• 제목/요약/키워드: 파괴강도

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고강도 재료가 사용된 철근콘크리트 부재의 전단파괴모드 (Shear Failure Modes of Reinforced Concrete Members with High-Strength Materials)

  • 이정윤;김경원
    • 한국공간구조학회논문집
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    • 제6권2호
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    • pp.53-60
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    • 2006
  • 고강도 재료(고강도 콘크리트, 고강도 철근)가 사용된 철근콘크리트 부재의 전단파괴모드는 보통강도 재료를 사용한 부재의 전단파괴모드와 상이한 결과를 나타낼 수 있다. 고강도 재료가 사용될 경우에 구조설계기준식에서 요구하는 전단보강철근이 먼저 항복한 후에 콘크리트가 압축파괴하는 것과는 다르게, 철근이 항복하기 이전에 콘크리트가 압축파괴할 수 있다. 이 논문에서는 고강도 재료가 사용된 철근콘크리트 부재의 최대철근비를 균형파괴시의 재료의 응력 및 변형률 상태를 이용하여 계산하였다. 제안식에서 최대철근비는 콘크리트의 압축강도와 전단보강철근의 상호관계에 의하여 변화하였다. 제안식은 97개의 철근콘크리트 부재에 대한 실험결과와 비교되었다. 실험결과 및 계산결과는 철근콘크리트 부재의 파괴모드가 전단보강철근의 양과 콘크리트의 압축강도와 밀접한 관계가 있음을 나타내었다.

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複合材料의 破壞에 對한 破壞力學的 Approach(I) -응력 및 응력도대계수 해석-

  • 최용식
    • 기계저널
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    • 제22권1호
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    • pp.40-52
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    • 1982
  • 복합재료의 개발.실용과 더불어 야기되는 문제중에서, 특히 복합재료가 기계나 구조물에 사용될 경우에는 가장 긴요한 문제는 역시 강도, 특히 파괴와 관련된 강도문제가 되겠다. 균질재료의 파괴거동(취성파괴, 피로파괴, 환경파괴등)을 탄성학적으로 파헤치고, 또한, 나아가서는 파괴를 미연에 예방하는 탄성설계에의 적용에 이르기까지 체계화된 파괴역학을 복합재료의 파괴거동해 석이나 강도설계에 적용시켜 보자는 시도는 일찍부터 이루어져 왔었으나, 탄성적인 이질재료가 결합하는 데서 오는 수학적인 해석사이 난점으로 말미암아 파괴역학적 해석의 기초가 되는 능 력확대계수 K의 해석에서 아직까지는 답보상태에 머물고 있는 것이 현실이다. 여기에서는 복합 재료의 파괴에 파괴역학을 적용시킴에 있어서의 기초적인 사항들을 논하고, 지금까지의 이러한 방향의 연구예들을 정리해 보면서 파괴역학적인 복합재료파괴문제연구에 참고로 삼을가 한다.

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전기설비용 Epoxy/SiO2 복합재료의 온도변화에 의한 충격전압 절연파괴특성 개선에 관한 연구 (A Study on the Improvement of Impulse Breakdown Characteristics due to Variation of Temperature Epoxy/SiO2 Composite Material for Electric Installation)

  • 박창옥;심종탁;김명호;가출현;김경환;김재환
    • 한국조명전기설비학회지:조명전기설비
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    • 제7권5호
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    • pp.29-35
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    • 1993
  • 본 논문에서는 에폭시 수지에 충전제 SiO2의 함량(0, 50, 100, 150w%)에 따라 제작한 에폭시 복합재료에 대한 충전제 함량, 온도, 두께, 충격전압에 따른 절연파괴강도의 온도의존성과 계면처리효과에 대한 절연파괴특성에 대하여 연구하였다. 연구결과로, 임펄스 전압인가에 따른 절연파괴강도의 온도의존성은 저온영역에서는 ∂EBD/∂T 0의 경향을 나타내며, 절연파괴기구로서는 전자사태파괴를 생각할 수 있다. 고온 영역에서는 ∂EBD/∂T〈0의 경향을 확인하였다. 계면처리효과에 따른 절연파괴강도의 온도의존성은 충전제함량이 적은 경우(충전제함량 50wt%이하)는 모든 영역에서는 계면처리시료의 절연파괴강도가 상승하였으나, 고온영역에서는 충전제 함량이 증가할수록(100wt%이상) 계면처리효과가 저하하였다.

