본 연구에서는, 토목섬유의 크리프시험시 온도 및 토목섬유에 가해지는 구속응력을 제어할 수 있도록 고안된 온도제어 구속크리프시험(Temperature Dependent Confined Creep Test)을 수행하였다. 시험결과를 토대로, 시험온도 및 구속응력의 크기가 토목섬유의 크리프특성에 미치는 영향을 정량적으로 분석하였으며, 장기적인 크리프변위를 예측하기 위하여 시간-온도 중첩원리를 이용한 합성곡선을 작도하여, 1$\times$$10^7$min.(Geomembrane D)∼1$\times$$10^{10}$min.(Geogrid T)까지의 크리프변위를 예측하였다. 본 합성곡선에 의해, 토목섬유에 가해지는 구속하중에 따른 토목섬유의 이동계수(shift factor)를 도출하였다. 온도제어 구속크리프시험은 시트형 지오그리드와 지오멤브레인을 대상으로 하였으며, 시험온도는 5∼4$0^{\circ}C$의 범위로, 구속하중의 크기는 0∼9t/$cm^2$의 범위로 하였다.
The static creep behaviour of AlSl 420F stainless steel was investigated over the temperature range of $540{\sim}585^{\circ}C$ and the stress range of $13{\sim}19kg/mm^2$ (127.4~186.2MPa). Constant stress creep tests were carried out in the experiment. Measured stress exponent, n, for the creep deformation of the alloy under the given conditions was found to vary at the range of 9.59, 9.15, 8.78, and 8.53 for the temperature of 540, 555, 570, and $585^{\circ}C$ respectively. The activation energy, Qc, for the creep deformation was 106.42, 102.58,97.81, and 94.58 kcal/mole for the stress of 13, 15, 17, and $19kg/mm^2$, respectively. Lason-Miller parameter, P, for the crept specimens for AlSl 420F stainless steel was measured as $P=T(log\;t_T+21)$. The empirical static creep rate obtained by the regression analysis was as follows. $${\varepsilon}={\exp}[(3.79{\times}10^{-2}{\sigma}+2.722)T-3.0747{\sigma}+28.109]{\times}{\sigma}^{(-2.367{\times}10^{-2}T+22.33)}{\exp}\left[-\frac{(-2.015{\sigma}+132.580){\times}10^3}{RT}\right]$$ The failure plane were observed, intergranular fracture was dominated by r (round) type crack over the experimental range.
콘크리트 구조물의 크리프해석은 주로 크리프식의 중첩원리에 기초한 방법에 의해 수행되고 있다. 그러나 크리프식의 중첩을 응력이 증가하거나 일정할 경우에는 비교적 정확한 예측이 가능하지만, 응력이 감소하는 경우에는 상당한 오차를 나타낸다. 이것은 지속하중과 응력감소 과정에서 크리프와 관련된 콘크리트의 성질이 변화되므로 크리프 회복을 크리프 식의 중첩으로 정확하게 모사할수 없기 때문이다. 따라서, 본 연구에서는 감소와 증가를 반복하는 응력 이력을 지니는 콘크리트 구조물의 좀더 정확하고 합리적인 장기거동 해석을 위하여 응력의 감소를 단순히 크리프식의 중첩에 의해 해석한 기존의 방법과는 달리 크리프식과 크리프 회복식으로 표현하여, 소위 2함수 방법(two-function method)를 콘크리트구조물의 해석에 적용하는 방법을 제시하였다. 본 연구의 2함수방법을 콘크리트 구조물의 장기거동 해석을 적용하기 위해, 시간단계 동안 다양한 응력 변화에 대하여 크리프 변형도 증분량을 계산하는 방법을 제시하였다. 본 연구의 해석방법에 의해서 해석된 결과를 기존의 크리프식의 중첩에 의한 결과 및 기존의 실험결과들과 비교 분석한 결과, 기존의 중첩법은 실험결과와 많은 차이를 보이고 있으나 본 연구의 해석방법은 실험결과와 잘 맞고 있음을 보여주고 있다. 따라서, 크리프회복식을 이용하는 본 연구의 해석방법은 기존의 크리프식의 중첩방법이나 기존의 설계기준에 비해 변화하는 응력이력 하에서의 콘크리트 구조물의 크리프거동을 더 정확하게 서술할 수 있는 방법으로서 앞으로 설계기준 작성과 실제 구조물 해석에 효율적인 응용이 기대되고 있다.
