• Title/Summary/Keyword: 파괴계수

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Notch Sensitivity Analysis for the Rock Fracture Toughness (암석의 파괴인성계수와 균열감응도의 해석)

  • 백환조
    • Tunnel and Underground Space
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    • v.7 no.2
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    • pp.143-149
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    • 1997
  • 암석의 파괴인성계수(fracture toughness)는 균열의 성장에 대한 암석의 저항을 나타낸다. 실험실에서 측정한 파괴인성계수는 일반적인 암석의 불균질성이나 이방성 외에도 시험편의 형상이나 하중조건에 의하여 크게 영향을 받는다. 따라서, 제한된 수의 시험편을 사용하여 측정된 파괴인성계수는 자료의 분산이 심하므로 실제 적용에 있어서 문제가 된다. 균열감응도란 파괴인성계수의 측정에 사용되는 시험편의 형상에 따라 결정되는 지수로서, 시험편의 파괴가 균열의 성장에 의한 것인지, 혹은 인장강도에 의한 것인지를 판별하는 기준이 된다. 이러한 균열감응도를 파악하여 암석의 파괴인성계수 측정에 유효한 시험편의 크기나 초기균열 길이의 범위를 설정할 수 있다. 이는 또한 실험실에서 측정된 차괴인성계수의 유효성 여부를 판별하는 기준으로 사용될 수 있다. 본 논문에서는 암석의 파괴인성계수의 측정에 흔히 사용되는 몇 가지 형태의 시험편들에 대하여 균열감응도를 계산하고 이에 따른 초기균열 길이의 범위를 제시하고자 한다.

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Fracture Properties and Microstructural Characteristics of Rock (암석의 파괴역학적 특성과 미세구조에 관한 연구)

  • Baek, Hwan-Jo
    • Journal of Industrial Technology
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    • v.16
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    • pp.267-275
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    • 1996
  • 금속과 같은 균질한 재료의 균열파괴의 특성을 설명하기 위하여 도입된 파괴역학의 이론들은 1960년대 이후 콘크리트나 암석 등에 대하여 적용되기 시작하였다. 파괴인성계수(fracture toughness)는 균열의 성장에 대한 재료의 저항을 나타낸다. 그러나, 암석의 파괴역학적 특성은 암석이 갖는 불균질성이나 비등방성에 의하여 영향을 받는다. 즉, 암석의 파괴역학적 특성의 측정은 시험편의 크기나 초기균열의 길이, 시험편의 형상 등에 의하여 측정자료의 분산이 심하며 따라서 다른 기본 물성들의 경우에서와 마찬가지로 일정한 시험기준의 도입이 요구되었다. 1988년에 국제암반공학회(ISRM)에서 제시한 표준시험방법은 시험편의 제작이나 시험방법에 있어서 복잡한 과정을 요구하고 있다. 본 논문에서는 표준시험방법에서 사용되는 시험편의 형태에 비하여 비교적 간단한 시험방법들에 의하여 얻어진 파괴적인성계수들을 서로 비교하여 제시하고 시험편의 크기와 기타 시험조건에 따른 파괴인성계수 측정치의 변화를 나타내고 있다. 또한, 암석에 포함되어있는 자연균열들의 특성과 파괴역학실험 중 유발되는 인공균열들의 형태를 비교하여 실험실에서 얻은 파괴역학적 계수들의 현장적용에 대한 문제점들을 지적하고 있다.

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An Experimental Study of Mechanical Properties of High-strength Concrete (고강도 콘크리트의 역학적 특성에 대한 실험 연구)

  • Yang, In-Hwan;Hwang, Chul-Sung
    • Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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    • v.21 no.6
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    • pp.206-215
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    • 2017
  • An experimental program was carried out to investigate the mechanical properties of high-strength concrete. High-strength concrete with compressive strengths of 80 to 120 MPa was tested. Test results are presented regarding effect of water-binder ratio on compressive strength and compressive strength gain. In addition, the effect of curing methods on compressive strength, elastic modulus, splitting tensile strength, and modulus of rupture is investigated. Test results of elastic modulus, splitting tensile strength, and modulus of rupture are compared with predictions from the current design recommendations. Predictions of elastic modulus by using KCI recommendation has good agreement with test results. However, predictions of modulus of rupture by using KCI recommendation underestimate the test results. ACI 363R recommendations predict well test results of splitting tensile strength and modulus of rupture. ACI 363R recommendations for predicting splitting tensile strength and modulus of rupture can be used for high-strength concrete with compressive strengths up to 120 MPa.

