The replacement criterion of rail by accumulated passing tonnage was estimated by the bending fatigue life of rail. In order to estimate the bending fatigue life, it is basically needed to analyze bending fatigue behavior on the rail. In this study, the bending fatigue test were performed for 50kg/m and 60kg/m rails, and test specimens were distinguished by new and used rails and by the types of welded rail such as base material, thermite weld, and gas pressure weld. Also, this study analyzed the fractured surface, the position of initial crack and the bending fatigue behavior (S-N curve). Therefore, it evaluated S-N curve for welded rails according to the fracture probability. The result from this study might be used essential data in order to estimate the bending fatigue life of rail by the accumulated passing tonnage.
중트럭 통행으로 인한 철근콘크리트 교량바닥판의 열화는 교량구조물을 유지보수하는데 있어 심각한 문제 중 하나이며, 프리캐스트 바닥판을 이용한 교량바닥판의 시공 및 교체 방법이 실용적이며 효과적인 방법으로 인식되고 있다. 본 연구에서는 횡방향 ddusruf부에 종방향 프리스트레싱을 도입한 프리캐스트 바닥판의 모델을 제작하여 바닥판간 횡방향 연결부의 강성 평가 및 연결부의 피로 거동을 파악하기 위해서 피로실험을 수행하여 피로하중하에서의 휨강성의 변화, 균열발생 및 파괴하중 등을 측정하였다. 실험결과를 통해서 피로하중하에서 프리스트레스 프리캐스트 부재의 프리스트레스 효과를 평가하였으며, 현장타설에 의해서 시공되는 일반 RC 부재에 비해서 우수한 구조적 거동을 보여주는 적정량의 종방향 프리스트레스 크기를 결정하였다.
The membrane for LNG storage tank behaves linearly in macroscopic view, but behaves elasto-plastically in some local areas, and has the structure undergoing both tension and bending. That is, the membrane is not able to be evaluated with the fatigue characteristics of the material, and it is so difficult to evaluate the membrane with a real big model because of the difficulty of imposing complex loads. Therefore, a prediction formula fur the fatigue life of the membrane is proposed to use for the design of LNG storage tank.
The major objective of this study is to investigate the fatigue behavior evaluation of immovability crossing for railway turnout by the field test. In railway engineering, an appliance is necessary to allow a vehicle to move from one track to another. This appliance came to be known technically as turnout. So, turnout is required very complex railway technologies such as rolling stock, track. Due to the plan under the application of high speed train, turnout are needed more stable for fatigue behaviors. It analyzed the mechanical behaviors of turnout crossing with propose its advanced technical type on the field test and fatigue evaluation for the dynamic fatigue characteristics. As a result, the advanced type crossing are obviously effective for the fatigue damage ratio and dynamic response which is non-modified type. The analytical and experimental study are carried out to investigate the passing path of contact surface and fatigue damage trend decrease dynamic stresses and deflections on advanced crossing type. And the advanced type reduce dynamic fatigue damage ratio and increase fatigue life(about each 38%)more than non-modified type. From the field test results of the servicing turnout crossing, it is evaluated that the modification of contact angle, weight, material and sectional properties is very effective for ensure against fatigue risks.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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v.35
no.11
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pp.1361-1368
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2011
Fatigue crack propagation behavior and the fatigue life in-high performance steel were investigated by means of fatigue crack propagation tests under constant loading conditions of 'R=0.1 and f=0.1 Hz', 'R=0.3 and f=0.3 Hz', and 'R=0.5 and f=0.5 Hz' for the load ratio and frequency, respectively. A modified Forman model was developed to describe the fatigue crack propagation behavior for the conditions. The modified Forman model is applicable to all fatigue crack propagation regions I, II, and III by implementing the threshold stress intensity factor range and the effective stress intensity factor range caused by crack closure. The results show that predicted fatigue lives of Forman and modified Forman models were 8,814 and 12,292 cycles, respectively when the crack propagated approximately 5.0 mm and the load ratio and frequency were both 0.1. Comparison of the test results indicates that the modified Forman model showed much more effective fatigue crack propagation behavior in high-performance steel.
Fatigue behavior of before-and-after penetration was examined experimentally using surface pre-cracked specimens of aluminium alloy 5083-0. The fatigue crack shape before penetration is almost semicircular, and the measured aspect ratio is larger than the value obtained by calculation using K values proposed by Newman-Raju. It is found that the crack growth behavior on the back side after penetration is unique and can be divided into three stages. By using a crack propagation rule in case of long surface crack, the change in crack shape after penetration can be evaluated quantitatively.
