• 제목/요약/키워드: Blast velocity

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Theoretical and experimental analysis of wave propagation in concrete blocks subjected to impact load considering the effect of nanoparticles

  • Amnieh, Hassan Bakhshandeh;Zamzam, Mohammad Saber
    • Computers and Concrete
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    • 제20권6호
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    • pp.711-718
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    • 2017
  • Nanotechnology is a new filed in concrete structures which can improve the mechanical properties of them in confronting to impact and blast. However, in this paper, a mathematical model is introduced for the concrete models subjected to impact load for wave propagation analysis. The structure is simulated by the sinusoidal shear deformation theory (SSDT) and the governing equations of the concrete model are derived by energy method and Hamilton's principle. The silicon dioxide ($SiO_2$) nanoparticles are used as reinforcement for the concrete model where the characteristics of the equivalent composite are determined using Mori-Tanaka approach. An exact solution is applied for obtaining the maximum velocity of the model. In order to validate the theoretical results, three square models with different impact point and Geophone situations are tested experimentally. The effect of different parameters such as $SiO_2$ nanoparticles volume percent, situation of the impact, length, width and thickness of the model as well as velocity, diameter and height of impactor are shown on the maximum velocity of the model. Results indicate that the theoretical and experimental dates are in a close agreement with each other. In addition, using from $SiO_2$ nanoparticles leads to increase in the stiffness and consequently maximum velocity of the model.

마그네슘합금의 조성비율에 따른 폭발 및 화염전파 특성 (Properties of Explosion and Flame Velocity with Content Ratio in Mg-Al Alloy Particles)

  • 한우섭;이근원
    • 한국가스학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.32-37
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    • 2012
  • 본 연구에서는 폭발사고가 반복되고 있는 마그네슘합금(Mg-Al alloy) 분진의 동종재해 예방대책을 위한 안전자료로 활용하기 위하여 폭발특성을 실험적으로 조사하고 화염전파속도를 추정하였다. 화염전파속도는 폭발과 압력 강도에 영향을 주지만 분진폭발에서는 화염의 확산에 따른 피해예측에도 중요한 자료로 활용될 수 있다. 실험은 마그네슘합금(평균입경 151~161 ${\mu}m$)의 성분비에 따른 폭발특성을 조사하였으며, 밀폐공간의 분진폭발에서 화염전파속도를 계산하기 위하여 분진의 연소시간과 화염면의 도달시간을 고려하고 폭발압력으로부터 추정하는 방법을 사용하였다. 그 결과, Mg-Al(60:40 wt%), Mg-Al(50:50 wt%), Mg-Al(40:60 wt%)의 최대화염전파속도는 각각 15.5, 18, 15.2 m/s가 얻어졌으며 성분비율에 따라 최대화염속도는 변화하는 경향을 나타냈다.

발파 소음.진동 수준의 변환 연구 (A study on the transformation of blasting noise and vibration level)

  • 김남수;양형식
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 1998년도 춘계학술대회논문집; 용평리조트 타워콘도, 21-22 May 1998
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    • pp.377-380
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    • 1998
  • Basting vibration and air blast were measured by particle velocity and overpressure as well as environmental unit, dB(V) and dB(A). Variables for vibration and noise show good relationship and proportional equations are suggested. But there are some variations, and it means that predictions by design variables are not valid for human damage estimation or limit application of regulations.

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Flow Dynamics of Gas Turbine Swirl Nozzle

  • Moriai, Hideki;Fujimoto, Yohei;Miyake, Yoshiaki
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2008년 영문 학술대회
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    • pp.63-65
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    • 2008
  • CFD cold-flow analysis results of the air-blast swirl nozzle for the small aircraft engine combustor are shown. Two major recirculation zones are observed near the nozzle. The centerline recirculation zone velocity profile of CFD is compared with the experimental results.

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시험발파 계측자료 분석을 통한 암석 발파진동 특성 분석 (Analysis on the Characteristics of Rock Blasting-induced Vibration Based on the Analysis of Test Blasting Measurement Data)

  • 손무락;유재하;안성수;황영철;박두희;문두형
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제16권9호
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    • pp.23-32
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    • 2015
  • 본 논문에서는 암석발파 유발 진동에 대한 포괄적인 추세특성을 파악하기 위하여 국내 97개의 현장에서 계측된 시험발파진동에 관한 자료를 이용하여 굴착종류(터널, 벤치굴착) 및 암석종류별로 발파진동의 특성을 조사 및 검토하였다. 계측된 자료는 주로 강원도 및 경상도 지역의 시험발파 현장으로부터 획득하였으며, 계측현장 자료의 암석종류는 화강암이 제일 많았으며 그다음으로 편마암, 석회암, 사암, 셰일 순으로 나타났다. 본 연구를 통한 분석 결과, 발파진동 속도는 굴착종류(터널, 벤치)에 따라 영향을 받는 것으로 나타났으며, 터널발파에 비하여 벤치발파에 의한 진동속도가 더 크게 발생하는 것으로 나타났다. 또한 발파진동은 암석종류에 따라 크게 영향을 받는 것으로 나타나 향후 암석종류를 포함한 발파진동 추정식 관리가 필요할 것으로 나타났다. 이와 더불어 본 연구를 통해 얻어진 결과와 기존의 국내 발파진동 추정식에 의한 결과들과 상호 비교하였으며, 비교결과 터널발파에서 자승근식을 이용한 결과를 제외하곤 큰 차이가 나타나 향후 암반에서의 발파진동 추정과 관련하여 암석의 강도 및 절리특성, 지층분포, 굴착종류, 사용화약, 계측장비 및 방법 등의 영향을 종합적으로 반영한 더욱더 많은 연구 및 관심이 필요할 것으로 판단된다.

