• 제목/요약/키워드: 전단응력-변형

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SP제 및 물시멘트비 영향을 고려한 초유동 콘크리트의 흐름 실험 및 해석 (Flow Experiments and Analysis of Highly Flowable Concrete Considering the Effect of Dosages of SP Admixture and W/C Ratios)

  • 조창근;김화중;최열
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제26권6호
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    • pp.671-677
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    • 2014
  • 본 연구는 SP제 및 물시멘트비 영향에 따른 변화를 고려한 초유동 콘크리트의 유동 실험 및 해석 시뮬레이션 기법에 관해 소개한 것이다. 국내에서 생산되는 시멘트, 골재 및 SP 혼화제를 대상으로 하여 배합조건에 따른 유동 콘크리트의 레올로지 특성 및 유동현상 실험을 수행하였으며, 이로부터 물시멘트비와 SP제의 영향을 고려한 유동 콘크리트의 레올로지 정수 추정에 관한 예측모델을 제시하였다. 제시된 두 배합조건에 의한 영향을 유동 콘크리트의 전단응력과 변형률속도 관계 정식화에 적용하여 본 해석 모델을 제시하였다. SP제 및 물시멘트비의 변화를 고려한 초유동 콘크리트의 L형 박스 흐름 실험을 수행하여 해석 시뮬레이션 모델과 비교하여 개발 모델에 대해 평가토록 하였다.

프리캐스트 바닥판용 클램프 조인트의 피로내구성 (Fatigue Durability of Cramp Joint at Precast Highway Deck Slabs)

  • 김윤칠
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제12권2호
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    • pp.156-162
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    • 2008
  • 클램프 조인트를 이용하여 도로교 바닥판에 적용하기 위하여 실물 크기의 보 공시체를 이용하여 피로 내구성 실험을 수행 하였다. 실제 바닥판에서 발생하는 응력 상태를 가정하여 조인트 부에 주로 전단력이 작용하는 공시체(RC Type), 휨모멘트가 주로 작용하는 공시체(PSC Type), 순전단 타입공시체 3종류에 대해서 내구성 평가를 실시하였다. 클램프 조인트의 보 공시체에 대한 휨/전단 피로 실험의 결과 현행 설계 하중 레벨에서는 클램프 조인트는 루프 철근의 겹침길이에 상관없이 충분한 피로 내구성을 가지고 있다. 또한, 반복하중에 의한 피로 내구성 실험에 있어서도 조인트부의 강성 저하에 의한 변형을 고려하여 조인트 폭은 1.5D 이상으로 하면 충분한내구성이 있다는 결과를 얻었다.

분자역학을 사용한 단층 그래핀 시트의 모드 III 파괴인성 (Mode III Fracture Toughness of Single Layer Graphene Sheet Using Molecular Mechanics)

  • 웬민키;염영진
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제38권2호
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    • pp.121-127
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    • 2014
  • 단층 그래핀 시트(Single layer graphene sheet, SLGS)의 찢어짐 모드(모드 III) 파괴 예측을 위한 원자 기반 미세결합요소모델이 개발되었다. 이 모델은 그래핀 시트의 최대 변형률 관계를 예측하기 위해 수정된 모스포텐셜을 사용한다. 면외 전단하중 조건에서 그래핀의 모드 III 파괴를 광범위한 분자역학(Molecular mechanics, MM) 시뮬레이션으로 조사하였다. 분자역학은 원자의 균열선단 근처 원자의 변위를 설명하기 위해 사용되었고, 선형탄성파괴역학은 이 영역 바깥의 영역을 설명하기 위해 사용되었다. 해석 결과 분자역학 방법이 SLGS의 전단 물성 계산뿐만 아니라 armchair 및 zigzag 방향 모드 III 파괴인성 연구에도 단순하면서도 신뢰할만하다는 것을 보여준다. SLGS 의 모드 III 파괴인성은 zigzag 방향에 대해 $0.86MPa{\sqrt{m}}$, armchair 방향에 대해 $0.93MPa{\sqrt{m}}$로 예측되었다.

