In the present study, a unified viscoplastic-damage model has been applied in order to describe the mechanical characteristics of fresh water ice such as nonlinear material behavior and volume fraction. The strain softening phenomenon of fresh water ice under quasi-static compressive loading has been evaluated based on unified viscoplastic model. The material degradation such as growth of slip/fraction has quite close relation with material inside damage. The volume fraction phenomenon of fresh water ice has been identified based on volume fraction (nucleation and growth of damage) model. The viscoplastic-damage model has been transformed to the fully implicit formulation and the discretized formulation has been implemented to ABAQUS user defined subroutine (User MATerial: UMAT) for the benefit of application of commercial finite element program. The proposed computational analysis method has been compared to uni-axial compression test of fresh water ice in order to validate the compatibilities, clarities and usefulness.
견과 합성 섬유의 단점을 서로 보완하여 새로운 성능을 가지는 신소재를 개발하기 위하여 견사와 나이론사와의 복합사를 제조(이하 S/N 복합사)하고 이들 복합사 스타킹에 대하여 품질을 평가한 결과는 다음과 같다. 1. SEM으로 S/N 복합사로 제편한 스타킹을 관찰한 결과 나이론사는 매끈하게 보이는 반면 견사는 약간 불규칙하게 나타나서 쉽게 판별할 수 있었으며 견사와 나이론사가 서로 잘 포합된 부분과 견사끼리 합쳐진 부분이 발견되었다. 2. S/N 복합사 스타킹의 흡수속도는 나이론 스타킹에 비하여 4~8배 높았고 무연보다 가연할 경우가 높았다. 흡수율에 있어서도 S/N 복합사 스타킹이 나이론 스타킹에 비하여 3배 이상 높았다. 3. 수축율을 보면 상온수에서는 나이론 스타킹과 S/N 스타킹간에 큰 차이는 없었으나 비등수에서는 나이론보다 S/N 스타킹편이 약간 많이 수축되었다. 한편 스타킹간의 수축율과 수축탄성율은 큰 차이는 없었다. 4. S/N 복합사 스타킹의 착용시험 결과 보온성, 촉감은 나이론 스타킹보다 우수하였으나 수축성은 나이론 스타킹에 미치지 못하였다. 그러나 종합적인 호감도는 나이론 스타킹에 비하여 우수한 것으로 나타났다.
In this paper, we present an experimental investigation of the frequency characteristics and a visual inspection of an oxidizer pump with a modified rear-floating ring seal for a 7-tonf turbopump. An oxidizer pump typically operates at high rotational speeds and under cryogenic conditions. Despite its low hydraulic efficiency, the floating ring seal is frequently employed as a leakage control solution for turbomachinery because it effectively reduces abrasion by friction. When the oxidizer pump starts up, the floating ring moves excursively but locks up stably against the pump casing when the contact pressure increases. The compressive force on the floating ring depends on the hydrodynamic forces induced by the flow through the floating ring. This force is controlled by the nose position of the floating ring. Based on a validation test for a 7-tonf turbopump with two types of floating rings, we concluded that the floating ring with a small diameter nose can move easily with a low contact pressure in the cooling path. This leads to instability of the pressure fluctuation around the floating ring. In contrast, a floating ring with a large diameter nose has a high contact pressure and attaches strongly to the casing, which causes wear and frictional oxidation between the contact surfaces of the impeller and the floating ring.
To evaluate bio-cementation of microbial on sands, laboratory test was conducted using acrylic cubic molding boxes ($5cm{\times}5cm{\times}5cm$). It was incubated the microbial, called Bacillus Pasteurii, according to Park et al (2011, 2012). and applied 50ml each specimen. Two type of sand samples used were Jumoonjin sand and common sand (well graded). These sands were molded in acrylic boxes with the relative density of 30 % and 60 % respectively. Microbial were poured onto the samples molded in acrylic boxes and cured at the room temperature and humidity. After 7, 14 and 21days, it was measured the compressive strength, pH, EC, and density and it were observed SEM and XRD to verify the effect of bio-cementation. It was found that bio-cementation was increased a strength of sands and it was appeared that strengths were related to the type of sand and relative density. Therefore it was confirmed the solidification of sands using the bio-cementation by microbial activation and the usefullness of acrylic molding boxes when tests were conducted on the soil of sands.