AUTODYN을 이용한 하프장전 발파공법의 에어데크 효과에 대한 수치해석적 연구 (Numerical Study on the Effects of Air Decking in Half Charge Blasting Using AUTODYN)

  • ;김정규;김승준;;정승원;양형식;김남수;김종관
    • 화약ㆍ발파
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    • 제36권4호
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    • pp.1-8
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    • 2018
  • 본 수치해석 연구는 하프장전 발파법의 채광발파 및 터널발파에의 적용성을 평가하기 위해 수행되었다. 하프장전 발파란 한 차례의 천공공정 중에 설계된 공깊이보다 2배로 깊은 발파공을 미리 천공한 다음, 연속적인 두 차례의 발파공정을 통해 굴착하는 방법을 말한다. 이 방법의 목표는 발파효율의 향상뿐만 아니라 광산발파나 터널굴착 프로젝트에서 공사비용과 공기를 단축시키는 데 있다. 본 연구에서는 ANSYS AUTODYN 프로그램 상의 Euler-Lagrange 해석기를 사용하여 몇 차례의 해석을 실시함으로써 제안된 방법이 지하굴착에서의 발파결과에 어떠한 영향을 미치는지를 확인하였다. 해석모델은 오일러 모델(폭약, 공기 및 전색 재료)과 라그랑쥬 모델(암석 재료)로 구성되어 있다. 해석 결과, 제안된 발파방법의 경우에는 긴 발파공의 바닥부에 형성되는 에어데크로 인하여 통상의 발파방법에 비해 발파공 부근에서 더 높은 충격압력과 입자속도를 발휘하는 것으로 나타났다.

시험발파에 의한 연약암반 평가에 대한 연구 (Study on the Classification of Weak Rock by Test Blast)

  • 선우춘;전양수;천대성;한공창
    • 화약ㆍ발파
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    • 제21권4호
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    • pp.1-10
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    • 2003
  • 연암평가는 굴착난이도 평가와 관계가 많은 것을 고려할 때 굴착과 관련되는 발파와 연관 지울 수 있다. 따라서 현장에서 소량의 화약을 사용하여 누두공시험에 의해 구해진 누두지수와 발파계수를 연암의 분류요소로 사용하기 위한 시도가 이루어 졌다. 또한 현지 지반의 탄성파속도와 암석의 파쇄에 대한 저항성 나타내는 Protodyakonov의 계수도 분류요소로 사용하여 연암의 분류를 실시하였다.

재생골재를 활용한 폴리머 투수콘크리트의 특성 (Properties of Polymer Permeability Concrete Using Recycled Aggregate)

  • 김영익;성찬용;최상릉;정덕현
    • 한국농공학회:학술대회논문집
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    • 한국농공학회 2003년도 학술발표논문집
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    • pp.415-418
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    • 2003
  • This study is performed to examine properties of polymer permeability concrete using recycled coarse aggregate and blast furnace slag for application of structures needed permeability. Tests for compressive strength, flexural strength and pulse velocity with replacement ratio of recycled coarse aggregate are performed. As a result, compressive strength, flexural strength and coefficient of permeability of polymer permeability concrete containing recycled coarse aggregate are in the range of $180{\sim}200kgf/cm^2,\;58{\sim}64kgf/cm^2\;and\;4.6{\times}10^{-2}{\sim}6.9{\times}10^{-2}cm/s$, respectively. Compressive strength, flexural strength and pulse velocity of polymer concrete containing crushed stone only are $192kgf/cm^2,\;65kgf/cm^2\;and\;6.1{\times}10^{-2}cm/s$, respectively. Accordingly, recycled coarse aggregate is expected that can be utilizing as an aggregate of polymer permeability concrete.

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관내 전파되는 파동에 대한 파이프의 구조적 반응에 대한 모델링 (Modeling of the Structural Response of Pipes to Internal Blast Loading)

  • 김대현;여재익
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2008년도 제30회 춘계학술대회논문집
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    • pp.9-13
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    • 2008
  • 충격파와 같은 moving load가 특별한 속도로 관 안을 전파한다. 이 관 안을 전파하는 moving load 속도는 flexural wave의 활성화의 정도와 큰 변형을 일으키는 공진이 발생할 가능성을 결정한다. 본 연구에서, 우리는 moving load가 관안을 통과하고 있을 때의 변위의 특별해와 공진현상이 일어날 조건을 보일 것이다. 또한 이 이론적 결과를 hydrocode를 이용하여 얻은 수치해석 결과와 비교하여 정당성을 보일 것이다. 이와 같은 결과를 바탕으로 본 연구는 원자력 발전소나 탄화수소 계열의 연료를 사용하는 산업분야에서 공진현상에 의한 대형 사고를 예방하는 목적을 가지고 있다.

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FRP Sheet로 보강된 콘크리트의 저속 충격 저항 성능에 대한 해석적 평가 (Analytical Study on Concrete Strengthened with FRP Sheet under Low-velocity Impact Loading)

  • 김윤지;류두열;이슬기;김미혜;윤영수
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2010년도 춘계 학술대회 제22권1호
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    • pp.159-160
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    • 2010
  • FRP는 상대적으로 높은 인성으로 인해 충격하중이나 폭발하중과 같은 극한 하중으로 문제가 발생하는 구조물에 적용할 수 있다. 충격 저항성능을 향상시키고자 FRP sheet를 사용하여 인장부를 보강한 콘크리트 부재의 유한요소 해석을 수행하였다.

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