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기계부품의 피로파괴사례 및 방지대책

  • 김재곤
    • 기계저널
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    • 제29권2호
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    • pp.118-124
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    • 1989
  • 피로파괴의 발생원인을 살펴보면 다음과 같이 4가지로 구별된다. (1) 설계불량 (2) 가공불량 (3) 소재불량 (4) 부적절한 사용 그러나 현재 기계설계시 일반적으로 형상계수 및 충격계수를 포함한 안전율을 여유있게 고려하기 때문에 피로강도가 간접적으로 설계시 반영되어 피로파괴는 주로 가공이나 원소재 불량 및 사용상의 부주의에 의한 경우가 대부분이다. 즉 기계가공 도중에 노치가 유입되어 응력집중을 발생시키거나, 규정된 표면처리 혹은 열처리가 이루어지지 못해서 재료의 피로강도가 저하한 경우가 많으며, 소재 역시 비금속 개재물이 다량 함유되어 있거나 열처리 특성이 조악한 소재가 사용되어 요구되는 강도를 확보하지 못한 경우도 많다. 그 반면 사용자 측에서도 설계강도를 무시한 과부하를 인가하거나, 부식환경 혹은 고온에서 사용하여 피로파괴를 촉진시키는 경우도 있으므로 사용자도 설계조건을 인식하여 그 한계를 넘지 않도록 해야 한다. 피로파괴는 단순한 원인에 의한 경우가 적고 복잡한 여러 형상이 중첩되는 경우가 많기 때문에 해석하기 어려운 경우가 많다. 결국 피로 파괴의 방지는 피로강도를 저하시킬 수 있는 요인들을 종합하여 설계단계에서부터 최종 사용단계까지 지속적인 관리에 의해서만 달성 될 수 있다.

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동적하중 하에서 석회암의 변형 및 파괴거동에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on Deformation and Failure Behavior of Limestones under Dynamic Loadings)

  • 강명수;강형민;김승곤;천대성;;조상호
    • 터널과지하공간
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    • 제22권5호
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    • pp.339-345
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    • 2012
  • 동적하중 하에서 암석의 변형거동 및 파괴강도는 발파, 지진 또는 암반돌출의 지진동에 의한 지하구조물의 안정해석에 중요하다. 본 연구에서는 스플릿 홉킨슨 압력봉(SHPB) 충격실험시스템을 석회암시료의 일축압축시험과 압열인장시험에 적용하여 고변형률과 동적강도 평가를 수행하였다. 충격봉의 발사속도를 제어하여 파괴강도 이하 동적응력 상태에서의 석회암시료의 동적응력-변형거동을 분석하였다. 시료 내 파괴여부 및 파괴양상을 파악하기 위하여 Micro-focus X-ray 단층촬영을 수행하였다. 동적 압축강도 실험결과, 석회암시료의 동적압축강도는 변형율속도 의존성을 보였으며, 동적 압축파괴강도는 140 MPa 이상으로 평가되었다. 동적 압열 인장 실험결과, 석회암시료의 동적 압열인장강도는 21 MPa 이상으로 정적 압열인장강도보다 3배 이상 높은 것으로 평가되었다.