Prediction of The MOR of Larch Lumber (낙엽송 소경각재의 휨 파괴계수 예측)

  • Lee, In-Hwan;Cho, Soo-min;Hong, Soon-Il
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • v.46 no.1
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    • pp.93-99
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    • 2018
  • It is necessary to review the non-destructive indexes in order to estimate the bending strength performance of the domestic larch lumber. In this study, MOEs (modulus of elastic) the larch lumber (cross-section $89{\times}120mm$) were evaluated through non-destructive methods such as the ultra-sonic method, longitudinal vibration method, and non-destructive bending method. The non-destructive measurement method which best represented the static MOE was determined and applied as the MOR(modulus of rupture) estimation index. The MOE that was measured through the longitudinal vibration method showed the highest correlation with the static MOE. The MOR was highly related to the static MOE. Therefore, the non-destruction MOE measured through the longitudinal vibration method was used to estimate the MOR of the lumber.

The Effects of Drying Schedules on the Bending Properties of Lodgepole Pine Dimension Lumber Treated with CCA (건조 Schedule이 CCA 처리 Lodgepole Pine 각재의 휨강도 성질에 미치는 영향)

  • Kim, Gyu-Hyeok
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • v.19 no.2
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    • pp.65-71
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    • 1991
  • 본 연구는 CCA 처리재의 재건조(再乾燥)시 적용된 건조 스케쥴 (통상(通常) 열기건조(熱氣乾燥)와 고온건조(高溫乾燥) 스케쥴)이 처리재의 휨강도(强度) 성질에 미치는 영향을 고찰하고자 수행되었다. 탄성계수(彈性係數)(MOE), 그리고 비파괴시험(非破壞試驗)에 의해 얻어진 동적(動的) 탄성계수 (Dynamic MOE) 및 대수감쇠율(對數減衰率)(Logarithmic decrement) 은 처리후 재건조에 의해 큰 영향을 받지 않았다. 반면에 적용된 건조 스케쥴에 관계없이 재건조시 심각한 파괴계수(破壞係數)(MOR)의 감소가 파괴계수 분포의 모든 영역에서 초래되었다. 그러나 통상 열기건조(최대 건구온도=$71^{\circ}C$)와 고온건조(건구온도=$110^{\circ}C$) 서로간에는 감소의 정도에 큰 차이가 없었다. 따라서, 처리재의 재건조사 심각한 파괴계수의 감소가 용인(容認)되지 않는다면 CCA로 처리된 Lodgepole pine 각재의 재건조는 미국 연방 임산물 시험장의 Lodgepole pine의 통상 열기건조 스케쥴 (T9-C3) 보다 온화(溫和)한 조건으로 실시되어야 할 것이다.

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A Study on Fracture Bahavior of Composite Material Subjected to Simultaneous Deformation Mode (연립변형모드 구성된 복합재료의 파괴역학적 거동에 관한 연구)

  • 김상철
    • Magazine of the Korea Concrete Institute
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    • v.9 no.3
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    • pp.179-187
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    • 1997
  • 콘크리트는 여러 구성 성분들이 불규칙적인 배열을 이루어 형성된 복합재료이지만, 과거에는 이 재료를 하나의 단종재료로 간주하여 해석하였기 때문에, LEFM에서 사용되는 파괴인성계수만으로는 콘크리트의 파괴역학적 접근이 어렵다는 것 이외에는 파괴인성계수들의 크기의존성에 대한 이유라든가, 실험을 통해서 관측된 구조물 두께 방향으로의 서로 다른 깊이의 균열 진행 현상에 대해서는 설명하기가 어려웠다. 따라서 본 연구는 콘크리트를 하나의 복합재료로써 각각의 구성요소들이 차지하고 있는 체적비 및 배열상의 효과를 고려하여 복합재료의 파괴거동을 해석하고, 구성재료의 수와 파괴인성계수와의 상관관계를 분석하였다. 각각의 구성요소들을 연립변형모드( SD mode)로 배열시킨 조건에서 복합재료역학개념에 입각하여 해석한 결과, 일반적으로 실험이나 비선형파괴역학 해석과 같이 하중-변위곡선 상단부에서 비선형 거동이 관측되었다. 또한 임계응력확대계수( $K_IC$)나 파괴에너지($G_r$)는 구성원의 수나 보의 크기에 대해서 거의 무관한 값을 나타내지만, 임계군열선단개구변위 ($CTOD_c$)는 크기에 영향을 받음을 보여 주었다. 균열의 진행속도는 균열이 진행될수록 감소하며, 파괴인성이 작은 구성원에서부터 균열이 발생되어 결과적으로 보의 두께 방향으로 서로 다른 크기의 균열길이가 생성됨이 관측되었다.

