• 제목/요약/키워드: Biaxial Test

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원자력 발전소 격납건물 벽체의 균열거동 (Cracking Behavior of Containment Wall of Nuclear Power Plant Reactor)

  • 조재열;김남식;조남소;최인길
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제15권1호
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    • pp.60-68
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    • 2003
  • 한국원자력연구소(KAERI)의 프로그램 일환으로 콘크리트 격납건물 벽체 부재의 half-thickness 모델을 대상으로 인장실험을 수행하였다. KAERI의 이번 실험연구 목적은 격납건물 내부에서 예기치 못한 사고로 인하여 극한 내압이 작용할 때 콘크리트 격납건물의 성능을 평가할 수 있는 실험적으로 규명된 해석방안을 마련하는데 있다. 여기에 수록된 실험으로부터 얻은 데이터는 콘크리트의 균열거동 및 철근/콘크리트 사이의 상호작용 등을 포함한 재료모델을 요하는 해석방법을 검증하는데 유용할 것이다. 주요 실험 변수는 콘크리트의 압축강도로써 2축 인장을 받는 프리스트레스트 콘크리트 패널 부재의 균열거동에 미치는 영향을 살펴보았다.

축소 모형시험과 개별 요소 해석에 의한 원형 공동 주변의 점진적 취성파괴 특성에 관한 연구 (Characteristics of the Progressive Brittle Failure around Circular Opening by Scaled Model Test and Discrete Element Analysis)

  • 전석원;박의섭;배성호
    • 터널과지하공간
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    • 제15권4호
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    • pp.250-263
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    • 2005
  • 암반 내 형성된 과도한 초기응력장은 굴착 공동 주변에 점진적이고 국부적인 취성파괴를 유발시킴으로서 시공의 안정성과 경제성을 확보하는데 장애 요인으로 작용할 수 있다. 이 논문에서는 응력 수준 증가에 따른 공동 주변의 취성파괴 거동 특성을 파악하기 위해 축소된 원형 터널 공시체를 이용한 이축압축시험과 입자 결합 모델을 이용하여 개별요소법의 일종인 $PFC^{2D}$ 해석에 의한 연구를 수행하였다. 실내 이축압축시험을 통해 취성파괴의 발생 영역과 형태 면에서 실제 암반 공동 주변에서 발생된 파괴 특성과 유사한 파괴 거동을 모사할 수 있었다. 응력 강도비 증가에 따라 진행된 균열 발전단계를 미소파괴음 특성 변수들에 대한 상세 분석을 통해 평가하였다. $PFC^{2D}$ 해석을 통해 공동 주변에서의 미세 균열 발생과 전파 과정을 성공적으로 가시화하였으며 이를 통해 이축 압축시험 결과의 신뢰성과 시험방법의 적정성을 확인할 수 있었다.

Freehang 방법을 이용한 DLC 필름의 탄성 특성 평가

  • 정진원;이광렬;은광용;고대홍
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2000년도 제18회 학술발표회 논문개요집
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    • pp.128-128
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    • 2000
  • 박막의 탄성 특성을 평가하는 방법으로 nano-indentation, Brillouin light scattering measurement, ultrasonic surface wave measurement, bulge test, vibration membrane method 등 여러 가지가 제시되어 왔다. 이러한 방법들은 필름의 두께가 일정 두께 이상이 되어야 정확한 측정이 가능한 방법으로 매우 얇은 박막에서도 탄성특성을 평가할 수 있는 freehang, bridge 방법이 제시되었으며, 이 방법은 간단한 식각 공정을 통해 매우 얇은 박막에도 적용시킬 수 있다는 장점을 가지고 있다. 본 연구에서는 아주 얇은 박막에서도 탄성특성을 평가할 수 있는 freehang 방법을 이용하여 순수한 Diamond-like carbon (DLC) 필름과 Sidl 첨가된 DLC 필름의 탄성 특성을 평가하고자 한다. 실험에서 사용한 필름은 rf-PACVD 장비를 이용하여 증착하였다. 이때 전극과 플라즈마 사이의 바이어스 음전압은 -400 Vb로 합성압력은 10mTorr로 고정하였다. 사용한 반응 가스는 벤젠(C6H6), 그리고 벤젠과 희석된 실렌(SiH4 : H2 = 10 : 90)이며, 희석된 실렌의 첨가량을 조절하여 필름 내에 일정량의 Si을 함유시켰다. 각각의 조건에서 증착시간을 조절하여 필름의 두께를 변화시켰으며, KOH(5.6mol) 용액을 이용하여 습식 식각을 함으로써 freehang을 제작하였다. 이때 식각액에 의한 DLC 필름의 손상은 관찰되지 않았다. 필름의 잔류 응력을 측정하기 위해 200$\pm$10 혹은 100$\pm$5$\mu\textrm{m}$ 두께의 얇은 (100) Si wafer를 5$\times$50 mm2의 strip 형태로 절단하여 사용하였다. 필름의 압축 잔류 응력에 의해 발생한 필름/기판 복합체의 곡률은 laser 반사법과 $\alpha$-step profiler를 이용하여 측정하였으며, 이 결과를 Brenner 등에 유도된 식을 이용하여 잔류 응력을 계산하였다. 또한 제작된 frddhang은 광학 현미경과 전자주사현미경에 의해 관찰되었다. 이렇게 제작된 freehang을 이용하여 필름이 기판에 부착되기 위해 필요한 변형률을 측정하고, 독립적으로 측정된 필름의 잔류 응력을 박막의 응력-변형률 관계식에 적용하여 biaxial elastic modulus, E/(1-v)를 구할 수 있었다. 측정 결과 필름의 잔류 응력과 biaxial elastic modulus는 필름의 두께가 감소함에 따라 감소하는 경향을 나타냈으며, 같은 두께의 필름인 경우, 식각 깊이에 따른 biaxial elastic modulus 의 변화를 통해 최적의 식각 깊이를 알 수 있었다.

