Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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2011.10a
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pp.39.1-39.1
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2011
가압경수로의 압력경계기기는 약 $300^{\circ}C$, 150기압의 고온고압수환경에서 가동되고 있다. 특히 가압기 밀림관은 고온수와, 저온수가 교차하는 부분으로 열성층 형성으로 열적, 기계적 피로 및 수화학환경이 더해진 부식피로 등에 의하여 손상을 받는다. PWR 원전에서 수화학환경은 대표적으로 용존산소(DO) 5ppb, pH 6~8, 용존수소(DH) <30 cc/kg, 온도 $316^{\circ}C$의 환경을 유지하게 된다. 가압기 밀림관에는 오스테나이트계 스테인리스강이 사용되는데, 오스테나이트계 스테인리스강은 고온 수화학환경에 민감한 것으로 알려져 있다. 따라서 오스테나이트계 스테인리강을 공기중에서의 기계적특성 및 피로특성을 향상시키기 위하여 질소를 첨가한 스테인리스강을 제조하여 PWR 원전환경에서의 피로균열성장특성을 평가하였다. 실험에 사용된 재료는 PWR 원전 가압기 밀림관 소재인 Type 347 스테인리스강에 0.0005 wt%가 첨가된 상용재와 0.11 wt% 질소가 첨가된 재료이다. 사용된 시편형상은 두께 5 mm, 폭 25.4 mm의 CT 시편이다. 수화학환경은 150기압, 온도 $316^{\circ}C$, 용존산소(DO) 5ppb, 용존수소(DH) 30 cc/Kg, pH는 약 7로 유지 하였으며, 응력비 0.1, 하중 반복속도 10Hz의 기계적 조건에서 하중제어로 시험을 진행하였다. 균열길이는 직류전위차법(Direct Current Potential Drop: DCPD)을 이용하여 측정하였다. 질소함량이 증가할수록 동일 사이클에서 균열길이가 늦게 성장하였고, 피로균열성장속도도 약간 늦어지는 것으로 나타났다. 각 스테인리스강의 피로파면 관찰결과 상용재는 약 1 ${\mu}m$의 산화물들이 생성되는 반면 질소첨가 스테인리스강은 약 0.1 ${\mu}m$정도 산화물이 생성되었다. 산화막의 두께도 질소가 첨가됨으로써 상용재에 비해 얇게 생성되었다. 따라서 질소가 첨가됨으로써 부식환경에서 내산화성이 향상되었으며, 이는 피로균열성장특성에 영향을 미치는 것으로 판단된다.
일반적으로 건축물의 설계시 풍동 실험을 통한 풍환경의 평가를 수행하고 있으며, 이는 환경 영향 평가법에서 정한 건축 사업 시행 시 수반되어야 할 자연환경, 생활환경 그리고 사회경제환경의 영향 평가의 일환으로 실시되고 있다. 그러나, 풍동 실험의 경우 여러 가지 현실적 제약조건으로 설계와 실험의 피드백 (Feedback)이 원활하지 못하며, 특히 대상 건축물이 공장과 같이 대기 오염원이 되는 경우 실험은 더욱 어려운 형편이다. 이에 대한 보완책으로 전산 유체 역학을 이용한 건축물의 풍압 해석에 의한 풍하중 추정이나 인접 지형-지물의 영향을 고려한 건축물 주위의 풍환경 평가가 있다. 전산 모사에 의해 풍동 실험의 미비점을 보완하고, 보다 상세한 정보를 확보함으로써 건축물의 구조적 안전성의 증대와 환경 피해 감소를 기할 수 있다. 그러나 복잡한 지형-지물이나 건축물 주위의 풍환경에 대한 전산 모사는 주로 두 가지의 기술적 어려움을 수반하게 되다. 그 중 하나는 고정 경계면을 이루는 형상의 복잡성으로 인해 기존에 많이 이용하고 있는 Body-fitted 격자계를 이용하는 경우, 격자 생성 과정이 매우 복잡하고 어려울 뿐 만 아니라 생성된 격자가 주로 비정렬 (unstructured) 특성을 갖게 되어 수치해석 과정의 효율을 저하시키는 요인이 되며, 격자의 형상도 수치해석의 수렴성을 저하시키는 예가 많다. 다른 어려움으로 풍환경은 전형적인 난류 유동장으로서 난류의 전산 해석은 아직도 해결하지 못한 부분이 많다는 점이다. 이에 본 논문에서는 복잡한 지형-지물이나 건축물의 풍하중과 풍환경의 전산 모사 기술 확보를 위하여 수행중인 연구의 일환으로 물체 형상의 기하학적 복잡성의 극복을 위한 가상경계법 (Immersed Boundary Method)과 난류 유동장의 물리적 엄밀성을 높이기 위한 다와동 모사 (Large Eddy Simulation)을 이용한 물체 형상과 무관한 유동장 해석 기술 개발에 대하여 다루고자 한다. 먼저 최근에 유동 해석에 이용되는 방법인 가상경계법(IBM)은 물체를 포함한 전체 전산 영역을 직교 좌표계에 의해 이산화하고, 유동장내 존재하는 물체의 표면에서의 점착 조건을 만족시키기 위하여 지배 방정식에 적절한 외력을 추가로 고려하는 방법이다. 본 연구에서는 가상경계법을 이용하여 경계층에 위치한 건물 형상의 각진 물체 주위 사이에 형성되는 공동 내부의 비정상 유속 및 압력에 대한 전산 해석을 수행하고, 풍상측 전면에 형성되는 경계층에 의한 영향을 분석하였다.
