• 제목/요약/키워드: 파괴거동

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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.

파일형 선박충돌방호공의 거동특성 (Behavior characteristics of Pile-type vessel collision protective structure)

  • 이정우;박준석;이계희
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2010년도 정기 학술대회
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    • pp.433-436
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    • 2010
  • 본 논문에서는 파일형 선박충돌 방호공에 선박이 충돌하였을 때 방호공의 거동을 해석하였다. 방호공의 구조는 상부슬래브, RCP 말뚝 및 이를 지지하는 지반은 비선형 지반스프링으로 모델링 하였다. 상부슬래브 8절점요소로 모델링 하였으며 철근과 콘크리트로 구성되어있다. RCP 말뚝은 철근망과 충진콘크리트로 구성되어있으며 충돌 시 파괴거동을 표현할 수 있는 Damaged Plasticity로 모델을 사용하였고 Shell 요소로 모델링 하였다. 선박충돌 시 선박의 강성에 따른 거동 특성을 파악하기 위해 선박을 강체모델과 실제모델에 대한 해석을 수행하였다. 선박과 교량의 충돌은 정면충돌로 고려하였으며, 충돌속도는 3.3m/sec로 가정하였다. 선박과 방호공과의 충돌 해석은 비선형 해석 프로그램인 ABAQUS/Explicit을 이용하여 수행하였으며, 이를 통하여 선박 충돌 시 방호공의 에너지 거동을 분석하였다. 해석결과 선박의 강성이 커질수록 슬래브의 변형 및 소산 에너지량이 커지는 것을 확인할 수 있었다.

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강-콘크리트 계면의 계면상수 결정 : 부착 및 비부착 슬립실험 (Determination of Steel-Concrete Interface Parameters : Bonded and Unbonded Slip Tests)

  • 이타;주영태;이용학
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제21권6호
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    • pp.773-780
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    • 2009
  • 강-콘크리트 계면거동의 성질을 정의하는 계면변수를 파악하고, 구성모델의 성격을 정의하는 구성변수의 물리적 특성 파악과 값의 크기를 결정하기 위해 강-콘크리트 계면에 대한 거동실험을 수행하였다. 구성변수는 포괄적인 적용을 목적으로 부착계면 뿐만 아니라 비부착계면의 거동까지 포함하기 위해 최근에 Mohr-Coulomb 파괴규준에 근거하여 제안된 구성모델을 기준하여 결정하였으며, 구속압을 받는 계면의 취성으로부터 연성까지의 파괴거동 성질을 고려하기 위해 낮은 구속압 및 중간크기의 구속압을 포함하는 네 종류의 구속압을 고려하였다. 실험 결과에 대한 분석을 통해 최대평균전단응력과 잔류응력 및 모드 II 파괴에너지 방출률과 구속압 간의 관계는 각 경우가 선형적 관계에 있음을 확인하였다. 이 논문에서 얻어진 실험 결과에 근거하여 이어지는 후속 논문에서는 해석적 방법에 의한 계면상수 값의 결정과 결정된 계면상수 값을 이용한 계면유한요소해석을 수행하여 계면상수 값의 적절성을 검증하였다.

음향방출을 이용한 mortar 재료의 미시적 파괴거동에 관한 연구 (A Study on Microscopic Fractrue Behavior of Mortar Using Acoustic Emission)

  • 이준현;이진경;장일영;윤동진
    • 콘크리트학회지
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    • 제10권6호
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    • pp.203-211
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    • 1998
  • 고체내부의 미소파괴시 발생하는 탄성파 방출을 이용하는 음향방출기법은 구조물 또는 재료 내부의 미시적 변형기구를 이해하는데 매우 유익한 수단으로 최근 각 분야에서 다양하게 응용되고 있다. 따라서 본 연구에서는 모르타르 부재의 휨재하 시험시 부재 내부에 발생하는 미시적 손상거동 및 파괴특성을 시험시 연속적으로 모니터링한 AE 신호특성으로부터 평가하였다. 나아가 삼각법을 이용한 2차원 AE 발생원 위치추정으로부터 시험체 노치선단 주변에 대한 AE 발생원 위치를 명확히 하였으며 이들 결과로부터 미소균열의 성장 거동을 연속적으로 모니터링 하였다.

재료의 취성과 연성이 균열의 진전에 미치는 영향 (Effect on Material Property on the Frature Propagation Behavior)

  • 정재연;우경식
    • 한국항공우주학회지
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    • 제42권11호
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    • pp.919-926
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    • 2014
  • 본 논문에서는 재료의 물성에 따른 파괴 거동을 응집영역모델과 확장유한요소법을 이용하여 예측하였다. 중앙에 경사진 초기 균열을 가지는 직사각형 시편 형상에 대해 평면응력요소로 모델링하고 인장하중을 가하여 균열의 전파 거동을 모사하였다. 파손 진전이 예측되는 지역에 대해 응집영역모델링 해석에서는 모든 일반 요소들 사이에 응집요소를 삽입하였고, 확장유한요소해석에서는 요소확장영역으로 지정하였다. 취성과 소성 재료에 대해 파괴 형태를 예측하고 파괴 강도를 계산하였다. 시편의 두께가 매우 얇은 경우에 기하학적 비선형 후좌굴해석 기법으로 주름변형을 고려하였고 주름이 파괴 거동에 미치는 영향을 조사하였다.

