• 제목/요약/키워드: 크리프 한도

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응력과 온도에 따른 아크릴(PMMA)의 크리프특성 (Creep Characteristic of the Polymethyl Methacrylate(PMMA) at Stresses and Temperatures)

  • 강석춘
    • 한국정밀공학회지
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    • 제28권12호
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    • pp.1403-1410
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    • 2011
  • Creep characteristic is an important failure mechanism when evaluating engineering materials that are soft material as polymers or used as mechanical elements at high temperatures. One of the popular thermo-elastic polymers, Polymethyl methacrylate(PMMA) which is used broadly for engineering polymer, as it has excellent mechanical and thermal properties compared to other polymers, was studied for creep characteristic at various level of stresses and temperatures. From the experimental results, the creep limit of PMMA at room temperature is 85 % of tensile strength. which is higher than that of PE (75%)at room temperature. Also the creep limits decreased to nil linearly as the temperatures increased, up to $120^{\circ}C$ of the melting point($267^{\circ}C$). Also the first and third stage among the three creep stages were non-existent nor were there any rupture failure which occurred for many metals at high temperatures.

응력과 온도에 따른 ABS의 크리프특성에 관한 연구 (A Study of Creep Characteristics of ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene) for Different Stress Levels and Temperatures)

  • 강석춘
    • 한국정밀공학회지
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    • 제29권10호
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    • pp.1137-1143
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    • 2012
  • Creep characteristic is an important failure mechanism when evaluating engineering materials that are soft material as polymers or used as mechanical elements at high temperatures. One of the popular thermo-plastic polymers, Acrylonitrile Butadiene Styrene (ABS) which is used broadly for machine elements material, as it has excellent mechanical properties such as impact resistance, toughness and stiffness compared to other polymers, was studied for creep characteristic at different levels of stress and temperatures. From the experimental results, the creep limit of ABS at room temperature is 80 % of tensile strength which is higher than PE and lower than PC or PMMA. Also the creep limits decreased to linearly as the temperatures increased, up to $80^{\circ}C$ which is the softening temperature of Butadiene ($82^{\circ}C$). Also the secondary stage of creep among the three creep stages for different levels of stress and temperature was non-existent which occurred for many metals by strain hardening effect.

온도와 응력에 따른 폴레에틸렌(PE)의 크리프특성 (Creep Characteristic of the Polyethylene(PE) at Various Stresses and Temperatures)

  • 강석춘;이용원
    • 한국정밀공학회지
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    • 제26권7호
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    • pp.99-104
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    • 2009
  • Creep characteristic is an important failure mechanism when evaluating engineering materials that are soft as polymers or used as mechanical elements at high temperatures. One of the popular thermo-elastic plastics, Polyethylene(PE) which is used broadly for engineering purposes, as it has good properties and merits compared to other plastics, was studied for creep characteristic at various level of stresses and temperatures. From the experimental results, the creep limit of PE at room temperature is 75% of tensile strength. Also the creep limits decreased exponentially as the temperatures increased, up to 50% of the melting point. Also the secondary stage among the three creep stages was nonexistent nor was there any rupture failure which occurred for many metals.

응력과 온도에 따른 폴리카보네이트(PC)의 크리프특성 (Creep Characteristic of the Polycarbonate(PC) at Various Stresses and Temperatures)

  • 강석춘;이용원
    • 한국정밀공학회지
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    • 제27권9호
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    • pp.78-85
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    • 2010
  • Creep characteristic is an important failure mechanism when evaluating engineering materials that are soft material as polymers or used as mechanical elements at high temperatures. One of the popular thermo-elastic polymers, Polycarbonate(PC) which is used broadly for engineering polymer, as it has excellent mechanical and thermal properties compared to other polymers, was studied for creep characteristic at various level of stresses and temperatures. From the experimental results, the creep limit of PC at room temperature is 85 % of tensile strength. which is higher than PE (75%)at room temperature. Also the creep limits decreased exponentially as the temperatures increased, up to 50 % of the melting point($267^{\circ}C$). Also the first and third stage among the three creep stages was non-existent nor was there any rupture failure which occurred for many metals.

