• 제목/요약/키워드: Crack Opening Load

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교류전위차법을 이용한 효과적인 응력확대계수의 측정 방법 (Effective Way of Measuring $K_I$ by Means of ACPD Technique)

  • 이정희
    • 비파괴검사학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.8-15
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    • 1999
  • 교류전위차법 (alternating current potential drop : ACPD)을 이용하여 이차원 표면균열을 갖고 있는 강자성체 (ferromagnetic material)와 상자성체 (paramagnetic material)의 모드 I (opening mode) 응력확대계수($K_I$)를 효과적으로 계측하는 방법을 개발하기 위하여 하중에 따른 교류전위차 변화(change in ACPD)에 미치는 자속(magnetic flux)의 영향을 연구하였다. 그리고 하중에 따른 전위차 변화에 미치는 탈자(demagnetization) 및 균열길이의 영향을 연구하였다. 기전력을 많이 유도할 수 있도록 설계된 계측계의 경우 하중에 따른 교류전위차 변화량은 크게 증가하였다. 아울러 교류전위차 변화와 응력확대계수 변화 사이의 관계는 탈자 등의 조치가 없어도 선형적이며, 탈자는 전위차 변화에 거의 영향을 미치지 않았다. 일정 $K_I$ 변화에 의한 전위차 변화량은 균열길이에 의존하지 않고 계측계에 의존한다. 교류전위차법을 이용하여 효과적으로 응력확대계수를 결정하는 방법은 기전력을 많이 유도할 수 있도륵 설계된 계측계를 사용하여 교류전위차 변화를 측정하는 것이다.

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고속하중을 받는 다방향복합적층판의 층간파괴에너지에 미치는 굽힘탄성계수와 섬유가교의 효과 (Effects of Flexural Modulus and Fiber Bridging on the Interlaminar Fracture Energy of Multidirectional Composite Laminates under High Rate Loading)

  • 최낙삼
    • Composites Research
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    • 제12권5호
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    • pp.40-53
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    • 1999
  • 저속시험 및 약 11.4m/s까지의 고속시험을 받는 다방향 탄소섬유/에폭시 복합적층판의 층간파괴거동에 대해 양외팔보(DCB)시험편을 이용하여 연구했다. 모드I의 하중을 1.0m/s이상으로 가한 결과 하중-시간곡선에 동적효과가 발생하여, 시험속도에 비례하는 단순관게식으로 예상되는 것보다 더 큰 균열속도가 나타났다. 시험편 개구변위와 균열길이만을 사용하는 수정된 선형보해석식은 동적인 층간파괴에너지$G_{IC}$를 평가하기 위해 유효했다. 또한 굽힘탕선계수의 실측값은 시험속도의 증가에 다라 증가했는데, 이를 $G_{IC}$의 평가시에 고려했다. 시험속도가 1.0m/s까지 증가할 때, 균열개시 및 정지시의 $G_{IC}$값은 변화가 없었으나, 11.4m/s의 속도에서 최대 GIC값은 섬유가교효과의 증대로 크게 증가했다. 또한 초기균열길이가 길수록 고속시의 최대GIC값은 저하했다.

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Bond deterioration of corroded steel in two different concrete mixes

  • Zhou, Haijun;Liang, Xuebing;Wang, Zeqiang;Zhang, Xiaolin;Xing, Feng
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제63권6호
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    • pp.725-734
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    • 2017
  • This paper investigated the effects of rebar corrosion on bond performance between rebar and two different concrete mixes (compressive strengths of 20.7 MPa and 44.4 MPa). The specimen was designed as a rebar centrally embedded in a 200 mm concrete cube, with two stirrups around the rebar to supply confinement. An electrochemical accelerated corrosion technique was applied to corrode the rebar. 120 specimens of two different concrete mixes with various reinforcing steel corrosion levels were manufactured. The corrosion crack opening width and length were recorded in detail during and after the corrosion process. Three different loading schemes: monotonic pull-out load, 10 cycles of constant slip loading followed by pull-out and varied slip loading followed by pull-out, were carried out on the specimens. The effects of rebar corrosion with two different concrete mixes on corrosion crack opening, bond strength and corresponding slip value, initial slope of bond-slip curve, residual bond stress, mechanical interaction stress, and energy dissipation, were discussed in detail. The mean value and coefficient of variation of these parameters were also derived. It was found that the coefficient of variation of the parameters of the corroded specimens was larger than those with intact rebar. There is also obvious difference in the two different concrete mixes for the effects of rebar corrosion on bond-slip parameters.