온태리오형 교량상판의 거동에 관한 연구 (사교의 경우) (Behavlor of Ontarlo-Type Skew Bridge Decks)

  • 김긍환
    • 콘크리트학회지
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    • 제2권1호
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    • pp.101-108
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    • 1990
  • 사교의 경우에 있어서 온태리오형 상판의 거동에 대하여 실험 및 해석적으로 연구하였다. 텍사스주에서 수정 제안된 온태리오형 상판의 상세에 따라 실물크기 모형을 제작하여 상판의 양단부와 중앙에서 상판이 파괴될 때까지 수행하였다. 실험모형은 현행 AASHO 설계하중에서 뿐만 아니라 설계하중의 3배에 달하는 초과하중에서도 만족스러운 거동을 하였다. 상판의 양단부는 전단, 중앙부는 펀칭전단에 의하여 파괴되었으며 실제파괴강도는 아치현상을 고려하여 계산한 휨파괴강도보다 휠씬 작았다. 실험결과를 예측하고 다른 경우에 대해서도 사용할 수 있도록 해석모델을 구축하였으며 실험결과와 매우 근사한 해석결과를 얻었다.

원주방향균열이 존재하는 원전 배관계통의 파괴거동에 관한 실험적 연구(I) - 직관부에서의 균열거동 평가 - (An Experimental Study on the Fracture Behavior of Nuclear Piping System with a Circumferential Crack(I) - Estimation of Crack Behavior in Straight Piping -)

  • 최영환;박윤원
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제23권7호
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    • pp.1182-1195
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    • 1999
  • The purpose of this study is to investigate experimentally the effects of both seismic loading and crack length on the fracture behavior of piping system with a circumferential crack in nuclear power plants. The experiments were performed using both large scale piping system facility and 4 points bending test machine under PWR operating conditions. The difference in the load carrying capacities between cracked piping and non-cracked piping was also investigated using the results from experiments and numerical calculations. The results obtained from the experiments and estimation are as follows : (1) The safety margin under seismic loading is larger than those under quasi static loading or simple cyclic loading. (2) There was no significant effect of crack length on tincture behavior of piping system with both a surface crack and a through-wall crack. (3) The load carrying capacity in cracked piping was reduced by factors of 7 to 46 compared to non-cracked piping.

탄소섬유쉬트로 보강된 RC 보의 유한요소해석 (FE Analysis of RC Beams Strengthened with Carbon Fiber Sheet)

  • 한상호;이경동
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제16권1호
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    • pp.53-58
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    • 2003
  • 탄소섬유쉬트는 경량, 고강도, 우수한 내식성, 그리고 간편한 시공성 때문에 많은 종류의 철근콘크리트 부재의 보강에 사용되고 있다. 그러나 탄소섬유쉬트에 의해 보강된 철근콘크리트 부재의 파괴거동은 탄소섬유쉬트와 콘크리트 표면의 부착특성에 따라 크게 달라진다. 본 연구에서는 탄소섬유쉬트와 콘크리트 사이의 경계면에 링크요소를 이용함으로써 탄소섬유쉬트와 콘크리트 사이의 부착거동의 변화를 고려한 부착응력-미끄럼 모델을 제안하였다. 또한 이 방법의 유효성을 알아보기 위하여 탄소섬유쉬트로 보강된 철근콘크리트 보의 파괴거동에 대한 해석을 실시하여 실험결과와 비교하였다. 그 결과 본 연구에서 제안된 모델을 이용한 해석결과는 실험결과와 비교적 잘 일치함을 알 수 있었다.

감육배관의 요한요소해석에 의한 파괴거동 평가 (Fracture Behavior Evaluation of Wall Thinned pipes by Finite Element Analysis)

  • 안석환;남기우;김진욱;이수식;윤자문
    • 한국해양공학회:학술대회논문집
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    • 한국해양공학회 2004년도 학술대회지
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    • pp.320-325
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    • 2004
  • Fracture behaviors and strength of pipes with local wall thinning are very important Jar the integrity of energy plants. In pipes of energy plants, sometimes, the local wall thinning may result from severe erosion-corrosion damage. Recently, the effects of local wall thinning on strength and fracture behaviors of piping system have been well studied. In this paper, the elasto-plastic analysis is performed by FE code ANSIS. We evaluated the failure mode, fracture strength and fracture behavior from FE analysis.

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강판 휨보강된 철근콘크리트보의 구조적 거동 (Structural Behavior of RC Beams Strengthened with Steel Plates)

  • 오병환;조재열;강동옥
    • 콘크리트학회지
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    • 제9권5호
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    • pp.233-244
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    • 1997
  • 구조적으로 손상을 입은 구조물들에 대한 보강방법으로 강판, 카본쉬트, 아라미드섬유쉬트 등을 이용한 접착공법이 최근 들어 많이 사용되고 있으며 그 중 가장 널리 Tm이는 방법은 강판접착공법이다. 강판접착공법에 대해서는 많은 연구가 진행되어 오고 있으나, 보의 구조적 거동에 영향을 미치는 다양한 인자들의 영향이나 강성, 파괴양상등에 미치는 영향들에 대해서는 체계적인 평가가 이루어지지 않은 실정이며 특히 강판접착공법에서 파괴에 큰 영향을 미치는 박리하중에 대한 연구는 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 일련의 철근콘크리트보부재를 대상으로 하여 주요실험변수로 선행하중의 크기, 강판의길이, 강판의 두께, 앵커볼트의 간격과 유무, 강판의 층수, 측면보강높이를 실험변수로 하여, 휨인장에 대해 강판잡착공법을 적용하여 포괄적인 실험을 수행하였다. 3등분점하중법의 실험결과를 이용하여 처짐, 인장 및 압축 철근의 변형도, 콘크리트와 강판의 변형도를 분석하였고, 이를 토대로 파괴양상과 파괴하중을 분석하였다.