무기 및 유기 응집제를 이용한 수중 휴믹산의 플럭특성

  • 허미란;이민규;감상규
    • 한국환경과학회:학술대회논문집
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    • 한국환경과학회 2005년도 추계 학술발표회 발표논문집
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    • pp.137-140
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    • 2005
  • Alum과 PDDA에 대하여 각각 휴믹산의 플럭 형성-파괴-재형성을 관찰 한 결과 sweep flocculation에 의해 휴믹 플럭을 형성하는 alum은 플럭의 파괴 및 재형성은 비가역적이이나 유기응집제인 PDDA 플럭의 파괴는 가역적이라는 것을 알 수 있었다. 그리고 플럭 강도지수 측정으로부터 PDDA는 alum보다 높은 강도를 가지는 것을 알 수 있었다. 그리고 플럭강도에 미치는 이온강도의 영향을 살펴 보면 alum은 플록강도에 미치는 영향이 거의 없었지만 유기응집제인 PDDA는 플럭 강도가 크게 감소함을 알 수 있었다.

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A 또는 D형 편상(片狀) 흑연을 갖는 회주철의 파괴특성 (Fracture Characteristics of Gray Cast Irons with A or D Type Flake Graphite)

  • 박장식
    • 한국주조공학회지
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    • 제12권5호
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    • pp.412-422
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    • 1992
  • 일방향 응고법으로 주조된 아공정 회주철의 파단면을 주사전자현미경을 이용하여 분석하였다. 회주철에서는 흑연의 형태변화로 인하여 파단면의 형상에 큰 차이점이 유발되었으며, 이와 같이 다양한 파단면의 특성분석을 위하여는 주사전자현미경의 이차전자(secondary electron)를 이용한 입체사진(stereopair micrograph)을 촬영하여 입체전인 관찰을 수행하는 것이 효과적이었다. 일방향으로 응고된 D형 흑연을 갖는 회주철이 A형 회주철에 비하여 열등한 기계적 성질을 갖는 것은 극히 미세한 망장(網狀)의 혹연조직과 오스테나이트의 이차 수지상 조직(secondary dendrite arms)의 형성에 기인하는 것으로 확인되었다. 이들 조직은 고 강도의 철상을 거치지 않고 주로 흑연상 주위의 취약한 부분을 통하여만 파괴가 전파되도록 유도함으로써 D형 주철의 파괴강도를 저하시킴이 발견되었다. A형 회주철에서는 조직의 조대함으로 인하여 고 강도의 철조직이 파괴에 참여하게 되어 파괴강도를 높여주는 것으로 확인되었다.

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용융 Si 침윤 방법에 의한 다공성 RBSC 제조 (Fabrication of Porous RBSC by Si Melt Infiltration)

  • 서기식;박상환;권혁보
    • 한국세라믹학회지
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    • 제37권11호
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    • pp.1119-1125
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    • 2000
  • 용융 Si 침윤 방법에 의한 새로운 다공질 RBSC 제조공정이 개발되었으며, 용융 Si 침윤공정 방법으로 제조된 다공질 RBSC의 최대 3-점 파괴 강도는 18 MPa, 최대 기공율은 46% 범위이었다. 용융 Si 침윤방법으로 제조된 다공질 RBSC의 기계적 특성 및 기공율은 성형체내 SiC 입자 표면의 카본 source의 양 및 침윤시 사용된 Si의 양에 직접적으로 영향을 받는 것으로 나타났다. 침윤시 상대 Si 양은 40%를 사용하였으며, SiC 입자 표면에 graphite와 phenol resin을 함께 코팅한 성형체를 사용하여 제조된 다공질 RBSC에서 최대 파괴강도 값을 얻었다. 상대 Si의 양의 증가는 다공질 RBSC의 파괴강도를 감소시켰으며, SiC 입자 표면의 카본 source 코팅층은 graphite와 phenol resin을 같이 사용하였을 때 다공질 RBSC의 파괴강도는 증가되었으나, RBSC 내 기공율은 감소되었다.