점진적 파손해석을 이용한 탄소섬유강화 복합재료 볼트 조인트의 파손거동 예측 (Prediction of Failure Behavior for Carbon Fiber Reinforced Composite Bolted Joints using Progressive Failure Analysis)

  • 윤동현;김상덕;김재훈;도영대
    • Composites Research
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    • 제34권2호
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    • pp.101-107
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    • 2021
  • 복합재료를 활용하여 설계되는 구조물은 각 부품들의 조립, 체결부를 갖게 된다. 이러한 연결 또는 조인트는 구조에서 잠재적으로 취약 부분이 될 수 있다. 복합재료 볼트 조인트의 파손모드는 구조 안전성을 위해 베어링 파손모드로 설계된다. 베어링 파손모드로 파괴되는 복합재료 볼트 조인트의 하중-변위 관계는 초기 파손 발생 후 비선형 거동을 보이며, 점진적인 파손을 보인다. 이러한 비선형적이고 점진적인 복합재료 볼트 조인트의 파손거동을 정확히 예측하기 위해 본 연구에서는 기존의 파손해석 모델에서 전단 손상변수 계산 과정에 수정을 수행하였다. 수정된 파손해석 모델을 이용하여 복합재료 볼트 조인트의 베어링 응력-베어링 변형률 결과를 예측하였으며, 기존 수정되지 않은 해석모델과 비교를 통해 수정된 모델의 유효성을 입증하였다.

정.동적 하중에 의한 비압밀비배수 보강화강풍화토의 전단강도 특성 (Shear Strength Characteristics of Unconsolidated-Undrained Reinforced Decomposed Granite Soil under Monotonic and Cyclic Loading)

  • 조용성;구호본;박인준;김유성
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제22권7호
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    • pp.13-21
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    • 2006
  • 최근 보강토는 토지활용의 극대화 방법의 일환으로 토목구조물에 다양하게 이용되고 있다. 일반적으로 보강토를 축조하는 과정에서 높이 약 $20{\sim}50cm$ 내외로 다짐을 실시하고 있으며, 이러한 다짐과정에서 기계진통이 보강토에 영향을 미치고 있는 상태이다. 본 연구에서는 토목섬유(부직포)로 보강된 화강풍화토에 대한 정적하중 및 동적하중에 의한 비압밀비배수 삼축압축시험을 실시하여 무보강 및 보강화강풍화토의 응력-변형특성 등에 대한 분석을 실시하였다. 즉 비압밀비배수 조건하에서 토목섬유로 보강된 화강풍화토의 전단장도는 주로 점착력성분 증가는 뚜렷하게 나타났으며, 내부마찰각 성분의 증가는 무보강에 비해 다소 작게 나타났다.

BIM을 이용한 프리캐스트 콘크리트 전단벽의 배근 오류 검증 및 휨 연성 모델 제시 (Verification of Reinforcing Arrangement Error in Precast Concrete Shear Walls Using BIM and Presentation of Flexural Ductility Model)

  • 문주현
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제28권3호
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    • pp.27-36
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    • 2024
  • 이 연구의 목적은 생산공정에서 발생할 수 있는 제작오차를 고려한 BIM 절차를 구축하고, 스플라이스 슬리브 공법으로 접합된 프리캐스트 전경량 골재콘크리트 특수전단벽(precast all-lightweight aggregate concrete special shear walls, PLASW)의 휨 연성 모델을 제시하는 데에 있다. 생산현장에서 제작된 PALSW의 콘크리트 피복 두께는 Revit BIM 프로그램으로 모델링된 단면상세보다 평균 1.28배 컸으며, 특히, 후프철근과 내부 크로스타이의 구부림 내면 반지름은 설계 단면상세보다 더 크게 있었다. 결과적으로 띠철근의 제작오차로 인해 코어 콘크리트의 구속비율이 64%에서 54%로 감소하였으며, PALSW의 휨 연성은 약 4.91% 감소하였다. 이 실험결과를 고려하여, 스플라이스 슬리브 공법으로 접합된 PLASW의 BIM 모델링은 띠철근의 구부림 내면 반지름을 보완해야 하며, 구속된 콘크리트의 응력-변형률 관계에서 구속압의 감소를 반영하여 취성도 증가계수는 1.8로 평가될 수 있다.

불포화 지반에 물의 침투와 흙의 변형이 사면의 안정성에 미치는 영향 (Implementation of Coupled Hydro-Mechanical Problems in Partially Saturated Soils)