목재와 목질보드 복합적층재의 휨 크리프 성능 (Bending Creep Performances of Hybrid Laminated Woods Composed of Wood-Wood Based Boards)

  • 박한민;강동현;최윤은;안상열;류현수;변희섭
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제38권1호
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    • pp.1-10
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    • 2010
  • 이 연구에서는 목재의 효율적인 이용의 일환으로 스프루스 직교형적층재의 중층을 중밀도섬유판(medium density fiberboard, MDF), 파티클보드(particle board, PB) 및 오에스비(oriented strand board, OSB)의 3종류의 시판용 목질보드를 복합적층한 3층 목질계 복합적층재(패널)를 제작하여, 중층 목질보드라미나의 구성엘리멘트가 복합적층재의 휨 크리프성능에 미치는 영향을 조사하였다. 복합적층재의 휨 크리프곡선은 우측상변이 급증하는 지수함수 그래프를 나타내었고, 각 복합적층재의 중층 목질보드라미나의 종류에 따라 다른 경향을 나타내었다. 복합적층재의 크리프변형은 표층섬유직각방향($C_{\perp}$ 타입)에서는 중층에 PB, MDF, OSB를 배열한 $C_{\perp}$(P)타입 > $C_{\perp}$(M)타입 > $C_{\perp}$(O)타입의 순으로, OSB를 중층에 배열한 타입의 크리프변형이 MDF나 PB를 중층에 배열한 것의 2배 이상 적은 것이 확인되었고, 복합적층에 의해 스프루스 섬유직각방향의 크리프변형의 현저한 감소가 나타났다. 한편, 표층섬유방향($C_{\parallel}$ 타입)의 크리프변형은 중층에 PB, OSB, MDF를 삽입한 $C_{\parallel}$(P)타입 > $C_{\parallel}$(O)타입 > $C_{\parallel}$(M)의 순이었으나, 복합적층에 의해 적층재상호간의 비는 현저히 감소하였고, 중층에 PB와 OSB를 배열한 복합적층재의 크리프변형의 차이는 매우 적은 것이 확인 되었다. 이 값은 목질보드의 크리프변형보다는 0.108~0.464배의 적은 크리프변형을 나타내어 복합적층에 의해 목질보드의 크리프변형의 현저한감소가 나타났다. 복합적층재의 표층섬유방향에 대한 표층섬유직각방향의 크리프이방성은 초기변형보다 크리프변형이 현저히 컸지만, 스프루스 평행형적층재의 크리프이방성보다는 현저히 감소하는 것이 확인되었다.

축력을 받는 철근콘크리트조 부재 장기거동 예측의 불확실성 분석 (Uncertainty Analysis of Long-Term Behavior of Reinforced Concrete Members Under Axial Load)

  • 유재욱;김승남;유은종;하태훈
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제26권3호
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    • pp.343-350
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    • 2014
  • 이 연구에서 몬테카를로 시뮬레이션을 이용해 확률론적 시공단계해석을 수행한 이유는 재료 특성, 환경 요인 및 하중에 대한 불확실성의 영향을 고려하기 위해서이다. 지금까지의 연구에서는 크리프 및 건조수축이 완전히 독립적인 확률 변수라고 가정되었다. 그러나 크리프 및 건조수축 추정을 위한 재료모델의 공통적인 영향요인 때문에 크리프 및 건조수축 사이에 강한 상관관계를 추정 할 수 있다. 이 논문에서는 CEB-FIB모델의 크리프 및 건조수축식을 이용하여 몬테카를로 시뮬레이션을 수행하여 실제 두 현상 사이의 상관 계수를 평가 한 후 재료 특성, 환경 요인 및 하중의 확률 변수의 영향을 받는 축방향 변형의 통계적 특성을 평가하기위해 몬테카를로 시뮬레이션을 한번 더 사용하였다. 몬테카를로 시뮬레이션의 결과는 58층 건물의 첫 번째 층의 기둥의 변형률과 비교 했다. 비교 결과는 재료특성에 불확실성에 의한 변화가 가장 큰 것으로 나타났다. 측정된 변형률은 평균+표준 편차 범위 안에 있었다.

유변학을 이용한 콘크리트 크리프 거동 예측 (A Rheological Approach on the Predicting of Concrete Creep)

  • 권기연;민경환;김율희;윤영수
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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    • pp.697-700
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    • 2008
  • 본 논문은 유변학을 이용한 합리적인 크리프 예측 모델의 개발을 목표로 한다. 유변학은 응력에 의해 물질에 변형이 유발되었을 때, 변형과 응력 사이의 관계를 규명하는 학문으로 콘크리트와 같은 다공성의 점탄성 구조체의 변형 규명에 효과적이다. 본 논문에서 제안된 모델은 시간 의존성 여부와 발생 메커니즘에 따라 탄성거동, 장기크리프, 시간 의존적 단기크리프 그리고 시간 독립적 단기크리프로 나뉘며, 이와 같은 현상의 분류는 실제 실험값의 시간 경과에 따른 변형 양상을 근거로 한 것이다. 각 부분의 계수 추정 과정에서는 이론(미세프리스트레스 고체화 이론, Microprestress-solidification theory) 및 설계기준(CEB-FIP MC R99)을 최대한 활용하여 모델의 합리성의 높일 수 있도록 하였으며, 부득이하게 이론적 접근이 어려운 경우에는 제한적으로 수치적 접근을 시도하였다. 끝으로 수립된 모델을 실제 실험 데이터에 적용한 결과를 기존의 기준식 및 이론식의 적용 결과와 비교 평가 하였다.