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물리.화학적 방법에 의한 참돔(Pagrus major)의 품질판정에 관한 연구

  • 김태진;배진한;심길보;여해경;정호진;조영제
    • 한국양식학회:학술대회논문집
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    • 한국양식학회 2003년도 추계학술발표대회 논문요약집
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    • pp.155-156
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    • 2003
  • 우리나라는 해방 후 어려웠던 경제난국에서 벗어나 산업발전기에 접어들면서 수산물보다는 식탁에서 육류의 섭취가 상대적으로 많이 증가되었다. 그러나 최근에 들어와서는 외식산업의 현저한 발달과 더불어 즉석편리식품이나 육류의 소비가 증가함에 따라 비만, 동맥경화 및 영양의 과잉공급에 따른 각종 성인병이 만연하고 있는 실정이단, 이러한 시점에 수산물이 가지고 있는 건강기능성이나 생리효과가 식품관련 연구자들에 의해 밝혀지면서 생선회가 건강지향성과 기호성이라는 측면에서 두 가지 조건 모두를 만족시키는 식품으로 자리잡아 외식산업의 한 축을 이루어 생선회의 소비는 급증하고 있으나, 자연산 활어는 남획에 따른 자원고갈 및 어장축소 등 여러 가지 이유로 현재 유통되고 있는 생선회의 90% 이상은 양식산 활어이며, 양식 활어의 생산량 또한 1980년대 후반에 비하여 10배 이상 증가되어 있을 뿐만 아니라 가까운 중국이나 일본 등지에서 생선회로 먹기 위하여 많은 량의 활어가 수입되고 있는 실정이다 이렇게 생산된 활어는 활어시장에서 활어의 품질에 관계없이 중량을 기준으로 거래되고 있어 여러 가지 문제를 야기시킬 수 있다. 그러므로, 활어 품질판정 기술의 개발은 우리나라 양식업의 대외경쟁력을 갖추게 할 뿐만 아니라 어민소득을 향상시킬 수 있다. 또한 활어의 유통 질서를 갖추기 위해서 양식활어 근육의 품질을 정확하고도 신속하게 판정할 수 있는 기술을 개발하고자 하였다. 그러므로, 육질의 판정을 위한 기초자료로써 사육수조에서 운동여부와 운동횟수에 의한 양식 활어의 품질을 비교 검토하였다. 운동사육구(2회/1일, 0.5m/s)와 비운동사육구의 초기수분함량은 각각 73.44±0.87%, 72.88±0.25%의 함량이였다. 운동사육시간이 길어질수록 운동사육구에서는 수분함량이 운동5일째에는 73.56±0.22%였으며, 운동 20일에는 75.88±0.94%로 초기수분함량보다는 3%정도 증가하였다. 반면, 비운동사육구에서는 큰 변화를 나타내고 있지 않았다(p<0.05). 운동과 비운동시킨 참돔의 지질 함량의 변화는 운동시킨 참돔은 운동으로 인한 에너지 소비로 인하여 함량이 유의적으로 감소했으며(r=-0.35), 비운동사육구에서는 절식으로 인하여 지질함량이 감소하였다(r=-0.38). 파괴강도와 가장 밀접한 영향을 가지는 콜라겐은 운동과 비운동 모두 사육기간동안 큰 변화는 보이지 않았다. 초기의 파괴강도값은 1.45±0.02kg(운동사육구), 1.36±0.18kg(비운동사육구)이였으며 사육기간동안 운동사육구는 파괴강도값이 증가한 반면, 비운동수조에서는 참돔의 파괴강도는 사육기간동안 큰 유의차가 없었다. 각 성분간의 상관도를 살펴보면, 수분함량과 파괴강도는 상관성을 가졌으며, 지질함량과 파괴강도도 같은 경향은 나타내었다. 운동기간동안의 파괴강도와 콜라겐 사이에는 상관성의 거의 없었다. 이는 운동기간에 따른 파괴강도의 증가가 콜라겐의 함량의 증가보다는 지질함량의 감소와 수분함량의 증가와 같은 성분과의 상관성이 크다고 판단된다. 다음으로는, 운동횟수에 의한 영향으로써 운동시간을 1일 6시간으로 설정하여, 운동횟수를 결정하기 위하여 오전, 오후에 각 3시간씩 운동시키는 방법과 오전부터 6시간동안 운동시키는 두 방법을 이용하여 품질을 비교하였다. 각 조건에 따라 운동시킨 참돔의 수분함량을 나타낸 것으로, 2회(오전 3시간, 오후 3시간)에 나누어서 운동시키기 위한 육의 수분함량은 73.37±2.02%를 나타냈으며, 1회(6시간 운동)운동시키기 위한 육은 71.74±1.66%을 나타내었다. 각각의 운동조건에서 양식된 참돔은 사육초기에는 큰 변화가 없었으나, 사육 5일 이후에는 수분함량이 증가하여 15일에는 76.40±0.14, 75.62±0.98%의 수분함량을 2회와 1회 운동시킨 참돔의 육에서 각각 나타났다. 운동횟수에 따른 지질함량은 2회 운동시킨 참돔은 5.83±2.08, 1회 운동시킨 참돔은 6.72±1.84%을 나타났으며, 사육기간이 증가할수록 함량은 감소하였다. 하루 1회운동시킨 참돔은 지질 함량의 감소율이 2회 운동시킨 참돔보다는 작았지만, 1회 운동시킨 참돔과 마찬가지로 운동기간동안 지질은 감소하였다. 운동횟수와 상관없이 운동기간동안 콜라겐의 함량은 큰 증가를 보이지 않았다. 파괴강도값은 운동횟수가 많을수록 증가하는 경향을 나타내었다. 운동시킨 참돔은 운동횟수에 상관없이 지질 함량이 감소할수록 파괴강도값이 증가하였으며, 운동횟수가 하루 2회인 참돔에서는 지질함량과 파괴강도값이 높은 상관관계를 나타내고 있다(p<0.05, r=0.866(2회/1일). 운동기간과 파괴강도의 값, 운동기간과 수분함량, 운동기간과 지질함량간의 상관성은 운동횟수에 상관없이 높은 상관관계를 나타냈다. 또한, 콜라겐함량은 운동기간과 상관관계 없이 상관성이 낮았다. 그러므로, 본 실험의 목적인 양식산 활어의 품질판정을 하기 위한 요인으로 동일 어종에는 콜라겐보다는 파괴강도, 수분함량 및 지질함량과의 관계를 상관성을 가지므로, 양식 활어의 품질판정 요인으로 선정하였다.