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Flexural strength and microstructure of two lithium disilicate glass ceramics for CAD/CAM restoration in the dental clinic

  • Kang, Suk-Ho;Chang, Juhea;Son, Ho-Hyun
    • Restorative Dentistry and Endodontics
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    • 제38권3호
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    • pp.134-140
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    • 2013
  • Objectives: There has been a growing interest in glass ceramic systems with good esthetics, high fracture resistance and bonding durability, and simplified fabrication techniques using CAD/CAM. The aim of this study is to compare flexural strength before and after heat treatment of two lithium disilicate CAD/CAM blocks, IPS e.max CAD (Ivoclar Vivadent) and Rosetta SM (Hass), and to observe their crystalline structures. Materials and Methods: Biaxial flexural strength was tested according to ISO 6872 with 20 disc form specimens sliced from each block before and after heat treatment. Also, the crystalline structures were observed using field-emission scanning microscopy (FE-SEM, Hitachi) and x-ray diffraction (XRD, Rigaku) analysis. The mean values of the biaxial flexural strength were analyzed by the Mann-Whitney U test at a significance level of p = 0.05. Results: There were no statistically significant differences in flexural strength between IPS e.max CAD and Rosetta SM either before heat treatment or after heat treatment. For both ceramics, the initial flexural strength greatly increased after heat treatment, with significant differences (p < 0.05). The FE-SEM images presented similar patterns of crystalline structure in the two ceramics. In the XRD analysis, they also had similar patterns, presenting high peak positions corresponding to the standard lithium metasilicate and lithium disilicate at each stage of heat treatment. Conclusions: IPS e.max CAD and Rosetta SM showed no significant differences in flexural strength. They had a similar crystalline pattern and molecular composition.

전산해석을 통한 고무전단강성 예측 (Rubber Shear Modulus Prediction of Finite Element Method)

  • 권태훈;김병훈;노태호;이원복;조인현
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2007년도 제28회 춘계학술대회논문집
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    • pp.189-192
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    • 2007
  • 고무제품의 경우 구조성능평가를 위해 단축인장, 순수전단, 이축인장 및 압축시험을 수행한다. 일반적으로 단축인장시험값을 기초물성으로 사용하며 용도에 따라 다른 시험을 수행한다. 검증을 위해 단축인장시험/해석 결과를 비교하여 타당성을 확인했다. 본 연구에서는 전단강성이 주요인자인 제품의 성능평가를 위해 단축인장시험에서 획득한 물성을 적용한 QLS 해석모델의 결과를 비교, 검증하였다.

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전동차용 방진고무스프링 특성 및 사용수명 예측 (Characteristics and Useful Life Prediction of Rubber Spring for Railway Vehicle)

  • 우창수;박현성;박동철
    • 한국철도학회논문집
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    • 제10권2호
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    • pp.211-216
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    • 2007
  • Rubber components are widely used in many application such as vibration isolators, damping, ride quality. Rubber spring is used in primary suspension system for railway vehicle. Characteristics and useful life prediction of rubber spring was very important in design procedure to assure the safety and reliability. Non-linear properties of rubber material which are described as strain energy function are important parameter to design and evaluate of rubber spring. These are determined by physical tests which are uniaxial tension, equi-biaxial tension and pure shear test. The computer simulation was executed to predict and evaluate the load capacity and stiffness for rubber spring. In order to investigate the useful life, the acceleration test were carried out. Acceleration test results changes as the threshold are used for assessment of the useful life and time to threshold value were plotted against reciprocal of absolute temperature to give the Arrhenius plot. By using the acceleration test, several useful life prediction for rubber spring were proposed.

