Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제15권1호
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pp.51-58
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1991
Corrosion fatigue test was performed by the use of plane bending fatigue tester in marine environment having various specific resistance from 25(natural sea water) to 5000.ohm.cm. It is in order to investigate the effects of marine environmental factor on the corrosion fatigue fracture of SS41 steel. The main results obtained are as follows; 1. The aspect ratio(b/a) of corner crack growing in natural sea water is lower than that in air. 2. The surface crack growth rate(da/dN) in marine environment is faster than that in air and da/dN delaies with the specific resistance increased. 3. The experimental constant m of paris rule [da/dN=C(${\delta}$K)$^m$] decrease with the specific resistance decreased and the effect of corrosion in proportion to the specific resistance is more sensitive than that of stress intensity factor range(${\delta}$K) under region II. 4. The accelerative factor(${\alpha}$) in marine environment is about 1.1-2.7 and .alpha. is increase under the low region of stress intensity factor range(${\delta}$K). 5. The electrode potential($E_0$) gets less noble potential with the specific resistance decreased.
Thermal fatigue test and stress analysis of Si3N4 and metal swirl chamber were carried out to investigate the reliability of the swirl chambers. Conditions of the thermal fatigue test were severer than those in real engine and FEM was used to analize the stress distribution in the swirl chambers. Fatigue cracks of the maximum length 2.4 mm and deformation were occurred at the corner of the jet in metal swirl chamber but not observed in Si3N4 swirl chamber. Maximum tensile stress in Si3N4 swirl chamber calculated by FEM was 300 MPa.
Since the formability of AZ31 magnesium alloy is not good in room temperature, it is known that high temperature forming is advantageous. However, many studies are necessary to find the proper forming temperature for Mg alloy. In this study, experimental and FEM analysis are performed to investigate the forming temperature for AZ31 sheet. The deep drawing process of square cup is used in forming experiment and FEA. The investigations are performed in three forming temperature, room temperature, $250^{\circ}C\;and\;400^{\circ}C$. The square cup is well formed in $250^{\circ}C$ forming temperature, on the other hand, the crack and failure is presented in corner section in room and $250^{\circ}C$ forming temperature. The main cause is investigated as the effect of hardening range by the experimental and FEM results.
Recently, the technology of incremental forming for sheet metal components has drawn attention for small-batch productions. In the present investigation, a forming tool containing a freely-rotating ball was developed and applied to forming of various shapes with full annealed Al 1050 sheet. Deformation characteristics occurring during forming with this tool was examined through FEM analysis and grid measurement. It was found that deformation modes developed along a straight path and around a corner are close to those of plane-strain and equi-biaxial stretching, respectively, and that cracks occur mostly at corners for the same depth of tool. FEM analysis was successfully applied to this special type of forming process and provided comparable results to the measurements from experiment.
본 연구에서는 강교량의 강상판에서 많이 사용되는 U리브 현장이음부에 대해 시공오차로 인한 단차의 영향을 조사하기 위해 실물 대모형에 대해 응력해석을 실시하였다. 또한 실물대모형 시험체를 제작하여 3점 휨 피로실험을 실시하였으며, 주사형전자현미경(SEM) 및 비치마크를 이용하여 피로균열 발생점 및 피로균열전파방향을 조사하였다. 실물대모형 모델에 대한 응력해석 결과, U리브의 하면 우각부에 응력이 크게 나타났으며, 단차가 커질수록 응력이 현저히 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 실물대모형 시험체에 대한 정하중 및 피로실험에서도 U리브 하면의 우각부에 응력이 크게 나타났으며, 단차가 크면 피로수명은 단축되고 단차가 적으면 피로수명은 길어졌다. 또한 파단면 조사결과, 피로균열은 모재측 루트부에서 발생하여 용접비드 표면측으로 전파되었다.
마그네트론 타겟에서 일어나는 다양한 물리적 현상에 의한 결과로 인해 발생하는 타겟 표면의 온도를 측정함으로써 그 분포가 플라즈마, 혹은 증착되는 박막에 영향을 줄 수 있는 가능성을 분석하였다. 마그네트론 스퍼터링의 타겟은 크게 원형 타겟과 사각 타겟으로 구분되는데, 사각 타겟에서는 자기장에 의한 corner effect 등에 의해 전자 집중 방전 영역이 발생하고 그것에 의해 타겟 표면에서 불균일한 온도분포가 생성됨을 확인했다. 국부적으로 온도가 높게 올라가는 지역은 비스퍼터링 지역에 비해 $10{\sim}20^{\circ}C$ 정도 높았으며, 스퍼터링 공정 시 문제점 중에 하나인 particle이 발생하면 그 부분에서 온도가 $20^{\circ}C$ 정도 더 상승함을 알 수 있었다. 이런 영향은 증착되는 박막의 균일도에도 적지 않은 영향을 주었으며 세라믹 타겟의 경우, 균열의 원인이 될 수 있고, 불균일한 타겟 침식으로 타겟의 수명을 단축시키는 문제를 유발하기도 한다.
