• 제목/요약/키워드: Air-Bending Test

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[$CO_2$] 용접이음재의 대기 및 해수중에서의 회전굽힘 피로강도에 관한 연구 (A Study on Rotary Bending Fatigue Strength of the $CO_2$ Gas Welded Joint in Air and Sea Water)

  • 강성원;이승윤
    • 대한조선학회논문집
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    • 제37권2호
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    • pp.118-126
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    • 2000
  • 용접이음재에서는 용착금속, 열영항부 및 모재가 열사이클 및 조직의 변화에 의하여 각종 기계적 성질의 차이가 있으며, 특히 부식환경에서는 이들의 영향이 현저하게 나타나는 경우가 많다. 또 용접이음재의 피로강도는 이음형식, 용접금속 및 열영향부의 특성, 사용환경과 응력의 종류에 따라 변화한다. 따라서 본 연구에서는 현재 선박 및 해양구조물의 건조에 많이 채용되고 있는 TMCP 강재의 $CO_2$ 가스 용접이음재의 열영향부에 대한 대기중 및 부식환경중에서의 회전굽힘피로시험을 실시하여 피로균열의 발생 및 성장거동을 조사 검토하였다. 또한 대기중의 피로강도와 부식환경중의 피로강도를 비교함으로써 부식효과 및 응력집중효과 등을 고려한 용접이음재의 부식환경중에서의 피로강도 평가법 및 피로강도 설계곡선을 검토하였다.

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CF/Epoxy적층판의 충격손상거동에 관한 연구 (A Study on Impact Damage Behavior of CF/Epoxy Composite Laminates)

  • 임광희;심재기;양인영
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제26권5호
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    • pp.835-842
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    • 2002
  • In this paper, static and fatigue bending strengths and failure mechanisms of CFRP (carbon fiber reinforced plastics) laminates having impact damages have been evaluated. Composite laminates used for this experiment are CF/EPOXY orthotropy laminated plates, which have two-interfaces $[0^0_ 4/90^0_4]_{ sym}$. A steel ball launched by the air gun collides against CFRP laminates to generate impact damages. The damage growth during bending fatigue test is observed by the scanning acoustic microscope (SAM) and also, the fracture surfaces were observed by using the SEM (scanning electron microscope). In the case of impacted-side compression, fracture is propagated from the transverse crack generated near impact point. On the other hand, fracture is developed toward the impact point from the edge of interface-B delamination in the case of impacted-side tension. Eventually, failure mechanisms have been confirmed based on the observed delamination areas and fracture surfaces.

베어링강의 기가사이클 피로 특성에 관한 연구 (Fatigue Characteristic of Bearing Steel(STB2) in Gigacycle)

  • 김상천;서창민;황병원;이태성
    • 한국해양공학회:학술대회논문집
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    • 한국해양공학회 2004년도 학술대회지
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    • pp.370-375
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    • 2004
  • Fatigue tests were carried out to find the fatigue characteristics in the super-long life range by using a cantilever type rotational bending fatigue test machine. Three kinds of specimen in bearing steels with the quenched and tempered in air (A and B, B: shot peened after heal treatment) and under vacuum conditions(C:non-shot peened)were tested in this study. S-N curves obtained from fatigue tests of C specimen tend to come dawn again in the super-long life range due to fish-eye type cracking, while most of A and B specimens fractured by surface defects such as scratches and slip lines. This duplex S-N behavior for the high strength steels have to be reviewed by the change of fracture modes.

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석회석 골재를 사용한 강섬유보강 포러스콘크리트의 강도특성에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Mechanical Properties of Porous Concrete Using Coal Ash and Polymer)