상용프로그램(ABAQUS)을 이용한 원전 격납건물 RC Panel의 극한 인장해석 (Ultimate Tensile Analysis of Reinforced Concrete Containment Panel by using ABAQUS Program)

  • 김남식;정대성;김광수
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2003년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.577-584
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    • 2003
  • Tension tests of half-thickness concrete containment wall elements and material tests were conducted to derive a crack pattern and constitutive law of concrete. Main test variables are reinforcement ratio and the applied load ratio in two direction, and its effect on the behavior of reinforced concrete panel subjected to biaxial tension is investigated. Based on the test results, analytical expression is derived for the stress-strain relationship of concrete in tension. Ultimate analyses of reinforced concrete panels are carried out by a general purpose structural analysis computer program(ABAQUS), and its results are compared with the test results. The present analysis focuses on the effects of pre-analysis prior to test of specimens. These ultimate tensile analyses as pre-analysis are essential and important to design an effectual scheme of test.

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Evaluation of Characteristics and Useful Life of Rubber Spring for Railway Vehicle

  • Woo, Chang-Su;Park, Hyun-Sung;Park, Dong-Chul
    • International Journal of Railway
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    • 제1권3호
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    • pp.122-127
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    • 2008
  • Rubber components are widely used in many application such as vibration isolators, damping, ride quality. Rubber spring is used in primary suspension system for railway vehicle. Characteristics and useful life prediction of rubber spring was very important in design procedure to assure the safety and reliability. Non-linear properties of rubber material which are described as strain energy function are important parameter to design and evaluate of rubber spring. These are determined by physical tests which are uniaxial tension, equi-biaxial tension and pure shear test. The computer simulation was executed to predict and evaluate the load capacity and stiffness for rubber spring. In order to investigate the useful life, the acceleration test were carried out. Acceleration test results changes as the threshold are used for assessment of the useful life and time to threshold value were plotted against reciprocal of absolute temperature to give the Arrhenius plot. By using the acceleration test, several useful life prediction for rubber spring were proposed.

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AZ31 합금의 온간 부풀림 성형시 결정립 변화에 관한 연구 (Grain Evolution during Bulge Blow forming of AZ31 Alloy)

  • 백성규;이영선;이정환;권용남
    • 한국소성가공학회:학술대회논문집
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    • 한국소성가공학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.452-455
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    • 2008
  • In the present study, blow forming characteristics of commercially roiled AZ31 alloy sheets were investigated. Two different kinds of AZ31 sheets were originally fabricated by using direct casting and strip casting methods respectively. Both sheets have similar grain sizes of about $7{\mu}m$ with a relatively equiaxed structure after rolling. A series of tensile tests were carried out to get flow behavior in terms of temperature and strain rate. Also, grain size effect was investigated by annealing as-received sheet at elevated temperatures. Elongation increased with temperature increment as well expected. However, the differences in tensile test condition did not give much difference in elongation even at the temperature range where a large elongation would be expected with such as fine grain of $7{\mu}m$. Blow forming experiments showed that forming condition did not result in higher difference in dome height. However, the interesting feature from this study was that formability of this AZ31 alloy got different with stress condition. Firstly, biaxial stress condition might result in lower temperature and strain rate dependencies compared to uniaxial tension results for both DC and SC sheets. Secondly, DC showed slower grain growth in uniaxial tension than in biaxial stress state while SC has much higher grain growth rage in uniaxial tension than in bulging.

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저압터빈용 로터강의 이축 피로수명예측법에 관한 연구 (Study of Axial and Torsional Fatigue Life Prediction Method for Low Pressure Turbine Rotor Steels)

  • 현중섭;송기욱;이영신
    • 한국정밀공학회지
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    • 제22권12호
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    • pp.149-155
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    • 2005
  • The rotating components such as turbine rotors in service are generally subjected to multiaxial cyclic loading conditions. The prediction of fatigue lift for turbine rotor components under complex multiaxial loading conditions is very important to prevent the fatigue failures in service. In this paper, axial and torsional low cycle fatigue tests were preformed for 3.5NiCrMo steels serviced low pressure turbine rotor of nuclear power plant. Several methods to predict biaxial fatigue life such as Tresca, von Mises and Brown & Miller's critical plane approach were evaluated to correlate the experimental results for serviced NiCrMoV steel. The fracture mode and fatigue characteristics of NiCrMoV steel were discussed based on the results of fatigue tests performed under the axial and torsional test conditions. In particular, the Brown and Miller's critical plane approach was found to best correlate the experimental data with predictions being within a factor of 2.