• Structural Engineering and Mechanics
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• 제34권3호
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• pp.377-390
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• 2010

This paper studies fracture initiation direction of two parallel non-coplanar cracks of equal length. Using the dislocation pile-up modelling, singular integral equations for two parallel cracks subjected to mixed-mode loading are derived and the crack-tip field including singular and non-singular terms is obtained. The kinking angle is determined by using the maximum hoop stress criterion, or the ${\sigma}_{\theta}$-criterion. Results are presented for simple uniaxial tension and biaxial loading. The biaxiality ratio has a noticeable influence on crack growth direction. For the case of biaxial tension, when neglecting the T-stress the crack branching angle is overestimated for small crack inclination angles relative to the largest applied principal stress direction, and underestimated for large crack inclination angles.

• 콘크리트학회논문집
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• 제25권2호
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• pp.155-163
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• 2013

이 연구는 도넛형 이방향 중공슬래브에 매입된 이형철근의 부착특성 및 부착강도 산정을 위한 기초적인 연구이다. 도넛형 이방향 중공슬래브의 철근 부착특성 및 부착강도 산정을 위해 pull-out test를 수행하였다. 도넛형 중공형성체는 슬래브 내부에 배치되어 철근과 중공형성체 사이에 내부의 피복이 형성된다. 이러한 내부피복두께는 외부피복두께보다 상대적으로 작은 피복두께를 가지며 중공형상에 따라 $2.5d_b$보다 작은 내부피복두께가 형성되기 때문에 철근의 부착에 영향을 미치게 된다. 또한 중공형성체가 일정 간격으로 떨어져 배치되어 있으므로 인장철근을 감싸고 있는 피복두께의 조건이 철근의 길이방향으로 변하게 된다. 따라서 도넛형 이방향 중공슬래브의 부착특성을 알아보기 위해서 중공형성체 형상에 따라 부착구간을 구분하였다. 구간별로 내부피복두께에 따른 부착응력-슬립 관계를 확인하였으며, 중공형성체 전 구간에 걸친 부착응력분포를 확인하여 철근의 길이방향에 따른 부착응력의 발현정도를 확인하였다. 또한 구간별 부착응력-슬립 관계를 기반으로 하여 도넛형 중공슬래브의 부착강도를 산정할 수 있는 부착강도 산정 방법을 제안하였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 추계학술대회논문집A
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• pp.137-142
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• 2001

In structural applications, brittle materials such as soda-lime glasses and ceramics are often subjected to multiaxial stress. Brittle materials with crack or damaged by foreign object impacts are abruptly fractured from cracks, because of their properities of very high strength and low fracture toughness. But in most cases, the residual strength has been derived from tests under uniaxial stress such as a 4-point bend test. The strengths under multiaxial stresses might be different from the strength. In comparable tests, the residual strength under biaxial stress state by the ball-on-ring test was greater than that under the uniaxial one by the 4-point bend test. In the case that crack having 90deg. to loading direction, the ratio of biaxial to uniaxial flexure strength was 1.12. At a different crack angle to loading direction when it was evaluated by the 4-point bend test, the residual strength was different and the ratio of 45deg. to 90deg. was 1.16.

• 대한기계학회논문집A
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• 제30권1호
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• pp.42-51
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• 2006

An indentation method to determine equi-biaxial residual stress is proposed by examining the data from the incremental plasticity theory based finite element analyses. We first select optimal normalized-parameters, which are minimally affected by indentation depth and material properties. Numerical linear regressions of obtained data exhibit that maximum load and contact area of imprint are the main parameters measuring the residual stress. The proposed indentation approach provides a substantial enhancement in accuracy compared with the prior methods.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2003년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.599-606
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• 2003

An analytical model which can simulate the post-cracking nonlinear behavior of reinforced concrete (RC) members such as bars and panels subjected to uniaxial and biaxial tensile stresses is presented. The proposed model includes the description of biaxial failure criteria and the average stress-strain relation of reinforcing steel. Based on strain distribution functions of steel and concrete after cracking, average response of an embedded reinforcement, a criterion to consider the tension-stiffening effect is proposed using the concept of average stresses and strains. The validity of the introduced model is established by comparing the analytical predictions for reinforced concrete tension members with results from experimental studies. Finally, correlation studies between analytical results and experimental data from biaxial tension test are conducted with the objective to establish the validity of the proposed models and identify the significance of various effects on the response of biaxially loaded reinforced concrete panels.

• 한국소성가공학회:학술대회논문집
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• 한국소성가공학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.64-68
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• 2005

In recent years, there has been a growth of the manufacture and application of magnesium products because of its small specific gravity as well as its relatively high strength. However, there are so many studies to assure good formability because magnesium sheet alloy is difficult to form. In this study, uniaxial tensile and biaxial tensile test of AZ31 magnesium sheet alloy with thickness of 1.2mm were performed at room temperature. Uniaxial tensile test were performed until $7\%$ of engineering strain. R-values and stress-strain curve were obtained. Biaxial tensile tests with cruciform specimen were performed until the breakdown of the specimen occurs. The yield loci are made by application of plastic work theory. The results are compared with the theoretical predictions based on the Hill and Logan-Hosford model. However, next study will be performed at warm-temperature because the specimens are broken under the $0.5\%$ of equivalent strain at biaxial tensile test.