구조물 설계에 복합재료-금속 접착제 결합 조인트의 개발 및 사용을 제한하는 가장 큰 요인은 접착 조인트의 하중지지 능력 예측을 위한 접착 계면의 강도 평가 방법의 부재이다. 본 연구에서는 복합재료-탄소강의 접착 강도를 계면 모서리에서의 응력강도계수와 파괴 인성 값으로 평가하였다. 구체적으로 동시 경화 성형법으로 제작된 복합재료-탄소강 양면 겹치기 접착조인트의 하중지지 능력을 파괴 역학적 분석 방법을 통하여 결정하였다. 이종재료 계면 모서리 첨단의 응력 특이성과 그 지수를 제시하고 최종적으로 응력강도계수와 실험을 통한 계면의 파괴인성 값을 획득하였다. 서로 다른 접합 길이를 갖는 조인트의 하중지지 능력 비교를 통하여 양면 겹치기 접착 조인트의 파괴 인성치와 혼합 모드에서의 균열 진전 기준을 $K_1-K_{11}$ 평면 내에 도시하였다.
탄성매질에서 레이저 여기에 의한 열탄성 영역에서의 초음파 발생 현상과 표면 균열과의 상호작용을 유한요소법으로 모델링하였다. 반무한 탄성체 표면에 집속된 레이저 선원을 전단 쌍극자(shear dipole)로 모델링하고, 2차원 평면 변형율 유한요소법을 사용하였다. 발생된 표면파의 변위와 종파 및 횡파의 지향성을 관찰함으로써 전단 쌍극자-유한요소 모델의 타당성을 조사하였다. 표면파와 균열(기계가공된 2차원 홈)과의 상호작용을 관찰하기 위하여 2가지 경우를 고려하였다 먼저 레이저 소스와 수신 위치가 균열에 대하여 모두 고정되어 있는 경우, 다음으로 수신자가 고정되어 있고 소스가 시험체 표면 위를 이동하는 주사형의 경우이다. 첫 번째 경우에 균열 깊이 $0.3-5.0mm ({\lambda}_R/d=0.21{\sim}3.45)$에 대하여 균열 상단과 하단에서 각각 반사된 파의 변위로부터 균열깊이를 측정할 수 있음을 보였고, 두 번째 경우에 레이저 소스가 결함 위를 주사할 때 발생하는 반사파의 큰 진폭 변화를 통하여 파장보다 한 차원 낮은 깊이의 균열을 탐지할 수 있음을 보였다.
This is an experimental study on the engineering characteristics of perforated reinforced concrete beams with shells. In the material matter of this study, the water cement ratio put 60%, the ratio of substitution of oyster shells to fine aggregate 30%. And in the structural matter, the form of opening put circle and square, the size of opening as the radius and the length of it changed from one to three times of the beam depth with a change presence and absence of reinforced steel around opening. All thirteen reinforced concrete beam tests composed one standard beam and twelve six beams with the circle and square opening were tested in shear strength under two points loading and compared and analyzed the characteristics of test beams under the same conditions one another. The results of the study showed as followed. 1) The initial crack load value of the opening test beams is similar the standard beam but the maximum load value decreased with increase in proportion of the opening size, in the square opening than the circle opening and in the absence than the presence of reinforced steel. 2) As the difference between the circle opening and the square opening beams is represented 2.17~9.8% in the maximum load value and the load capacity of the square opening suddenly decrease than it of the circle opening, it is judged because of the shortage of concrete section, the concentration of the stress in the corner of the square opening and material influence of shell substitution. 3) The failure figure such as the pattern of the crack and so on is represented brittle failure as the opening size is the bigger and the ratio of substitution is higher because of the lack material properties.
In this study, the seismic performance of the connections between L-shaped columns composed of concrete-filled steel tubes (L-CFST columns) and H-beams used in high-rise steel frame structures was investigated. Seven full-scale specimens were tested under quasi-static cyclic loading. The variables studied in the tests included the joint type, the axial compression ratio, the presence of concrete, the width-to-thickness ratio and the internal extension length of the side plates. The hysteretic response, strength degradation, stiffness degradation, ductility, plastic rotation capacity, energy dissipation capacity and the strain distribution were evaluated at different load cycles. The test results indicated that both the corner and exterior joint specimens failed due to local buckling and crack within the beam flange adjacent to the end of the side plates. However, the failure modes of the interior joint specimens primarily included local buckling and crack at the end plates and curved corners of the beam flange. A design method was proposed for the flexural capacity of the end plate connection in the interior joint. Good agreement was observed between the theoretical and test results of both the yield and ultimate flexural capacity of the end plate connection.
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