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횡등방성 암석의 강도 이방성 모사를 위한 강도정수 공간분포함수 (Spatial Distribution Functions of Strength Parameters for Simulation of Strength Anisotropy in Transversely Isotropic Rock)

  • 이연규
    • 터널과지하공간
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    • 제26권2호
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    • pp.100-109
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    • 2016
  • 이 연구에서는 횡등방성 암석파괴함수의 개발에 활용할 수 있는 3가지 강도정수 공간분포함수를 제안하였다. 제안된 분포함수는 편구(oblate spheroid)분포함수, 지수분포함수, 강도정수텐서 방향투영함수이며 모두 2개의 모델파라미터로 정의된다. 제안된 분포함수들을 점착력과 마찰각의 공간분포함수로 활용하여 횡등방성 Mohr-Coulomb 파괴함수를 유도한 후 이를 활용하여 수치삼축시험을 모사하였다. 연약면의 경사각과 구속압의 변화에 따른 파괴축응력 변화 및 파괴면 방향 변화를 계산한 결과 3개의 분포함수을 적용한 경우 모두 실제 실험에서 관찰되는 이방성 파괴특성을 재현하고 있음을 확인하였다. 3개의 분포함수 중 강도정수텐서 방향투영함수를 채용한 경우가 가장 큰 파괴축강도를 계산하였으며 지수분포함수, 편구분포함수 순으로 낮은 파괴축강도 값을 예측하였다.