Park, Hee-Beom;Eum, In-Sub;Kim, Seong-Min;Rhee, Suk-Keun
International Journal of Highway Engineering
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v.13
no.3
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pp.7-14
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2011
The numerical analyses were performed to investigate the curling behavior of the post-tensioned prestressed concrete approach slab (PTAS) under environmental loads. A technique to include properly the boundary conditions of one end of PTAS that was connected to the bridge abutment using hinges was proposed for the numerical model. The applicability of a simplified model not having hunches was also investigated. By using the developed models, the curling behavior of PTAS was analyzed when the foundation settlement occurred. The analysis results showed that the maximum tensile stress obtained from the simplified model involving a simplified hinge connection was very closed to that obtained from a rigorous model. When the slab curled up, the maximum tensile stress occurred in the model including no foundation settlement, but when the slab curled down, the maximum stress occurred in the model including partial settlement of the foundation. Therefore, the design of PTAS should be performed considering those maximum tensile stresses.
The behavior of the fiber reinforced concrete (FRC) base under environmental loads was analyzed numerically as a fundamental study to develop a high structural and functional performance composite pavement system in which the base was formed using FRC and the asphalt or cement concrete surface was placed on it. A two-dimensional finite element model of the FRC base was developed and the sensitivity study was performed with the variables including slab thickness of base, thermal expansion coefficient, elastic modulus, and tensile and compressive strengths. The crack spacing and crack width were selected as representatives of the base behavior. The effects of the selected variables on the crack spacing and crack width were analyzed and the sensitive variables were determined. The results of this study could be useful to determine the optimal material properties of the FRC base for combining well with the surface materials.
Recently, as the building construction works have been activated, the environment in which the excavation work is proceeding in parallel with the existing structure and the adjacent excavation work is increasing. However, there is not a lot of research on this. In this study, numerical analysis was carried out for interaction analysis between former excavation construction and follow-up excavation on two excavation retaining structures in parallel with excavation. As a result of numerical analysis, if the supporting load of strut is not considered, it was analyzed that the displacement distribution in the structure can be underestimated and acting stress of strut is overestimated. It was analyzed that the support stress causes by the former excavation should be considered in order to simulate the actual behavior characteristic.
Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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v.11
no.2
s.23
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pp.77-82
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2005
Previously sailing yachts or leisure yachts were mainly made from FRP(Fiber glass reinforced plastic) in the small shipbuilding, but recently there is a trend to replace it for steel or aluminum to substitute FRP for environmental friendly materials. Although It have to need a many checked item in case of hull girder strength and transverse strength normally evaluate base on calculation of class guideline so called direct calculation method. Otherwise. this method of initial structural design considered enough for safety margin on the structure. But, case of small craft must consider for evaluating local strength through rational method. In this paper, check the bow structure members for satisfying results base on allowable stress criterion of damaged bow structure by dynamic load due to slamming and bottom impact load due to pitching motion through finite element analysis. and investigate engine bed structure considering engine weight load and transverse wave load.
Park Joo-Shin;Ko Jae-Yong;Lee Jun-Kyo;Bae Dong-Kyun
Proceedings of KOSOMES biannual meeting
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2005.05a
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pp.155-159
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2005
Analysis target ship is not introduced yet in domestic as steel yacht that is getting into the spotlight by leisure life in Australia or Japan. Sailing yacht or Yacht for leisure time made of FRP into controlling power fare mainly and the design and made of latest fishing boat and something of domestic is consisting mainly. To need investigated for concept is various kinds overall strength as that use mainly steel wire material structurally of steel yacht by small crafts about Longi strength, Transe strength portion even of design safety factor at subject to do Rule's allowable stress enough stable structure accomplish. But it is assessment of part intensity that become refer to most in small size ship.
Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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v.21
no.5
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pp.543-551
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2015
In this paper, Used on the bridge and ship, investigate the physical relationship of aluminium plate girders(A6082-T6) considering the marine environment. Plate girder will experience the patch loading such as moving load, surcharge in the product life cycle. The ultimate strength of aluminum plate girders subjected to these loads applied multiple numerical model and performed the elasto-plastic large deflection series analysis and was proposed the predicted formula for regression analysis. The predicted formula was shown by the relationship of ultimate strength and slenderness. If the slenderness is low(0-2.3), it causes a 9 % error, and If the slenderness is higher(2.3-4.0), it causes a 1-2 % error. Therefore, the propriety of proposed prediction formular was found to be assess rationally.
Park, Hee-Beom;Bae, Jong-Oh;Kim, Seong-Min;An, Zu-Og
International Journal of Highway Engineering
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v.12
no.3
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pp.139-146
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2010
This research was conducted to analyze the behavior of the post-tensioned concrete pavement (PTCP) system in which weigh-in-motion (WIM) sensors were installed. One lane of PTCP was constructed after removing the existing asphalt pavement. The frictional resistance between the slab and the underlying layer should be small enough for the PTCP slab to properly have prestresses by tensioning. By performing an experimental construction of PTCP, the friction effects and the longitudinal displacements of PTCP under environmental loads were investigated. Based on the knowledge obtained from the experiments, the actual PTCP sections including WIM sensors were constructed and the curling behavior of the system was investigated. As a result, the behavior of the PTCP system was not affected by the existence of WIM sensors, and the appropriate PTCP system when installing WIM sensors in it could be developed.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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