Jo, Shin Haeng;Jo, Nam June;Jang, Jung Soon;Baek, Yu Jin;Kim, Nak Seok
한국방재학회:학술대회논문집
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2011.02a
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pp.86-86
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2011
토목 기술의 발달로 장대교량이 증가함에 따라 교면 포장도 더 심각한 진동 및 충격, 기상조건에 노출되게 된다. 교면 포장은 차량의 주행의 편리성뿐 아니라 교량 구조물을 보호해야 하는 역할도 함께 수행하기 때문에 일반 토공부의 포장과 다른 성능을 필요로 한다. 교면 포장의 특수함을 감안하여 교면 포장의 품질을 평가하고, 설계와 적용시 반영 한다면 교량의 내구 연한 및 시공, 유지관리 비용을 절감 할 수 있을 것이다. 본 논문에서는 교면 포장에 요구되는 성능을 조사하고, 교면 포장 특히, 장대 교량 적용시 교면 포장의 성능 평가를 위한 평가 방법을 고찰하였다. 교면 포장의 가장 큰 구조적 특징은 교량의 진동과 휨에 의해 포장이 받게 되는 휨응력이다. 특히 교량의 장경간화에 따라 더 큰 진동과 변형을 경험하게 되는 교면 포장은 그에 따른 충분한 휨 추종성과 피로 저항성을 확보하여야 한다. 기존 토공부 포장에서는 실험이 간단한 원통형 공시체를 이용한 간접인장강도 모드의 실험으로 피로 성능을 평가하였으나, 교면 포장은 실제 거동 특성과 유사한 빔 피로 시험 모드가 보다 신뢰성이 높을 것으로 판단된다. 빔 피로시험 모드로는 3점, 4점, 5점 휨 피로 시험 모드가 있으며, 각각의 모드는 지지점의 개수, 재하점의 개수에 따라 다른 거동 특성을 평가 할 수 있다. 최근 개발된 5점 휨 시험의 경우 교량에서 발생하는 부(-)모멘트를 모사할 수 있어 보다 현실적인 검증이 가능할 것으로 예상된다. 이 외에도 실제 크기 모형을 이용하여 윤하중을 가하는 Full-scale 모델의 경우 비용과 시간이 많이 소요되는 단점이 있으나 가장 신뢰성이 높은 방법이라고 할 수 있다. 교면 포장은 교량구조부로 수분이 침투되는 것을 막아주는 역할을 하여야 하며, 특히 해상 교량의 경우의 염분과 겨울철 사용되는 제빙화학제는 콘크리트의 열화와 강구조물의 부식을 발생시키므로 교면 포장의 방수 성능 검토는 매우 중요한 역할을 한다. 일반 토공부 포장과 달리 교면 포장은 하부층이 대기에 노출되어 있기 때문에 겨울철에 더 낮은 온도로 포장체의 온도가 내려가게 되고, 온도가 떨어진 포장층은 스티프니스가 증감함에 따라 저온 균열의 발생확율이 높아지며, 휨추종성도 나빠질 가능성이 높다. 따라서 저온에서의 균열 저항성 및 스티프니스를 평가하는 것은 교면 포장 재료의 중요한 인자 중 하나이다. 포장과 포장 하부층의 접착은 포장층의 일체화된 거동을 할 수 있게 하기 때문에 내구성 향상에 중요하다. 특히 교량과 같이 진동과 변형이 많은 경우에 있어 포장 접착층의 성능은 포장과 교량 구조물의 파손에 더 큰 영향을 미치게 된다. 접착성능은 실내에서의 직접인장모드와 전단접착강도 시험 모드의 실험이 있으며, 현장에서 측정하는 Pull-off 실험 등이 있다. 최근에 교통량과 중차량의 증가와 더불어 교량이 장경간화 되어 가면서 평가방법과 기준을 과거보다 엄격하게 할 필요성이 있다. 하지만 현실은 교면포장에 대한 시방규정이 모호하기 때문에 본 논문에서 제시한 국내외의 다양한 평가방법을 통해 적절한 교면포장의 성능을 평가하고 교면포장의 거동특성에 대한 이해를 함으로써 보다 발전된 교량기술을 확보할 수 있을 것이다.
Shim, Chang Su;Lee, Pil Goo;Kim, Hyun Ho;Yoon, Tae Yang
Journal of Korean Society of Steel Construction
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v.15
no.6
s.67
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pp.621-628
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2003
Stud shear connectors are the most commonly used shear connectors: up to 22mm studs are usually used in steel-concrete composite structures. To expand the current design codes for stud connectors, large studs with a diameter of more than 25mm should be investigated. Through push-out tests on large stud shear connectors that transcend the limitation of current design codes, fatigue behavior was investigated and comparisons with design equations performed. The shear stiffness of the connectors in elastic range was evaluated through shear tests on 25mm, 27mm, and 30mm studs and compared with those from static tests. The fatigue behavior of large studs was discussed in terms of residual slip and load-slip curves. The initiation of fatigue cracks in the welding part could be detected through the history of displacement range. Test results showed that the design fatigue endurance of S-N curves in current design codes could be applied to large stud shear connector.
Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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v.15
no.2
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pp.646-652
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2014
It is the primary aim of this paper to propose the empirical fatigue crack propagation model fit to describe a crack growth behavior of AZ31 magnesium alloys under the different specimen thickness conditions. The empirical models estimated are Paris-Erdogan model, Walker model, Forman model, and modified-Forman model. The parameters of each model are estimated by maximum likelihood method. The statistical crack growth data needed for an estimation of empirical models are obtained by fatigue crack propagation tests under the three cases of specimen thickness. It is found that the good empirical models fit to describe a crack growth behavior of AZ31 magnesium alloys under the different specimen thickness conditions are Paris-Erdogan model and Walker model. It is also verified that a fatigue crack growth rate exponent of a empirical model may be a material constant at the specimen thickness conditions of 4.75mm and 6.60mm.
Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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v.13
no.2
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pp.522-528
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2012
It is the aim of this paper to propose the empirical fatigue crack propagation model fit to describe a crack growth behavior of AZ31 magnesium alloys. The statistical data of a crack growth for an estimation are obtained by fatigue crack propagation tests under the three cases of maximum load. The empirical models estimated are Paris-Erdogan model, Walker model, Forman model, and modified-Forman model. It is found that the empirical model fit to describe a crack growth behavior of AZ31 magnesium alloys is Paris-Erdogan model and Walker model. It is also verified that a fatigue crack growth rate exponent of a empirical model is to be a material constant.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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