The high temperature deformation behavior of microalloyed hot forging steels has been examined as a function of the temperature, the strain rate, and the alloying element by using high temperature compression test. The high temperature deformation mechanism, which was obtained by analyzing the flow stress-strain curve and microstructure, could be considered to dynamic recrystallization. The peak stress of Nb-V-Mo steel was more increased and the dynamic recrystallization of Nb-V-Mo steel was faster than those of Nb-V steel. The peak stress of 1.2Mn-0.09Nb steel was more increased and the dynamic recrystallization of 1.2Mn-0.09Nb was delayed a little bit than those of 1.0Mn-0.05Nb. The peak stress of C-Nb-V steel was more increased and the dynamic recrystallization of C-Nb-V steel was delayed than those of C-steel. The constitutive equation of high temperature deformation had a power law type. The grain size of dynamic recrystallization was refined as the Zener-Hollomon parameter was increased. The relation of the dynamic recrystallization grain size and Zener-Hollomon parameter could be quantified to power law.
This paper presents the stress and deformation behaviors using the finite element method as a function of the thickness of the helmets without the bead frames on the top of the shell structure. The helmet that would provide head and neck protections without causing discomfort to the user when it was worn for long periods of time should be manufactured for increasing the safety and impact energy absorption. The FEM computed results show that when the impulsive force is applied on the top surface of a helmet, the maximum stress and strain have been occurred around the position of an applied impact force, which may lead to the initial failure on the top surface of the helmet shell. As the helmet thickness is decreased from 4mm to 2mm, the impact energy absorbing rate is radically increased, and the maximum stress of the helmet is increased over the tensile strength, 54.3MPa of the thermoplastic material. Thus, the top surface of the helmet should be supported by a bead frame and increased thickness of the shell structure.
Fracture of Al2O3 tubes for different loading path under combined tension/torsion was investigated. Macroscopic directions of crack propagation agreed well with the maximum principal stress criterion, independent of the loading path. However, fracture strength from the proportional loading test(τ/σ= constant) showed either strengthening or weakening compared to that from uniaxial tension, depending on the ratio τ/σ. The Weibull theory was capable to predict the strengthening of fracture strength in pure torsion, but not the weakening in the proportional loading condition. The strengthening or weakening of fracture strength in the proportional loading condition was explained by the effect of shear stresses in the plane of randomly oriented microdefects. Finally, a new empirical fracture criterion was proposed. This criterion is based on a mixed mode fracture criterion and experimental data for fracture of Al2O3 tubes under combined tension/torsion. The proposed fracture criterion agreed well with experimental data for both macroscopic directions of crack propagation and fracture strengths.
어떤 구조물이 반복하중을 받으면 피로파괴를 일으킨다. 만일 이 구조물이 부식환경 속에 앗 으면 불활성 분위기나 공기 중에서 보다 빨리 파괴에 이르게 된다. 이러한 현상을 흔히 부식 피로라고 한다. 부식피로에 크게 영향을 미치는 변수들을 대략 기계적 변수, 금속학적 변수, 환경 변수로서, 기계적 변수에는 최대응력 확대계수, 응력확대계수범위, 응력비, 반복하중 주파수, 반복하중파형, 응력상태, 잔류응력, 균열의 크기 및 모양 등이 있으며 금속학적 변수로는 합금 조성, 합금원소와 불순물의 분포, 미세조직과 결정구조, 열처리, 소성가공, 집합조직 등이며 환 경변수에는 온도, 환경의 형태(기체, 액체), 부식성분의 분압 또는 농도, 전기화학적 전위, pH, 수용성 환경의 점성, 피복, 부식억제제 등이 있다. 이와 같이 부식환경 속에 있는 구조물의 파 손을 이해하기 위하여는 응력부식과 부식피로를 공부하여야 한다. 이 현상은 매우 복잡한 문 제이기 때문에 아직도 완전히 이해되지 않은 상태이고 따라서 중요한 연구대상이 되고 있다. 여기서는 응력부식과 부식피로의 파괴역학적인 측면을 소개하고자 한다.