Evaluation and Interpretation of the Fracture Toughness of Rocks (암석 류의 파괴인성계수의 측정과 해석방법에 관한 연구)

  • Baek, Hwan-Jo;Suh, Baek-Soo
    • Journal of Industrial Technology
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    • v.16
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    • pp.277-284
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    • 1996
  • 암석의 파괴인성계수는 암석이 갖는 불균질성 및 비등방성에 의하여 시험조건에 따른 측정자료의 분산이 심하다. 즉, 시험편의 형태나 크기에 따른 변화가 심하여 기존의 선형탄성 파괴역학 이론의 적용에 문제점이 있는 것으로 지적되고 있다. 이러한 자료의 분산을 최소화하기 위한 방법의 하나로 균열감응도를 적용한 해석을 제시하고 있다. 균열감응도란 파괴역학 실험 당시 시험편에 가해진 인공 균열의 감응도를 말하며 이는 3점 하중에 의한 파괴가 균열의 성장에 의한 파괴인지, 혹은 단순히 인장파괴에 의한 것인지를 판명함으로써 측정자료의 선택을 명확하게 하기 위한 방법의 하나로 적용될 수 있다.

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Design Concept of Nuclear Pressure Vessels to Protect Against Failure by Plastic Deformation (원자력 압력용기의 소성변형에 의한 파괴방지를 위한 설계개념)

  • Song, Dahl-Ho;Lee, Hae
    • Journal of the KSME
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    • v.33 no.8
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    • pp.728-738
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    • 1993
  • 원자력 압력용기의 소성변형에 의한 파괴의 방지를 위한 설계개념의 요체는 압력용기에 발생하는 응력을 하중형태와 중요도에 따라 분류하고, 분류된 각각의 응력범주에 대해서 극한설계의 개 념에 의한 붕괴하중에 안전계수를 도입한 것이다. 원자력 압력용기에 적용된 안전계수는 재료의 인장가동에 대해서 3이다. 이것은 일반용 압력용기에 대한 안전계수 4보다 적은 값이나, 원자력 압력용기의 소성변형에 의한 파괴방지를 위하여 이미 모든 작용하중에 대하여 응력해석을 수행 하였고 그 결과를 평가한 것이기 때문에 안전계수는 낮더라도 더 안전하다고 할 수 있다.

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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
    • Journal of the KSME
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    • v.22 no.1
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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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Evaluation of the Resistance Bias Factors to Develop LRFD for Gravel Compaction Piles (LRFD 설계를 위한 쇄석다짐말뚝공법의 저항편향계수 산정)

  • Han, Yong-Bae;Park, Joon-Mo;Jang, Yeon-Soo
    • Journal of the Korean Geotechnical Society
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    • v.28 no.2
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    • pp.43-55
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    • 2012
  • In this study, the resistance bias factors are calculated to determine the resistance factor of Gravel Compaction Piles which is one of the soft ground improvement methods. In order to calculate resistance bias factors for gravel compaction piles, two ultimate bearing capacities were analyzed. One is the ultimate bearing capacity in 2.54 cm settlement measured using data of the field loading test on 41 piles and the other is the ultimate bearing capacity calculated using the seven equations concerning bulging failure. The results of analysis show that the probability density function of the calculated ultimate bearing capacities has a lognormal distribution. Resistance bias factor and the coefficient of variation for Greenwood equation are 0.91 and 0.38, respectively, and for those of Hughes & Withers are 1.19 and 0.39. The two equations are suitable for calculating resistance factors for LRFD of soil improvement using gravel compaction piles.