• 대한기계학회논문집A
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• 제22권3호
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• pp.595-602
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• 1998

Specimens of 304 stainless steel were tested to failure at elevated temperatures under multiaxial stress states, uniaxial tension using smooth bar specimens, biaxial shearing using double shear bar specimens, and triaxial tension using notched bar specimens. Rupture times are compared for uniaxial, biaxial, and triaxial stress states with respect to the maximum principal stress, the von Mises effective stress, and the principal facet stress. The results indicate that the principal facet stress gives the best correlation for the material investigated, and this parameter can predict creep life data under multiaxial stress states with rupture data obtained with specimens under uniaxial stresses. The results also suggest that grain boundary cavitation, coupled with localized deformation processes such as grain boudary sliding, controls the lifetimes of the specimens.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제19권7호
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• pp.1432-1440
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• 2005

High-temperature rupture behavior of 5083-Al alloy was tested for failure at 548K under multiaxial stress conditions: uniaxial tension using smooth bar specimens, biaxial shearing using double shear bar specimens, and triaxial tension using notched bar specimens. Rupture times were compared for uniaxial, biaxial, and triaxial stress conditions with respect to the maximum principal stress, the von Mises effective stress, and the principal facet stress. The results indicate that the von Mises effective and principal facet stresses give good correlation for the material investigated, and these parameters can predict creep life data under the multiaxial stress states with the rupture data obtained from specimens under the uniaxial stress. The results suggest that the creep rupture of this alloy under the testing condition is controlled by cavitation coupled with highly localized deformation process, such as grain boundary sliding. It is also conceivable that strain softening controls the highly localized deformation modes which result in cavitation damage in controlling rupture time of this alloy.

• 콘크리트학회논문집
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• 제15권2호
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• pp.335-343
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• 2003

철근 콘크리트 보의 휨 해석 시 적용되는 콘크리트 압축연단의 극한변형률(${\varepsilon}$$_{cu}$) 과 등가응력블럭 계수(${\beta)$$_1$)는 1축 뿐 만 아니라 2축 휨 해석에도 적용될 수 있는 것으로 여러 실험결과를 통하여 검증되었다. 그러나 2축 휨을 받는 기둥 단면에서와 같이 압축영역이 비직사각형인 경우 극한변형률과 등가응력블럭 계수는 압축영역이 직사각형인 경우와 달라지게 되고, 이와 같은 압축영역 형태에 따른 콘크리트 응력분포 특성의 변화는 기둥과 같이 고축력을 받는 경우 단면의 휨 강도에 중요한 영향을 끼치게 된다. 그러나 ACI318-99에서 제시하는 기둥의 2축 휨 설계도표는 1축과 2축 휨 해석에 동일한 응력분포 특성치를 적용하여 산출되었다. 본 논문에서는 중립축 각도와 깊이에 따른 응력분포 특성을 파악하고 이를 합리적으로 수식화 함으로써 수정된 단면 소성해석 모델을 제시하였다. 또한 제시된 소성해석 모델을 적용한 기둥 단면해석 Program을 개발하고 해석 결과를 기존의 소성해석 모델 및 실험결과와 비교하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제17권5호
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• pp.803-809
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• 2005

본 연구는 1축 및 2축 압축응력을 받는 고강도 콘크리트 및 섬유보강 고강도 콘크리트의 역학적 거동 및 재료 특성을 규명함에 목적이 있다. 이를 위하여, 본 연구에서는 82.7MPa(12,000psi) 뽀일 압축강도를 발현하는 고강도 콘크리트 및 섬유보강 고강도 콘크리트 큐브 시편을 제작하여 2축 압축 응력비($\sigma_2/\sigma_1$=0.00, 0.50 , 0.75, 1.00) 및 섬유혼입률($V_f$=0.0, 0.5, 1.0, 1.5%)을 주된 실험 변수로 하는 실험을 수행하였다. 위 실험 연구를 통하여, 부응력 방향으로 도입된 구속응력은 주응력 방향으로의 강도 및 변형 거동에 좋은 개선 효과를 보이며, 고강도 콘크리트 및 강섬유 보강 고강도 콘크리트의 강성 및 극한강도가 현저히 증대되었음을 알 수 있었다. 또한 주응력 방향 및 부응력 방향 압축응력비($\sigma_2/\sigma_1$)가 0.5일 때 극한강도의 효과가 가장 크게 나타났으며, 최대 증진 효과는 1축의 그것과 비교할 때 약 $30\%$의 효과가 있는 것으로 나타났다. 1축 압축을 받는 고강도 보통 콘크리트 및 강섬유보강 콘크리트는 재하 방향과 평행한 쪼갬인장응력으로 인한 균열이 발생하는 것으로 나타났으나, 2축 압축을 받는 섬유보강 고강도 콘크리트는 전단 형태의 파괴가 일어났다. 본 실험 결과로부터 도출된 2축 압축 상태에서의 탄성계수 값은 ACI, CEB식에서 도출된 탄성계수보다 높게 나타났으며, 따라서 현재 사용되는 ACI 및 CEB 탄성계수 식은 2축 압축을 받는 고강도 콘크리트에도 적용이 가능한 것으로 사료된다.