  • 이병재;박승범;장영일;전흠진;이택우
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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    • pp.685-688
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    • 2008
  • 콘크리트는 압축에 강한 특성을 지닌 재료이지만, 인장 및 휨강도가 낮고 균열에 대한 저항성이 약한취성재료라는 단점을 가지고 있어 이에 대한 보완책으로서 철근이 사용되어 왔다. 하지만, 포러스콘크리트는 내부에 존재하는 다량의 연속공극으로 인하여 철근보강시 철근이 공기에 노출되어 부식되는 문제점을 보이고 있다. 따라서, 본 연구에서는 강섬유를 혼입과 목표공극률에 따른 공극률, 압축강도,휨강도 및 휨인성 특성을 검토하였다. 실험결과, 강섬유의 혼입에 따른 실측공극률은 증가하는 것으로 나타났으며, 강도특성에서는 강섬유의 혼입률이 증가 함에 따라 증가하는 것으로 나타났으나 일정량 이상의 섬유가 혼입되었을 경우에는 강도가 오히려 감소되는 것으로 나타났다. 또한, 휨인성평가에서는 강섬유를 혼입하지 않은 포러스콘 크리트에 비하여 처짐변형 성능이 현저히 개선되는 것으로 나타났다. 따라서 강섬유를 포러스콘크리트에 활용한 2차제품 및 포장재료 등에 적용하기 위한 강도 및 휨저항성능 향상재료로 사용가능성을 확인하였다.

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CFRP 적층쉘의 적층구성 및 곡률 변화에 따른 관통 특성 (Penetration Characteristics of CFRP Laminated shells according to Stacking Sequence and Curvature)

  • 조영재;김영남;양인영
    • 한국정밀공학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.164-171
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    • 2005
  • This study aims to examine an effect of stacking sequence and curvature on the penetration characteristic of a composite laminated shell. For the purpose, we manufactured specimens with different stacking sequences and curvatures, and conducted a penetration test using an air-gun. To examine an influence according to stacking sequence, as flat plate and curvature specimen had more plies, their critical penetration energy was higher, Critical penetration energies of specimen A and C with less interfaces somewhat higher than those of B and D with more interfaces. The reason that with less interfaces, critical penetration energy was higher is pre-impact bending stiffness of composite laminated shell with less interfaces was lower than that of laminated shell with more interfaces, but bending stiffness after impact was higher. And it is because interface, the weakest part of the composite laminated shell, was influenced by transverse impact. As curvature increases, critical penetration energy increases linearly. It is because as curvature increases, resistance to in-plane deformation as well as bending deformation increases, which need higher critical penetration energy. Patterns of cracks caused by penetration of composite laminated shells include interlaminar crack, intralaminar crack, and laminar fracture. A 0$^{\circ}$ply laminar had a matrix crack, a 90$^{\circ}$ply laminar had intralaminar crack and laminar fracture, and interface between 0$^{\circ}$and 90$^{\circ}$laminar had a interlaminar crack. We examined crack length and delamination area through a penetration test. For the specimen A and C with 2 interface, the longest circumferential direction crack length and largest delamination area were observed on the first interface from the impact point. For the specimen B and D with 4 interface, the longest crack length and largest delamination area were observed on the third interface from the impact point.

T.M.C.P. 강의 부식피로거동에 미치는 염분의 영향에 관한 연구 (The Study on the Influence of the Concentration NaCl Solution on Corrosion Fatigue Behavior of T.M.C.P. Steel)

  • 이상호;한정섭
    • 한국해양공학회지
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    • 제7권2호
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    • pp.131-140
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    • 1993
  • To study the corrosion fatigue begavior of T.M.C.P. steel, the rotary bending fatigue test with the change of concentration of NaCl solution was carried out. Fatigue life in the corrosion environment is decreased markedly in comparision with that in the air. Fatigue limit in the air was about 225 MPa. In case of 3.5% NaCl solution fatigue life could be expressed as .sigma./sub f/=10,392 * (N/sub f/)/sup -o.2923 . According to the paris's rule, crack growth rates could be expressed as da/dN=2.62.*10/sup -7/ .DELTA. K/sup 1.09/(3.5% NaCl solution), da/dN=1.95 *10/sup -7 .DELTA. K/sup 1.05/(1% NaCl solution), da/dN=2.62 * 10/sup -7/.DELTA./sup 0.72/(0.01% NaCl solution) with da/dN expressed in mm/cycle and .DELTA.K in MPa.GAMMA.m. The crack growth rate in the corrosion environment was highest under 3.5% NaCl solution.