암석폐재의 고화체 합성기술의 개발과 파괴인성평가에 관한 연구 (Study on technique development for the solidified body of rock waste and evaluation of fracture toughness)

  • 나의균;유효선;김진용;이종기;정세희
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제21권9호
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    • pp.1452-1461
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    • 1997
  • The hot press apparatus to obtain the solidified rocks with 60mm of diameter against rock waste was developed, and the optimum conditions for solidification were founded out, of which were 300.deg. C of temperature and 1hr of holding time. The solidified rocks reinforced with the fibers (carbon, steel) were made by means of a hydrothermal hot press method. Fracture toughness of those was obtained using the round compact tension(RCT) specimens. Load and displacement behaviours of the solidified rocks reinforced with the fibers were dependent upon the fiber volume fraction and kind of the fibers. Strength and fracture energy of the solidified rocks with steel were much larger than those of the solidified ones with carbon because of the Bridge's effect, multiple cracking and crack branching phenomena.

Determination of double-K fracture parameters of concrete using split-tension cube test

  • Kumar, Shailendra;Pandey, S.R.
    • Computers and Concrete
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    • 제9권2호
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    • pp.81-97
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    • 2012
  • This paper presents development of double-K fracture model for the split-tension cube specimen for determining the unstable fracture toughness and initial cracking toughness of concrete. There are some advantages of using of split-tension cube test like compactness and lightness over the existing specimen geometries in practice such as three-point bend test, wedge splitting test and compact tension specimen. The cohesive toughness of the material is determined using weight function having four terms for the split-tension cube specimen. Some empirical relations are also suggested for determining geometrical factors in order to calculate stress intensity factor and crack mouth opening displacement for the same specimen. The results of double-K fracture parameters of split-tension cube specimen are compared with those obtained for compact tension specimen. Finally, the influence of the width of the load-distribution of split-tension cube specimen on the double-K fracture parameters for laboratory size specimens is investigated. The input data required for determining double-K fracture parameters for both the specimen geometries are obtained using well known version of the Fictitious Crack Model.

이방향성 회전 직교축 모델을 이용한 철근콘크리트 면부재의 비선형 유한요소해석 (Nonlinear Finite Element Analysis of Reinforced Concrete Planar Members Using Rotating Orthotropic Axes Model)

  • 박홍근
    • 전산구조공학
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    • 제8권4호
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    • pp.117-127
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    • 1995
  • 이 연구의 목적은 단조하중과 반복하중을 받는 철근콘크리트 면부재 해석에 대한 이방향성 회전 직교축 모델의 성능을 검토하기 위함이다. 여기서 다루는 구조부재는 철근에 의하여 적절히 보강된 보, 기둥, 보-기둥 접합부, 그리고 전단벽등으로 부재의 파괴가 인장균열후 압축파괴에 의하여 일어나는 부재이다. 보통 단조하중에 대하여 사용도는 이방향성 회전 직교축 모델을 반복하중에 대하여 확장하며, 철근과 부착의 기존 재료모델과 함꼐 유한요소해석에 사용한다. 단조하중에 대하여 이방향성 회전 직교축 모델을 사용한 해석 결과는 취성파괴를 나타내는 철근콘크리트보의 실험결과와 비교된다. 또한 반복하중을 받는 전단벽의 극한하중, 비선형 변형, 핀칭 현상 등에 대하여 실험결과와 비교된다.

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퍼스널 컴퓨터에 의한 疲勞試驗自動化 및 疲勞擧動 測定의 精密化 (Personal computer-based fatigue testing automation and improvements in fatigue behavior monitoring)

  • 박준래;송지호;엄윤용;김정엽;강기주
    • 대한기계학회논문집
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    • 제12권1호
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    • pp.123-130
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    • 1988
  • 본 연구에서는 비교적 데이터 처리속도가 빠른 80286계의 CPU를 사용한 16bit 퍼스널 컴퓨터를 이용하는 경우보다, 가격면에서는 훨씬 유리하면서도, 성능은 거의 뒤지지 않는 피로시험 자동화 및 피로거동 고정밀 측정을 위한 시스템을 완성하였다. 본 연구에서 사용한 방법 및 작성한 소프트웨어등은 사용시험기, 피로연구 대상등에 거의 관계없이 이용이 가능하나, 여기서는 편의상, 시험기로서는 폐루우프(closed-loop)유압서어보 피로시험기를 사용하였으며, 피로거동의 측정에 대해서는 주로 피로균열지전을 대상으로 하였다.

