• 제목/요약/키워드: 파단지수

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노치 발파공에 의한 파단면 제어 효과에 관한 연구 (Assessment of Notch Effect on Fracture Plane Control)

  • 김광염;김동규;정동호;조상호
    • 화약ㆍ발파
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    • 제26권1호
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    • pp.57-66
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    • 2008
  • 발파에서 특정한 방향으로 균열 성장을 제어하는데 장약공 노치가 유효하다는 연구결과가 발표되어오고 있다. 본 연구에서는 장약공의 노치가 파단면 형성에 미치는 영향을 살펴보기 위하여 일반 장약공과 노치 장약공에 의한 파단면의 표면을 비교하였다. 암석시편에 노치를 형성하기 위하여 노치비트시스템이 적용되었다. 파단면의 표면은 디지털 영상 계측법을 적용하여 DEM 모델로 재구성하고, 표면 거칠기 지수를 사용하여 파단면의 거칠기를 평가하였다.

최외곽공 주변암반의 발파굴착 손상영역 저감에 관한 수치해석적 연구 (Numerical Study on the Reduction of Blast-induced Damage Zone)

  • 박세웅;오세욱;민경조;;조상호
    • 화약ㆍ발파
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    • 제37권3호
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    • pp.25-33
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    • 2019
  • 지하광산의 갱내 굴착 과정에서 폭약을 사용하여 발파하는 경우, 최외곽공의 폭력을 조절하여 외부 암반의 손상도 감소와 원활한 파단면을 형성하는 작업은 종업자의 안전 및 작업능률을 향상시키는 결과를 가져올 수 있다. 본 연구는 2차원의 동적파괴과정해석기법인 DFPA-2D 코드를 사용하여 단일 장약공에서 발파 시, 장약공의 직경과 디커플링 지수에 따라 생성되는 균열손상범위를 수치해석적으로 확인하였고 Sweden의 발파손상영역 경험식을 이용하여 암반손상범위를 예측하고 DFPA 해석결과와 비교하였다. 추가로 DFPA코드를 지하채광발파의 최외곽공 발파균열예측에 적용하여 파단면형성 및 발파손상발생 메커니즘에 대하여 검토하였다.

H형강 보-기둥 접합부의 보 웨브 단부접합길이에 따른 모멘트전달효율 평가 (Evaluation of Moment Transfer Efficiency According to the Connection Length of the Column Flange and the Beam Web of the H-beam Column Connection)

  • 홍영주;오상훈
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제26권6호
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    • pp.193-203
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    • 2022
  • 본 연구는 국내에서 주로 사용되는 강구조 보-기둥 접합상세와 논스캘럽접합상세의 내진성능을 비교하기 위해 실대형 정적반복실험과 실험과 동일한 모델링 통한 FEM해석을 진행하였다. 정량적인 수치비교를 위해 이전연구에서 사용된 변형률집중지수와 모멘트전달효율을을 인용하였다. 보 웨브의 용접면적 감소에 따라 플랜지 부분의 변형률이 증가되어 회전각에 따른 소성변형능력이 감소되거나 취성파단이 일어나는 현상을 보였다. 해석결과와 실험결과 비교시 H형 전체단면적에 대한 웨브 용접비가 60%이하로 떨어질 경우 취성파단이 일어날 가능성이 높아지는 경향이 나타났다.

Al합금의 크리프 파단수명에 관한 연구 (The Creep-Rupture Life of Al Alloy)

  • 배춘익;진도훈
    • 한국기계기술학회지
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    • 제13권4호
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    • pp.125-130
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    • 2011
  • Technological mode progress demands the use of materials at high temperature and pressure. Constant load creep tests have been carried out over the range of stresses at high temperatures. One of the most critical factors in considering such applications as the most critical one is the creep behavior. In order to investigate the creep behavior in this study, the stress exponents during creep were determined over the temperature range of $275^{\circ}C$ to $325^{\circ}C$ and the stress range of 36MPa to 72MPa. The applicability of modified Monkman-Grant relationship was also discussed.

등가강도 개념에 의한 탄소섬유 복합재료의 이축강도 및 피로수명 예측 (Prediction of Biaxial Strength and Fatigue Life using the Concept of Equivalent Strength)

  • 이창수;황운봉
    • Composites Research
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    • 제12권2호
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    • pp.53-61
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    • 1999
  • 복합재료의 파단식은 강도계수의 산정이 쉽고, 형상이 유연하며, 논리적인 단순성을 유지하기 위하여 각 파단모드와 하중조건을 고려하는 것이 바람직하다. 본 연구에서는 인장 및 비틀림의 이축하중에 대한 등가강도를 도입함으로써 새로운 파단식을 유도하였다. 이축 실험 결과는 등가이축강도가 cos($tan^{-1}R_b$)의 지수함수로 표현됨을 보였다. 이축하중의 파단강도는 일방향 인장강도 및 비틀림강도와 이축비의 함수로 예측할 수 있다. 실험 데이터의 산포성은 Weibull 분포함수와 등가이축강도 개념을 이용하여 분석하였다. 또한, 일방향 인장 및 비틀림 S-N 선도로부터 복합하중하의 S-N 선도를 구할 수 있는 피로해석법을 평면 응력 모델을 기반으로 개발하였다. 예측결과는 적층복합재료의 이축강도와 피로수명의 실험 데이터와 잘 일치하였다.