사면의 거동에 관한 종래의 해석 기법은 사면거동을 시간과 변위의 2차원 크리프로 해석하는 것이었으나, 이러한 해석 기법은 강우에 의한 응력변화를 고려 않고 시간에 따른 변위만을 고려하여, 강우 시 사면의 거동 및 붕괴를 설명하지 못한다. 또한 강우에 의한 이력현상으로 인해 파괴면내의 전단에너지가 감소한다. 크리프 해석은 응력항을, 이력현상 해석은 시간항을 무시한 해석이므로, 두 가지 해석을 결합하여, 사면의 거동을 해석한다면, 응력변화, 변위 및 시간을 모두 고려한 실제 사면의 거동해석이 됨을 알 수 있다. 그러나 응력변화에 관한 항은, 강우로 인한 실제 사면의 침투 및 배수 시, 전단응력의 변화 및 전단강도의 변화를 동시에 유발하므로, 이 두 항을 동시에 고려할 수 있는 안전계수항으로 바꾸어야 한다. 본 논문은 강우의 지반침투 및 배수로 인하여 사면의 단위중량이 변하는 과정에 대한 크리프와 이력현상을 고려할 수 있는 결합해석으로 고찰하고 이에 따른 사면붕괴에 관한 전단응력과 전단강도의 변화 및 안전계수변화를 3차원으로 나타내고자 수행한 결과이다.
The proper selection of materials for the intended use of the structural member is of particular interest. The paper deals with determining both the mechanical properties at different temperatures and the behavior in tensile creep as well as fatigue testing of tensile stressed specimens made of low alloy 42CrMo4 steel delivered as annealed and cold drawn. This steel is usually used in engineering practice in design of statically and dynamically stressed components. Displayed engineering stress - strain diagrams indicate the mechanical properties, creep curves indicate the material creep behavior while experimental investigations of fatigue may ensure the fatigue limit determination for considered stress ratio. Also, hardness testing provides an insight into material resistance to plastic deformation. Experimentally obtained results regarding material properties were: tensile strength (735 MPa / $20^{\circ}C$, 105 MPa / $680^{\circ}C$), yield strength (593 MPa / $20^{\circ}C$, 76 MPa / $680^{\circ}C$). Fatigue limit in the amount of 532.26 MPa, as maximum stress at stress ratio R = 0.25 at ambient temperature was calculated on the basis of experimentally obtained results. Regarding the creep resistance it is visible that this steel can be treated as creep resistant at high temperatures (including $580^{\circ}C$) when applied stress is of low level (till 0.2 of yield stress).
Recently, many utilities have considered interim dry storage of spent nuclear fuel as an option for increasing spent fuel storage capacity. Foreign nuclear regulatory committees have provided some regulatory and licensing requirements for relatively low- and medium-burned spent fuel with respect to the prevention of spent fuel degradation during transportation and interim dry storage. In the present study, the effect of cladding creep and hydride distribution on spent fuel degradation is reviewed and performance tests with high-burned Zircaloy-4 and advanced Zr alloy spent fuel are proposed to investigate the effect of burnup and cladding materials on the current regulatory and licensing requirements. Creep tests were also performed to investigate the effect of temperature and tensile hoop stress on hydride reorientation and subsequently to examine the temperature and stress limits against cladding material failure. It is found that the spent fuel failure is mainly caused by cladding creep rupture combined with mechanical strength degradation and hydride reorientation. Hydride reorientation from the circumferential to radial direction may reduce the critical stress intensity that accelerates radial crack propagation. The results of cladding creep tests at $400^{\circ}C$ and 130MPa hoop stress performed in this study indicate that hydride reorientation may occur between 2.6% to 7.0% strain in tube diameter with a hydrogen content range of 40-120ppm. Therefore, it is concluded that hydride re-orientation behaviour is strongly correlated with the cladding creep-induced strain, which varies as functions of temperature and stress acting on the cladding.