To investgate the fracture behavior of the steel fiber reinforced concreate, the specimens with different steel fiber contents of 0.0%, 0.5%, 1.0%, 1.5%, were made and notched with differents notch depth ratios of 0.0,0.2, 0.4, 0.6, and the three point bend tests were followed. Test results of 16 different types of above combined specimens were summarized as follows. 1.The load line deflection contents were found to increase 5%, 16%, 19%, respectively, compared to the unnotched specimen with the increased of initial notch depth ratio to 0.2,0.4, 0.6, respectively. 2.The frexural strength were found to decrease 14%, 16%, 21 %, respectively, compared to the unnotched specimen with the increase of initial notch depth ratio to 0.2, 0.4, 0.6,respectively. 3.The stress intensity factors of the steel fiber reinforced concrete were found to increase 1.1 1.5 1.9 times, respectively, compared to the concrete with no steel fiber content with the increase of fiber content to 0.5%, 1.0%, 1.5%, respectively. 4.The influence of the mass of the steel fiber reinforced concrete to the whole fracture energy was found to be minor with 6~8 % contribution. 5.The fracture energy of the steel fiber reinforced concrete, considering the load-deflection curve and concrete mass was found to be approximately 350-380kg m/m$^2$. 6.The regression analysis through the relationship between the compressive(Oc)/tensile (OT) strength and fracture energy(Gf) showed that the fracture energy of the steel fiber reinforced concrete could be predicted as follows. Gf= 19.2662 Oc - 3940.4 Gf= 246.876 OT- 6008.8
폴리머 콘크리트 복합재료의 제조에 재활용하기 위하여 산업폐기물로 처리되고 있는 제강슬래그를 아토마이징 공법으로 구형의 골재를 제조하였다. 구형의 급냉 제강슬래그는 입도에 따라 폴리머 콘크리트 복합재료의 잔골재(강모래)와 굵은 골재(쇄석)를 대체하여 사용하였다. 급냉 제강슬래그를 사용하여 제조한 폴리머 콘크리트 복합재료의 제 물성을 조사하기 위하여 폴리머 결합재의 첨가율과 급냉 제강슬래그의 대체량에 따라 다양한 배합의 폴리머 콘크리트공시체를 제조하여 물성시험을 실시하였다. 시험결과, 급냉 제강슬래그를 적정량 대체하여 사용한 공시체의 기계적 강도가 현저히 향상되었으며(최대압축강도 117.1 MPa), 폴리머 콘크리트 복합재료의 생산원가에 가장 큰 영향을 미치는 폴리머 결합재의 사용량을 현저히 절감할 수 있었다. 그러나 폴리머 콘크리트 복합재료의 내열수성시험에서 공시체의 기계적 강도가 현저히 감소되었다.
본 연구에서는 새로운 비할로겐-인계 난연제를 포함하는 경질 폴리우레탄 폼[BHP-RPUF]과 할로겐-인계 난연제를 포함하는 경질 폴리우레탄 폼[TCPP-RPUF] 그리고 난연제를 포함하고 있지 않은 폴리우레탄 폼[Pure-RPUF]의 기계적 물성 및 난연 특성에 대해 비교 분석하였다. 새로운 비할로겐-인계 난연제인 bis(3-(3-hydroxypropoxy)propyl) phenyl phosphate [BHP]는 disodium phenyl phosphate와 3-chloro-1-propanol의 반응을 통해 합성하였다. BHP-RPUF, TCPP-RPUF, 그리고 Pure-RPUF의 압축강도는 BHP-RPUF와 TCPP-RPUF가 비슷한 압축강도를 나타내었고, 열전도도에서는 BHP-RPUF가 TCPP-RPUF보다 낮은 값인 $0.023W/m{\cdot}K$를 갖는 것을 확인하였다. 반응속도와 SEM을 통해 기공의 크기를 측정하여 열전도도에 미치는 영향에 대하여 분석하였고, TGA 분석을 통해 내열성을 확인하였다. 난연성은 한계산소지수(Limited Oxygen Index) 측정 실험을 통하여, Pure-RPUF보다 BHP-RPUF에서 난연성이 향상됨을 확인하였다.