강섬유 혼입률에 따른 고강도 콘크리트의 휨 크리프 특성 (Effets of Steel Fiber Contents on Flexural Creep Behavior of High-Strength Concrete)

  • 임성훈;김동휘;윤현도
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제24권2호
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    • pp.111-118
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    • 2020
  • 이 논문에서는 섬유의 혼입량에 따른 휨부재의 장기거동에 대한 영향을 평가하기 위하여 후크형 강섬유로 보강된 고강도 콘크리트의 휨 크리프 거동에 대한 평가가 이루어졌다. 실험은 150 × 150 × 600mm 크기를 갖는 섬유 혼입량(0, 0.75 및 1.5%)을 변수로 하는 6개의 휨 시험체를 대상으로 하였다. 노치를 갖는 휨 시험체에 휨 크리프 하중을 도입하기 위하여 4점 가력 휨 시험장치가 활용되었다. 휨강도의 40%인 크리프 재하하중은 레버 장치를 활용하여 도입되었고 90일 동안 도입된 하중은 로드셀에 의해 제어되었다. 크리프 하중의 도입시, 시험체 중앙부에 설치된 노치의 균열개구변위(CMOD)가 측정되었다. 크리프 시험후 각 시험체 대한 휨시험을 실시하여 각 시험체의 잔여강도를 평가하였다. 이상과 같은 실험결과로부터 섬유 혼입량은 고강도 콘크리트의 휨 크리프 거동에 주요한 영향을 끼치고 휨강도의 40% 범위내의 지속하중은 섬유보강된 고강도 콘크리트의 잔여강도에 부정적인 영향을 끼치지 않았다.

인장연화거동을 고려한 강섬유 보강 초고성능 콘크리트 보의 모멘트-곡률 해석 (Moment-Curvature Analysis of Steel Fiber-Reinforced Ultra High Performance Concrete Beams with Tension Softening Behavior)

  • 양인환;조창빈;김병석
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제24권3호
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    • pp.237-248
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    • 2011
  • 강섬유 보강 콘크리트의 인장연화특성은 구조적 거동에 매우 중요한 역할을 하며, 강섬유 보강 초고성능 콘크리트의 우수한 구조성능을 파악하기 위해서는 인장연화거동의 정밀모델링 및 이를 반영한 수치해석 기법이 필요하다. 따라서, 이 논문에서는 강섬유로 보강된 콘크리트의 부재의 인장연화거동 특성을 고려한 휨 거동을 예측하기 위한 수치해석 기법을 제시하였다. 강섬유 보강 콘크리트의 하중-균열개구변위 실험결과를 반영하여 가상균열모델에 근거한 균열방정식과 역해석 기법에 의해 인장연화모델링을 수행하였다. 또한, 인장연화거동을 반영한 재료모델링을 수행하였다. 제시기법에 의한 초고성능 콘크리트 보의 모멘트-곡률 수치해석 결과를 실험결과와 비교 분석하였으며, 수치해석 결과와 실험결과는 비교적 잘 일치하고 있다. 제안기법에 의해 강섬유 보강 초고강도 콘크리트 보의 휨강도를 정확하게 예측할 수 있다고 판단된다.

Structural Behavior of Cement Concrete Pavement at Transverse Joint Using Model Test

  • Ko, Young-Zoo;Kim, Kyung-Soo;Bae, Ju-Seong
    • KCI Concrete Journal
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    • 제12권2호
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    • pp.23-30
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    • 2000
  • This paper presents behavior of concrete pavement at transverse joint subject to static test load. The test was conducted on 1/10 scale model in the laboratory. Load transfer across the crack is developed either by the interlocking action of the aggregate particles at the faces of the joint or by a combination of aggregate interlock and mechanical devices such as dowel bars. In this study, significant three variables considered to the performance of joints were selected. : (a)diameter of dowel bars(2.5mm, 3.0mm, 4.0mm), (b)presence or absence of dowel bars, (c)aggregate types(crushed stone, round stone). Experimental results were analyzed to find relationships among displacement of discontinuous plane at jointed slab, load transfer efficiency and joint opening, etc. Displacement of discontinuous plane at joint was decreased according to the increase of dowel bar diameter. In addition, it is found that model slabs made using crushed stone had better load transfer characteristics by aggregate interlock than model slabs made using similarly graded round stone. Displacement of discontinuous plane was increased according to the increase of loading. In addition, it was decreased as dowel diameter(2.5mm, 3.0mm, 4.0mm) was increased. In the case of slab without dowel bars, displacement of discontinuous plane was greatly increased and load transfer effciency of slab applied crushed stone was shown 30 percent greater than round stone. In addition, load transfer efficiency of slabs, which were made using crushed and round stone without dowel bars, was decreased to 20 percent and 30 percent, respectively as it was compared with slabs made us-ing dowel bars.

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