The horizontal compression test of some selected corrugated fiberboards was performed to determine the cushioning properties of them. Creep behavior of the corrugated fiberboard boxes, which have been widely used in rural area for packaging fruits and vegetables, was tested. The flute crushing stress of the corrugated fiberboard depended upon mainly the basic weight of the corrugated medium, comparing with the combined basic weight of corrugated fiberboard. When moisture content of the corrugated fiberboards was increased about 8% (d.b.), the flute crushing stress of them was decreased at the rate of 44%~64%. The cushion factor of the sample fiberboards showed much higher value at the lower moisture content of them. These trends appeared to be more obvious at the lower applied stress levels. Also, the cushion factors of the double wall corrugated fiberboards(DW) were observed to be little higher than those of the single wall corrugated fiberboards(SW). The creep behavior of the sample boxes was found to be highly moisture and static load dependent. The creep behavior of the corrugated fiberboard boxes could be well analyzed by the asymptotic slope derived from the creep model.
The mechanical and rheological properties of agricultural materials which influence the machine design or handling are not completely understood. Agricultural materials do not react in a purely elastic manner, and their responses when subjected to stress and strain appear a combination of elastic and viscous behavior. Many researchers have studied the mechanical and rheological properties of the various agricultural materials, but those properties are available mostly for foreign varieties of agricultural products. Rheological properties of rice seedlings become important to formulate the principles governing their mechanical behavior. The objectives of this study were to experimentally determine the creep and recovery behavior of rice seedlings of one japonica-type and one Indica x japonica hybrid in the transplanting age. The results of this study are summarized as follows; 1. The compression creep and recovery behavior of mat-type seedlings could be described by 4-element Burger's model. 2. The steady-state creep appeared at the stress larger than 0.8 MPa and the logarithmic creep appeared at the stress smaller than 0.8 MPa. 3. In the compression creep test of the rice seedlings, the instantaneous elastic modulus of Burger's model showed the range from 20 to 40 MPa. The higher value of absolute viscosity for the rice seedling explained that the rice seedlings were viscoelastic materials. 4. In the recovery test of the rice seedlings, there was a tendency that the higher permanent strain of all samples was observed under the smaller stress being appeared, and the larger permanent strain in Dongjin was observed than in Samkang.
암석의 점탄성적 성질에 기인하는 크리프 특성에 대한 이해는 일정하중 하에서 시간에 대한 변형으로 장기적인 지반거동을 예측할 수 있는 중요한 요소이다. 포항지역에 분포하는 제3기 두호층 이암의 크리프 특성을 파악하기 위하여 암석의 기본적인 물성, 역학적 특성 및 크리프 시험을 실시하였다. 대상 이암은 illite 및 chlorite 등 점토광물을 26% 함유하고 있어 큰 크리프 변형을 보였으며, 평균 일축압축강도는 $462{\;}kg/\textrm{cm}^2$ 이었는데, 크리프 시험은 일축압축강도의 40-70% 일정 응력수준에서 수행하였다. 시험 결과 얻어진 시간-변형률 곡선으로부터 암석의 크리프 특성을 규정하는 다양한 경험식 및 이론식의 크리프 상수를 도출하였는데, 그 중 Griggs 경험식 및 Burger 모델의 이론식이 이암의 크리프 특성을 가장 잘 반영하는 것으로 평가되었다. 또, 순간탄성변형률은 응력수준에 정비례하여 증가하였으나, 1차 크리프의 변형률 속도는 응력의 크기와 무관하게 시간 경과에 따라 비슷한 양상으로 감소하였다.
In order to get the information of the deformational behavior of rock masses with time in waste disposal repository, it is necessary to measure the relationships between stress and strain and time for temperature. A creep law is used in conjunction with the elastic moduli to calculate stress and displacement following waste emplacement. Exponential-time law's parameters consist of stress and temperature. In this study, thermal creep test was carried out for Whangdeung granite. The measured creep deformation behavior was well explained by exponential time law and generalized Kelvin's rheological model. Mechanicla coefficients for exponential-time creep law showed the clear tendency of temperature dependent while those for Kelvein's model didn't.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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