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안전계수 변화를 고려한 사면거동의 3차원 분석기법 연구 (3-Dimensional Analysis of Slope Behavior with Varying Safety Factor)

  • 한희수;백용;조재호;황찬규
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제11권4호
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    • pp.19-24
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    • 2010
  • 사면의 거동에 관한 종래의 해석 기법은 사면거동을 시간과 변위의 2차원 크리프로 해석하는 것이었으나, 이러한 해석 기법은 강우에 의한 응력변화를 고려 않고 시간에 따른 변위만을 고려하여, 강우 시 사면의 거동 및 붕괴를 설명하지 못한다. 또한 강우에 의한 이력현상으로 인해 파괴면내의 전단에너지가 감소한다. 크리프 해석은 응력항을, 이력현상 해석은 시간항을 무시한 해석이므로, 두 가지 해석을 결합하여, 사면의 거동을 해석한다면, 응력변화, 변위 및 시간을 모두 고려한 실제 사면의 거동해석이 됨을 알 수 있다. 그러나 응력변화에 관한 항은, 강우로 인한 실제 사면의 침투 및 배수 시, 전단응력의 변화 및 전단강도의 변화를 동시에 유발하므로, 이 두 항을 동시에 고려할 수 있는 안전계수항으로 바꾸어야 한다. 본 논문은 강우의 지반침투 및 배수로 인하여 사면의 단위중량이 변하는 과정에 대한 크리프와 이력현상을 고려할 수 있는 결합해석으로 고찰하고 이에 따른 사면붕괴에 관한 전단응력과 전단강도의 변화 및 안전계수변화를 3차원으로 나타내고자 수행한 결과이다.

지오그리드의 장기설계인장강도에 미치는 시공시 손상 및 크리프 변형 복합효과에 대한 실험적 평가 (Experimental Investigations of Combination Effects of Installation Damage and Creep Deformation on Long-Term Design Strength of Geogrids)

  • 조삼덕;이광우;오세용;이도희
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제4권4호
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    • pp.23-37
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    • 2005
  • 지오그리드의 장기설계 인장강도는 크리프 변형, 시공시 손상 및 환경적 요인(온도, 화학적 손상, 생물학적 손상)에 영향을 받는다. 특히, 크리프 변형 및 시공 시 손상이 가장 크게 영향을 미치는 요인으로서 반영된다. 보강토구조물에 대한 대부분의 현행 설계법에서는, 이들 영향요인을 각각 산정하여 이를 장기인장강도 산정에 반영하고 있다. 즉, 이러한 방법에서는 지오그리드의 시공 중 손상과 크리프 변형의 복합효과가 장기 설계인장강도 산정에 어떤 영향을 미치는 가에 대한 검토가 되어 있지 않다. 본 연구에서는 지오그리드의 시공 중 손상과 크리프 변형의 복합효과가 지오그리드의 장기인장강도 산정에 영향을 미치는 영향을 평가하기 위한 일련의 실험적 연구를 수행하였다. 다양한 지오그리드를 대상으로 성토흙 종류에 따른 현장 내시공성시험을 수행하였고, 지오그리드 원시료와 시공중 손상을 입은 시료를 대상으로한 크리프시험을 수행하였다. 연구결과 두 영향인자의 복합효과를 고려하여 산정한 지오그리드의 인장강도 감소계수가 현행 설계법에 의해 산정된 감소계수보다 작은 것으로 나타났다.

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띠형 섬유보강재의 장기성능 평가를 위한 실험적 연구 (Experimental Study on Long-Term Performance Evaluation of Geosynthetic Strip Reinforcement)

  • 이광우;김주형;조삼덕;한중근;윤원일;홍기권
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제9권4호
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    • pp.75-84
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    • 2010
  • 본 연구에서는 띠형 섬유보강재의 인장특성, 크리프 변형, 내시공성 및 내구성을 평가하기 위한 일련의 장기성능 평가시험을 수행하였다. 또한 시험결과를 바탕으로 장기설계인장강도 산정을 위한 강도감소계수를 평가하였다. 먼저, 크리프 변형 특성을 평가하기 위해 단계 등온법과 시간-온도 중첩법을 이용하였으며, 크리프 감소계수는 1.6을 적용하는 것이 바람직한 것으로 평가되었다. 다음으로 입도 조정된 화강풍화토를 성토재로 사용하여 수행한 내시공성 시험 결과, 보강재의 강도특성에 영향을 미치는 원사의 손상이 거의 없는 것으로 확인되어, 장기설계인장강도에 큰 영향을 미치지 않을 것으로 분석되었다. 마지막으로 내구성 평가 결과, 내화학성, 내미생물 및 내후성을 고려한 강도감소계수는 1.1을 적용하는 것이 합리적인 것으로 평가되었다.

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