • 1994
  • A new model for describing the behavior of clay under monotonic and cyclic loading is proposed. This model uses the hyperbolic representation for the stress -strain relationship in overconsolidated state and it describes undrained effective stress path on the basis of the critical state theory. The developed constitutive model by using an energy dissipation equation can describe the behavior of clay in heavily overconsolidated state as u.ell as lightly overconsolidated state under monotonic loading. In order to extend the model for the behavior of clay under cyclic loading, a shift function of undrained stress spacing ratio is introduced in the constitutive model developed for monotonlc loading. A single additional parameter is required to represent the cyclic effect and it can be reasonably deter mined from the test results. The measured behavior in undrained cyclic triaxial tests has been easily and precisely predicted by the newly developed constitutive model.

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Disk harrow structure analysis of non-motorized composite implement of tractor (무동력 트랙터 복합작업기의 디스크 구조해석)

  • Lee, Choong Ho;Jang, Ji Un;Lee, In Beom;Kim, Hyun Gyung
    • Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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    • 2017.04a
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    • pp.85-85
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    • 2017
  • 무동력 복합작업기는 치즐쟁기와 디스크의 배열에 따라 작업성능이 좌우된다. 프레임과 디스크, 치즐쟁기에 가해지는 기본적인 힘의 상태를 확인하기 위한 정적 구조해석을 수행하였다. 복합작업기는 디스크는 $18^{\circ}$가 경사진 형태로 전면9개 후면9로 총 18개, 치즐쟁기(Chiselplow)는 4개로, 디스크는 모두 18개이다. 정적인 상태에서 끄는 견인력은 100마력, 150마력, 200마력으로 하였으며 Inventor의 해석 시스템은 힘을 N으로 사용하기 때문에 각 마력에 부가되는 하중을 N으로 치환하여 사용하였다. 구속조건은 frame과, disc, chisel plow에 맞닿는 면을 구속하고, 힘의 방향은 프레임과 트랙터의 연결면, 디스크 날과 땅의 접촉면에 적용했다. front /rear 디스크는 이론상으로는 양 디스크가 쌍으로 마주하고 있어서 스캔데이타를 중심으로 모델링한 결과를 바탕으로, 전후면 디스크해로우의 해석을 수행하였다. 조립 또는 사용상의 문제점이나 자연적인 유격에 의해 어느 정도 대칭이 되지 않을수 있으나 그 정도에 따라 진동과 내구성에 문제가 될 수도 있기에 한쌍에 대해 모델링을 통한 해석을 수행하였다. 해석결과에 따르면 디스크에 작용하는 폰미세스 응력은 극한강도에 미치지 않은 것으로 나타났으며 Frame의 최대 폰 미세스 응력을 제외하면, 대부분의 응력은 항복강도에 현저히 미치지 못하는 수치이고, 프레임의 경우는 150마력, 200마력으로 힘을 가할 때 항복강도는 넘는 수치이지만 극한인장강도에는 미치지 못하는 수치인 것을 알 수 있었다. 100마력에 폰 미세스 응력의 최대값은 0.161918 MPa이고 프레임 강의 항복강도인 207MPa와 디스크의 항복강도인 250MPa에 못 미치는 수치이다. 150마력과 200마력의 힘으로 회전할 때의 폰 미세스 응력의 최대값은 0.286425MPa과 0.381921 MPa로 항복강도인 250MPa에 크게 못 미치는 수치이다. 그 이유는 디스크해로우 방식의 복합작업기는 견인저항력이 작게 설계되고 작업속도를 개선하기 위한 목적으로 사용되기 때문으로 사료된다. 벤치마킹 기대의 Rear 디스크도 마찬가지로 각도는 $18^{\circ}$이며, 동일한 구속조건을 적용하여 시뮬레이션을 수행하였으며 해석결과는 모두 항복강도 이내로 예측 되었다. 디스크에 최대로 응력이 미치는 부분은 디스크와 프레임이 연결되는 허브 부분이다. 각도가 커짐에 따라 응력이 증가하므로 이를 감안한 설계인자 도출이 가능하다. 마력과 각도가 증가함에 따라 디스크 해로우에 작용하는 폰미세스 응력과, 접촉압력이 증가하므로 이에 대한 검토와 동적하중인 로드프로파일을 적용한 해석을 수행하여 내구수명 특성에 대한 연구를 수행할 계획이다.

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A penalty rigid-plastic finite element method for prediction of stress distributions at the tool and workpiece interfaces in metal forming (소성가공중 금형과 가공체의 접촉면에 작용하는 응력의 예측을 위한 벌칙 강소성 유한요소법)

  • 황상무;전만수;박재성
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.15 no.2
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    • pp.507-514
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    • 1991
  • A penalty finite element method has been developed for accurately predicting stress distributions at the tool-workpiece interfaces. The basic formulation is described, with the emphasis on the algorithm to deal with the normal stress and the frictional stress at the interface. Comparison with the experimental data and the theoretical solutions found in the literature is made for the forming processes selected.

Estimation of fully plastic crack tip stresses of unequally notched specimen under bending and tension (굽힘 모멘트와 인장 하중이 작용하는 비대칭 노치 시편의 완전 소성 균열 선단 응력의 예측)

  • Oh, Chang-Kyun;Kim, Yun-Jae;Park, Jin-Moo
    • Proceedings of the KSME Conference
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    • 2004.11a
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    • pp.37-42
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    • 2004
  • This paper presents a simple method to estimate fully plastic crack tip stresses of unequally notched specimen based on the equilibrium condition of the least upper bounds for plane strain deformation fields. The method is applied to unequally notched specimens under bending and tension. For various notch angle the limit loads and crack tip stresses are estimated from the present method and compared with results from finite element limit analyses.

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