  • 김재홍;황영철
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제11권5호
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    • pp.35-43
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    • 2010
  • 불포화 투수계수는 모관흡수력(또는 함수비)과 간극률의 함수로 정의되어야 한다. 그러나 기존 상용프로그램이나 문헌에 개발된 모델들은 모관흡수력 만의 함수로써 정의 되어왔다. 사면의 안정성은 수리학적인 측면과 흙의 전단강도 특성들이 모두 고려되어야 한다. 이 두 가지 특성에 대한 해석은 상용 프로그램인 Seep/W, Sigma/W 그리고 Slope/W(Geo-Slope, 2007) 같은 상호 연계가능한 해석 프로그램을 이용한다. 이런 해석 방법으로 강우시 불포화 침투수를 고려하고 흙의 변형을 예측하며 결국에는 사면의 안정성 평가에 예측하고 있다. 불포화 침투수를 해석하는 Seep/W 프로그램은 흙의 변형은 고려하지 못하고 단지 불포화 침투해석만을 수행한다. 그래서 흙의 변형을 고려하기 위해 Sigma/W 프로그램을 연계하여 실제 사면에서 발생하는 침투에 의한 흙의 변형을 모사하고 있다. 이와 같이 동시에 발생하는 침투와 흙의 변형을 구현하기 위해 여러 연구자들이 새로운 모델들을 개발하고 있지만, 현재로서는 각각의 해석을 연계하여 실제로 일어나는 현상에 접근하고 있는 실정이다. 본 연구는 기존 프로그램을 이용하여 연계해석에 의한 결과와 동시해석과 유사한 알고리즘을 이용하여 해석한 결과를 비교하여 동시해석의 타당성을 검증하고자 하였다.

전단응력비 개념에 기초한 강화노반의 영구변형 모델 수립 (Development of A Permanent Deformation Model based on Shear Stress Ratio for Reinforced-Roadbed Materials)

  • 임유진;이성혁;김대성;박미연
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2011년도 정기총회 및 추계학술대회 논문집
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    • pp.2049-2056
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    • 2011
  • The reinforced-roadbed materials composed of crushed stones are used for preventing vertical deformation and reducing impact load caused by highspeed train. Repeated load application can induce deformation in the reinforced-roadbed layer so that it causes irregularity of track. Thus it is important to understand characteristics of permanent deformation in the reinforced-subbase materials. The characteristics of permanent deformation can be simulated by prediction model that can be obtained by performing repetitive triaxial test. The prediction model of permanent deformation is a key-role in construction of design method of track. The prediction model of permanent deformation is represented in usual as the hyperbolic function with increase of number of load repetition. The prediction model is sensitive to many factors including stress level etc. so that it is important to define parameters of the model as clearly as possible. Various data obtained from repetitive triaxial test and resonant column test using the reinforced-roadbed of crushed stone are utilized to develop a new prediction model based on concept of shear-stress ratio and elastic modulus. The new prediction model of permanent deformation can be adapted for developing design method of track in the future.

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폴리우레탄-에폭시 IPNs의 강인성 (The Toughness of Polyurethane and Epoxy Resins IPNs)

  • 김종석;홍석표
    • 공업화학
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    • 제9권3호
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    • pp.445-450
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    • 1998
  • 에폭시수지와 caster oil(CO)형 폴리우레탄(PU)은 상호침투고분자(IPNs)를 형성하였다. 사슬연장제인 polypropylene ether glycol(PPG)와 가교제인 CO를 사용하여 두 종류의 폴리우레탄을 제조했다. CO를 이용한 COPU/epoxy의 동시중합 상호침투고분자(SINs)는 PPG를 이용한 PPGPU/epoxy SINs보다 상용성이 좋았다. PPGPU/epoxy SINs의 전조성에서 가교구조의 얽힘정도가 감소함에 따라 굴곡강도가 감소하였다. COPU/epoxy SINs은 PPGPU/epoxy SINs에 비해 기계적 물성과 파괴인성이 우수하였다. 실험 결과, 모든 SINs의 파괴단면에서 폴리우레탄의 공동화에 의한 응력백화 현상보다는 전단변형과 크랙의 편향이 관찰되었다.

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조선 해양 구조물용 강재의 소성 및 파단 특성 II: 파단의 이론적 배경 (Plasticity and Fracture Behaviors of Marine Structural Steel, Part II: Theoretical Backgrounds of Fracture)

  • 정준모;심천식;김경수
    • 한국해양공학회지
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    • 제25권2호
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    • pp.92-100
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    • 2011
  • The main goal of this paper is to provide the theoretical background for the fracture phenomena in marine structural steels. In this paper, various fracture criteria are theoretically investigated: shear failure criteria with constant failure strain and stress triaxiality-dependent failure strain (piecewise failure and Johnson-Cook criteria), forming limit curve failure criterion, micromechanical porosity failure criterion, and continuum damage mechanics failure criterion. It is obvious that stress triaxiality is a very important index to determine the failure phenomenon for ductile materials. Assuming a piecewise failure strain curve as a function of stress triaxiality, the numerical results coincide well with the test results for smooth and notched specimens, where low and high stress triaxialities are observed. Therefore, it is proved that a failure criterion with reliable material constants presents a plastic deformation process, as well as fracture initiation and evolution.