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Ni 합금강의 크리프 거동 (Creep Behaviours of 9% Ni Alloy)

  • 황경충;김종배;강성수
    • 한국안광학회지
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    • 제13권4호
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    • pp.89-94
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    • 2008
  • 목적: 각종 기계 부품에 주로 사용되는 9% Ni 합금강의 고온 크리프 시험과 그 시편들의 파단면을 관찰하고 Larson-Miller 변수를 적용하여 상수 C값을 결정하여 합금강의 수명을 예측하는데 있다. 방법: 본 시험의 장치는 Andrade와 F. Garofalo 등이 고안한 레버-빔 형으로 제작되었고, 크리프시험 설정조건은 시험편에 미치는 영향을 알아보기 위하여 4가지의 온도조건과 4가지 응력조건을 설정하여 16가지의 조건 하에서 시험을 실시하였다. 결과: 크리프 시험온도가 증가함에 따라 크리프 변형에 따른 응력의 멱지수(n)는 3.97에서 3.55로 점진적으로 감소하는 경향을 보였다. 크리프 변형의 활성화에너지는 응력이 증가함에 따라 90.39에서 83.64 kcal/mol로 점진적으로 감소하였다. Larson-Miller 변수의 계산에 의한 상수 C값은 약 22로 계산되었으며, 사용온도가 제시되면 그 수명을 예측할 수 있다. 파단면의 SEM 측정결과 저온과 고온의 경우는 입내파단에 의한 취성파괴 현상이 나타났으며, 중간정도 온도영역에서는 입계파단에 의한 연성파괴현상이 나타났으며, 일부에서는 딤풀현상도 나타났다. 결론: 9% Ni 합금강에 대한 고온 크리프시험과 그 시편들의 파단면을 관찰한 결과를 제시하여 그 파괴현상을 분석함으로써 설비분야의 부품활용에 대한 기초설계 자료를 구축하여 장비의 수명예측에 유용하게 응용될 수 있다.

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강도를 고려한 원통형 복합재료 구조물의 최적설계 (Optimal Design of Cylindrically Laminated Composite Shells for Strength)

  • 김창완;황운봉;박현철;신대식;박의동
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제20권3호
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    • pp.775-787
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    • 1996
  • An optimization procedure is proposed for the design of cylindrically laminated composite shell having midplane symmetry and subjected to axial force, torsion and internal pressure. Tsai-Wu and Tsai-Hill failure criteria are taken as objective functions. The stacking sequence represents the design variable. The optimal design formulation based on state space method is adopted and solution proccedure is described with the emphasis on the method of calculations of the design sensitivities. A gradient projection algorithm is employed for the optimization process. Numerical results are presented for the several test problems.

Mg-Zn-Mn-(Ca)합금의 크리이프 소성변형 및 파단거동에 관한 연구 (A Study on the Plastic Deformation and Fracture Behavior of Mg-Zn-Mn-(Ca) Alloys)

  • 강대민;박수찬;강경일
    • 동력기계공학회지
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    • 제10권3호
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    • pp.45-50
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    • 2006
  • In this paper, creep tests of Mg-Zn-Mn and Mg-Zn-Mn-Ca alloy casted by mold under the temperature range of 473.00-573.00K, and the stress range of 23.42-87.00Mpa were done with the equipment of automatic controlled temperature and computer for data acquisition. The activation energies were obtained by relationship between creep rate and temperature, and the stress exponents were obtained by relationship between creep rate and stress. From the experiment results, the activation energies of Mg-Zn-Mn and Mg-Zn-Mn-Ca alloy were 149.87kJ/mol, 147.97kJ/mol, respectively, and the stress exponents of those alloy were 5.13, 5.59, respectively, under the temperature of 473.00-493.00K and the stress range of 62.43-78.00Mpa. And the activation energies of those alloy were 134.41kJ/mol, 129.22kJ/mol, respectively, and the stress exponent of those alloy were 3.48, 3.77, respectively, under the temperature of 553-573Mpa and the stress range of 23.42-39.00Mpa. Also the lifes of Mg-Zn-Mn-Ca alloy were higher than those of Mg-Zn-Mn alloy, and the results of SEM showed fracture surfaces under low temperature had smaller dimples than those under high temperature.

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마찰용접된 니켈기 초내열합금 Alloy718의 고온 크리프 파단 특성 (High Temperature Creep Rupture Characteristics of Ni-Based Alloy718 Jointed by Friction Welding)

  • 권상우;공유식;김선진
    • 한국해양공학회지
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    • 제22권6호
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    • pp.58-63
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    • 2008
  • The short-term high temperature creep rupture behavior of Ni-based Alloy718 steels jointed by friction welding wasinvestigated at the elevated temperatures of 550 to $700^{\circ}C$ under constant stress conditions. The creep rupture characteristics such as creep stress, rupture time, steady state creep rate, and initial strain were evaluated. Creep stress has a quantitative correlation between creep rupture time and steady state creep rate. The stress exponents (n, m) of the experimental data at 550, 600, 650 and $700^{\circ}C$ were derived as 26.1, -22.4, 22.5, -18.5, 17.4, -14.3 and 6.9, -8.1, respectively. The stress exponents decreased with increasing creep temperature. The creep life prediction was derived by the Larson-Miller parameter (LMP) method and the result equation obtained is as follows: T(logtr+20)=-0.00148${\sigma}^2$-3.089${\sigma}$+23232. Finally, the results were compared with those of the base metal for Alloy718.