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Full field strain measurements of composite wing by digital image correlation

  • Pagani, A.;Zappino, E.;de Miguel, A.G.;Martilla, V.;Carrera, E.
    • Advances in aircraft and spacecraft science
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    • 제6권1호
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    • pp.69-86
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    • 2019
  • This paper discusses the use of the Digital Image Correlation (DIC) technique for the displacement and strain measurements of a wet lay-up composite wing. As opposed to classical strain gages, DIC allows to conduct full field strain analysis of simple to complex structural parts. In this work, wing-up bending tests and measurements of the composite wing of the Dardo Aspect by CFM Air are carried out through an ad-hoc test rig and the Q-400 DIC system by Dantec Dynamics. Also, the results are used to validate a finite element model of the structure under investigation.

비대칭으로 보강된 복합재 원형 스파의 파손하중 예측 (The Prediction of Failure Load for an Unsymmetrically Stiffened Circular Composite Spar)

  • 김성준;이동건;박상욱
    • 한국항공우주학회지
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    • 제48권7호
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    • pp.505-511
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    • 2020
  • 원형 복합재 튜브를 고고도 장기체공 무인기의 주요 스파에 사용하였다. 본 논문에서는 수정된 Brazier 방법을 이용하여 비대칭으로 보강된 원형 스파의 파단하중을 예측할 수 있는 이론적인 모델을 제안하였다. 이 모델을 이용하여 비대칭으로 보강된 원형스파의 최대 허용 굽힘 모멘트를 예측하였다. 해석 결과로부터 원형 스파의 상단에 위치한 보강된 캡은 최대 허용 굽힘 모멘트를 증가시키는 것을 알 수 있다. 4점 굽힘 실험을 수행하여 스파 캡이 파손하중에 미치는 영향을 평가하였고 제안된 모델과 비교하였다. 그리고 수치해석을 수행하여 보강된 원형 스파의 거동을 분석하였다. 제안된 이론적인 모델은 실험 및 수치해석 결과와 잘 일치함을 보였다.

SiC 첨가한 ZrO2의 기계적 특성에 대한 와이블 통계 해석 (Weibull Statistical Analysis on Mechanical Properties in ZrO2 with SiC Additive)

  • 남기우;김선진;김대식
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제39권9호
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    • pp.901-907
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    • 2015
  • 비커스 경도 실험은 세라믹스 재료의 경도를 특성화하는데 사용되는 일반적인 실험법이다. 그러나 경도도 하나의 확률변수로 취급하는 것이 일반적이다. 본 연구의 목적은 단상 $ZrO_2$ 와 SiC 첨가한 $ZrO_2/SiC$ 복합 세라믹스의 굽힘강도와 비커스 경도의 통계적 성질을 조사하는 것이다. 본 연구에서는 와이블 통계 해석에 기초하여 그들의 결과를 특성치와 변동을 비교 고찰하였다. 굽힘강도 및 비커스 경도는 모두 와이블 분포에 비교적 잘 적합할 수 있음을 알았다. 또한 단상 $ZrO_2$ 와 SiC 첨가한 $ZrO_2/SiC$ 복합 세라믹스와 그들의 열처리재에 대한 비커스 경도의 확률분포에 대한 척도 및 형상 파라메터 값을 평가하였다.

와이블 통계 해석에 의한 ZrO2 복합 세라믹스의 기계적 특성 (Determining Mechanical Properties of ZrO2 Composite Ceramics by Weibull Statistical Analysis)

  • 김선진;김대식;남기우
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제39권10호
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    • pp.955-962
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    • 2015
  • 비커스 경도 시험은 모든 재료에 적용할 수 있으며, 경도 시험 중에서 가장 광범위하게 사용된다. 경도는 기계적 성질을 평가하는 하나의 확률변수로 볼 수 있다. 본 연구는 $ZrO_2$ 단상 세라믹스와 $TiO_2$ 첨가량에 따르는 $ZrO_2/SiC$ 복합 세라믹스의 굽힘강도와 비커스 경도의 통계적 성질을 조사하였다. 굽힘강도와 비커스 경도는 와이블 확률 분포를 잘 따랐다. 척도 및 형상 파라메터는 $ZrO_2$ 모재 세라믹스, $ZrO_2/SiC/TiO_2$ 모재 세라믹스 및 이들을 열처리한 세라믹스를 사용하여 평가하였다. 또한 압입하중의 증가에 따른 영향도 평가하였다.