Modulus measurements in vertical boreholes under simulated horizontal in-situ stress conditions were performed on laboratory rock specimens. The experimental program was focused on the examination of modulus change with the variation of the orientation, magnitude and ratios of horizontal biaxial stresses. The experiment results show that the modulus increases when the magnitude of the horizontal stresses increases. The modulus measured in the minimum principal direction increased when the ratio between the horizontal principal stresses increased, while the modulus measured in the maximum principal direction decreased when the ratio of the horizontal principal stresses increased. These were caused by the tangential stresses that vary depending upon the magnitude of horizontal stresses, the applied pressure and the orientation of measurement. Also, the measured moduli were determined under tensile stress, compressive stress, or both stresses. Thus, the stress effect on deformation modulus should be considered, not only for the interpretation of the results of borehole deformability measurement, but also for the design of underground gas storage and pressure tunnel, and for the interpretation of tunnel monitoring.
In this study, the deformation behavior stability of sealing rings with three different cross sectional areas has been presented using a FEM technique. To investigate the deformation behavior stability, the initial compression rate of 25% has been applied to the sealing ring, which is molded with a nitrile butadiene rubber. The maximum strain, maximum stress, and maximum contact normal stress have been analyzed for the working fluid pressure of $25kgf/cm^2$. The FEM results show that the maximum strain of a hollow o-ring and a hollow rectangular ring with a hollow space in the center of a sealing ring is higher than that of a conventional o-ring, but the maximum stress and the maximum contact normal stress are low. In these results, the sealing rings with a hollow space in the center of the cross sectional area is recommended to increase an extended endurance stability of sealing rings. But, the solid sealing ring is designed to guarantee the sealing safety of a contact sealing ring.
균열(crack)을 갖는 부재의 강도를 평가할 때에 있어서 응력확대계수를 이용하는 데에 대한 합 리성은 현재까지 의심할 여지없는 사실로서 받아들여지고 있다. 그 근거는 소규모 항복의 조건이 만족되고 있을 때에는 균열의 치수가 틀리더라도 균열선단부근의 역학적 상태는 응력확대계수 만에 의해 지배된다는 사실에 있다. 한편, 노치(notch)를 갖는 부재의 강도를 평가할 때에 최대 응력만을 고려하는 것은 불충분하다. 예를 들면, 그것은 노치반경 .rho.가 10 mm 정도의 노치와 .rho.가 0에 상당하는 균열과는 최대응력 .sigma.$_{max}$를 같게 하더라도 역학적 상태의 가 혹함(severity)이 동일하게 되지 않는다는 사실로부터도 명백하다. 그렇다면, .rho.가 0과 10 mm의 중간값, 예를 들면 1 mm 혹은 0.1 mm일 때와 같은 역학적 상태의 가혹함이 생기기 위해서는 .sigma.$_{max}$가 얼마이면 될까\ulcorner 또는, 만약 .rho.가 틀릴 때, 동일한 현상(same phenomenon)이 생기지 않는다고 한다면 그것은 어떠한 물리적 배경에 근거한 것일까\ulcorner 이글에 서는 이러한 질문에 대한 해답과 함께 선형파괴역학과 선형노치역학이 생겨나게 된 간략한 역사적 배경과 선형노치역학의 개념에 대해 언급하기로 한다.