콘크리트에 발생하는 균열은 구조물의 진행성 파괴로 연결되어 구조물의 안전성에 직결되는 문제이며, 철근콘크리트 구조물에 발생한 균열은 사용성 뿐만 아니라 유해물질의 침입에 따른 열화를 촉진하여 내구성 문제와 직결된다. 특히 외부 염화물 이온의 침입에 따라 철근에 발생하는 부식은 철근콘크리트 구조물의 안전성에도 큰 영향을 미친다. 따라서, 콘크리트의 균열을 제어하기 위해 초기재령 콘크리트에서의 수화, 수분이동을 규명하여 안전성 및 내구성을 확보하기 위해 허용 균열폭을 합리적으로 산정하는 방법이 필요하다. 본 연구에서는 철근콘크리트 구조물의 철근부식에 영향을 미치는 영향인자를 분석하고 부식영향인자의 변화에따른 부식의 정도를 파악할 수 있는 철근콘크리트 보를 제작하여 실험을 실시한다. 이러한 실험의 결과를 이용하여 부식영향인자를 고려한 허용 균열폭에 대한 식을 제안한다.
The pavement is generally used on the highways, local loads, roads for bicycle riding and neighborhood living facility such as parking lot, plaza, park and sports facilities. However, the pavement material that is usually used on the most of roads is impermeable asphalt-concrete and cement-concrete. If the pavement material is impermeable, many problems can be happened on the drainage facilities in the rainy season. Additionally, a lot of rainwater on the pavement surface cannot permeate to the underground and flows to the sewage ditch, stream and river, etc. If a lot of rainwater flows at once, the floods can be out along the streams and rivers. So, underground water can be exhausted. Micro organisms cannot live in the underground. Recently, many studies has been conducted to exploit the permeable concrete that has high performance permeability. However, it is required to develop the permeable concrete which has high strength and durability. In this study, permeable and strength tests were performed to investigate the permeable characteristics of porous concrete according to fine aggregate content and substitution ratio of blast furnace slag. In this test, crushed stones with 10~20 mm and sand with 5~10 mm were used as a coarse aggregate and a fine aggregate respectively. The substitution ratio of blast furnace slag to cement weight is 0 %, 15 %, and 30 %. The ratio of fine aggregate to total aggregate is 0 %, 18 %, and 35 %. As a result, permeability coefficient was decreased according to fine aggregate ratio of total aggregate. Compressive strength was also decreased according to substitution ratio of blast furnace slag.
본 연구에서는 보다 자유로운 형상의 슬리브를 만들 수 있는 구상흑연 주철을 이용하여 보다 효과적으로 구조성능을 발휘하면서 SD500 고강도 철근에 적합하게 개발된 모르타르 충전식 슬리브 철근이음을 대상으로 실물크기의 19개 실험체를 제작하여 반복가력실험을 실시하였다. 그리고 강도, 강성, 슬립을 중심으로 한 구조성능에 대하여 본 실험의 주요한 변수에 따르는 영향을 분석하고, 국내기준을 비롯한 주요기준의 요구 성능과 비교하였다. 본 연구결과에서는 SD500 고강도 철근용으로 개발한 모르타르 충전식 슬리브 철근이음은 반복하중이 작용하는 경우에 대하여 국내기준을 비롯한 주요기준에서 요구하는 구조성능을 보유하고 있는 것이 확인되었고, SD500 고강도 철근용 모르타르 충전식 슬리브 철근이음에 대한 구조설계 기준 정립에 필요한 정량적인 기술 데이터를 제시하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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