지구 오존층 파괴로 인한 환경문제에 대응하기 위해 생산이 제한되고 사용상의 규제가 강화된 할론을 대체할 소화약제와 소화설비에 관심이 모아지고 있다. 국내 기술기준인 NFSC 107A와 선진 외국기준인 NFPA 2001을 비교.분석을 통한 문제점과 개선안을 제시하는 것이야 말로 화재의 진압과 확산을 막는 길일 것이다.
지구 오존층 파괴로 인한 환경문제에 대응하기 위해 생산이 제한되고 사용상의 규제가 강화된 할론을 대체할 소화약제와 소화설비에 관심이 모아지고 있다. 국내 기술기준인 NFPA 107A와 선진 외국기준인 NFPA 2001을 비교.분석을 통한 문제점과 개선안을 제시하는 것이야 말로 화재의 진압과 확산을 막는 길일 것이다.
Carbon Fiber Reinforced Plastic(CFRP) 복합재료는 높은 비강성 및 우수한 화학적 특성 등으로 인하여 여러분야에서 점점 사용이 증가하고 있다. 대부분의 CFRP 복합재료는 여러 부품들의 조립을 통해 제작된다. 이러한 독립된 부품들은 볼트, 핀 등과 같은 기계적인 방법을 통해 체결된다. 볼트나 핀에 의한 hole은 구조내에서 노치로 작용하여 부품의 강도저하의 원인이 된다. 본 논문에서는 홀의 크기와 시험편 폭이 노치재의 파괴강도에 끼치는 영향을 평가하여 hole을 포함하고 있는 평직 CFRP 복합재료의 정하중 파괴 강도를 실험적으로 평가하였다. 이를 위하여 본 논문에서는 홀 크기와 시험편 폭에 따른 점응력 조건의 특성길이를 평가하였으며, 특성길이와 노치재의 파괴강도의 관계를 확인하였다. 이를 이용하여 노치재의 정하중 파괴기준을 재정의하였다.
한계평형법 이론들을 사용하기 위해서는 극한 파괴 상태에서 나타나는 파괴 전단면을 찾아야 한다. 강도 감소법에서는 유한요소해석의 수치해가 일정 반복 횟수 이내에 수렴하지 못하는 시점을 극한 파괴 상태로 정의한다. 하지만 Coupled Eulerian-Lagrangian (CEL)기법을 유한요소해석에서 사용하면 극한 파괴 상태에 도달하여도 수치해의 비수렴 상황이 발생하지 않으므로 이러한 정의는 사용하기 어렵다. 본 연구에서는 CEL 기법을 이용한 유한요소해석에서 지반의 극한 파괴 상태를 감지할 수 있는 객관적인 물리량 기준을 제시하였다. 비배수 조건의 연약지반이 연속기초 하중을 받는 경우 극한 파괴 상태에 해당하는 이론적 하중에서 소성 소산 에너지의 변화속도가 민감하게 변화함을 찾을 수 있었다.
소결온도 및 열처리에 의하여 미세조직을 변화시킨 질화규소의 파괴강도특성 및 그 신뢰성 평가를 하였다. 결정립이 클수록 파괴인성치는 증가하였지만 굽힘강도는 저하하였다. 균열재의 파괴응력 $\sigma$c와 등가균열길이 ae와의 관계는 프로세스 존 크기 파기기준에 의한 계산 결과와 매우 잘 일치하였다. 그리고 굽힘파괴응력 $\sigma$F와 파괴인성치 KIC의 통계적 특성을 고려한 파괴평가고건을 제안하였다.
국제 열 핵융합로 (International Thermonuclear Experimental Reactor) 의 중앙 솔레노이드(solenoid) 초전도 전자석의 피복관 (conduit) 으로서 가장 유력한 후보 재료인 니켈-철 기저 초합금에 대한 개선된 파괴역학적 거동 예측 모형을 개발하기 위하여 피로균열 성장과 파괴 인성 치의 측정이 사용되었다. 유한 요소법을 사용하는 상용 구조해석 코드인 ANSYS 제 5.2판에 의해 초전도 전자석 피복관 재료에 대한 탄소성 파괴역학적 거동을 살펴보았다. 정확한 파괴 기준을 개발하기 위하여 삼차원 J 적분 인자에 의한 결과를 사용하였다. 얇은 피복관재의 경우에 절대온도 4도에서의 적합한 파괴 인성치는 실제 단면효과를 고려한 표면균열 인장시험 결과를 토대로 J 적분으로 도출한 150 MPaㆍm$^{1}$2/ 로 제시되었다.
원자력 발전소의 안전성과 향후 수명연장에 있어 중요한 파괴인성 평가기준으로 사용되는 연성-취성 천이온도인 RT$_{NDT}$ 의 중요성과 값 결정에 있어서의 문제점을 살펴보고, 천이온도 영역에서 파괴인성의 통계적 분포를 이용한 RT$_{NDT}$ 예측과 충격시험결과로부터 K곡선을 유도하는 방법에 대한 가능성 등을 논의하였다.
슬래브-기둥 접합부는 많은 구조물의 시공에 사용되고 있다. 그러나 횡하중을 받는 슬래브-기둥 접합부의 파괴거동 및 극한강도를 예측하는 것이 매우 어렵기 때문에 현행 구조물 설계기준은 횡하중을 받는 슬래브-기둥 접합부의 파괴 거동을 명확하게 설명하지 못하고 있다. 본 논문에서는 횡하중을 받는 슬래브-기둥 접합부의 극한해석과 설계를 위하여 응력교란영역을 가지는 3차원 구조의 해석과 설계를 위하여 제안된 3차원 격자 스트럿-타이 모델 방법을 파괴실험이 수행된 43개의 횡하중을 받는 슬래브-기둥 접합부의 극한강도 평가에 적용하고, ACI 318-05 기준과 FIB 1999 기준에 의한 극한강도 평가결과와 비교함으로써 3차원 격자 스트럿-타이 모델 방법의 타당성을 검토하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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