본 연구에서는 자동차엔진 및 트랜스미션 성능시험을 위한 다이나모 베드구조물을 분석하고 설계하였다. 해석상에 고려된 베드구조물은 Ⅰ형강 구조물, 보강된 박스구조물 그리고 블록구조물로 제작되었으며, 시험을 위한 엔진 및 트랜스미션은 베드상판에 장착된다. 엔진구동시 회전에 의한 진동이 발생된다. 공진을 피하기 위해 베드구조는 충분한 구조적 일체성을 가져야 한다. 본 연구에서는 베드 구조물의 응력, 변위 그리고 자유진동해석이 ANSYS Code를 이용한 유한요소해석이 수행되었다. Ⅰ형강 구조형 베드 구조물에서 최대 응력은 23.2MPa에서 90.3MPa까지 나타났으며, 최대 처짐은 0.25㎜에서 0.92㎜까지 나타났다. 박스 구조형 베드 구조물에서 최대 응력은 0.028MPa에서 0.259MPa까지 나타났으며, 최대 처짐은 0.031㎜에서 0.413㎜까지 나타났다. 그리고 박스구조형 베드 구조물에서 최대 처짐은 0.92MPa에서 2.15MPa까지 나타났으며, 최대 처짐은 1.1㎜에서 2.7㎜까지 나타났다. 모든 구조물이 응력과 처짐 값에서 매우 안정적인 범위 내에서 발생됨을 볼 수 있었다. 구조진동해석에서 Ⅰ형강 베드구조물의 고유진동수는 112.03㎐에서 141.66㎐까지의 범위에 발생되었다. 박스 구조형 베드구조물에서의 고유진동수는 396.93㎐에서 755.11㎐까지의 범위에서 발생되었다. 마지막으로 블록구조형 베드구조물에서는 266.51㎐에서 244.67㎐까지의 고유진동수를 찾을 수 있었다. 모든 구조물에서 베드구조물의 무게증가에 따른 기본진동수는 증가된다. 베드시스템의 지지기초시스템은 2자유도계 시스템으로 설계되었으며, 다양한 질량변화 및 스프링상수 변화에 따른 진동해석을 수행하였다. 질량비가 증가될수록 고유진동수는 크게 감소되며, 스프링상수가 증가될수록 고유진동수는 감소된다.
Kim, Joon Ho;Kim, Dong Hyawn;Lee, Sang Geun;Hong, Seong Kyeong;Jeong, Sek Young
Journal of Korean Society of Steel Construction
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v.21
no.3
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pp.203-210
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2009
If there are some construction works that affect the stability of buried pipelines, the pipelines should be moved to guarantee their safety. In this paper, modeling methods for analyzing the movement of pipelines were sought, and the step-by-step stress estimation method of moving pipelines was developed. Some factors affecting of pipeline response such as the element type, the element size, boundary modeling, and geometric non-linearity were quantitatively investigated. In addition, some conditions in which accuracy and effectiveness can be compromised in the analysis of long pipelines were identified. A neural network was used to estimate the pipeline stress. The inputs to the neural network included step-by-step displacements, and the output was the resulting stress at each movement step. After training the neural network, it can be used to estimate pipeline stresses at some sub-steps that are not included in the training. A Windows-based stress estimation program was developed.
Proceedings of the Korean Geotechical Society Conference
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2003.03a
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pp.867-874
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2003
섬유보강재를 이용한 성토제체의 설계에서 기존의 방법은 보강재의 변형을 무시하고 흙의 변형만을 중요시하고 있다. 보강재에 의해 보강된 성토제체의 파괴면에서 보강재와 흙의 거동은 초기응력단계에서는 일체거동현상을 나타내지만 응력의 증가에 따라 변형량에서 차이를 보인다. 이러한 문제는 토공구조물의 보강재를 설계하는데 있어서 중요한 요소로서 보강효과에 큰 영향을 미칠 수 있다. 본 연구에서는 연약지반 위에 PET Mat로 보강하여 축조한 성토제체에서 보강재와 흙의 응력 - 변형거동을 수치해석을 통하여 분석하였다. 연구결과, 파괴면에서 보강재의 변형은 보강재의 인장강도 크기에 따라 큰 차이를 보이고 있다. 외부하중에 의해 보강재에 발생하는 최대응력은 보강재의 항복인장강도를 초과하지 않으며, 보강재에 발생하는 응력이 성토체에서 발생하는 응력이상일 때 이상적인 것으로 나타났다. 또한 제체의 전단파괴에 대한 안전율은 보강재의 항복인장강도가 증가할수록 증가하는데 보강재와 흙의 변형이 일치되는 이후부터는 안전율의 증가율은 거의 미미한 것으로 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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