• 제목/요약/키워드: Cyclic Load

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이축 정적 하중이 부가된 반복 인장 혹은 비틀림 하중하에서 균열 발생과 성장 거동 (Behavior of Fatigue Crack Initiation and Propagation under Cyclic Tensile or Torsional Loading with Superimposed Static Biaxial Load)

  • 허용학;박휘립;권일범;김진영
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제24권6호
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    • pp.1446-1455
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    • 2000
  • Fatigue crack initiation and propagation behavior under cyclic biaxial loading has been investigated using thin-walled tubular specimen with a hole. Two types of biaxial loading system, i.e. cyclic tensile loading with super-imposed static torsional load and cyclic torsional loading with superimposed static tensile load, with various values of the biaxial loading ratio, $\tau$ s/ $\sigma$ max (or $\tau$ max/ $\sigma$s) were employed. Fatigue tests show that fatigue crack near the hole initiates and propagates at 900 and 450 direction to the longitudinal direction of the specimen under cyclic tensile and torsion loading with static biaxial stress, respectively, and the static biaxial stress doesn't have any great influence on fatigue crack initiation and growth direction. Stress analysis near the hole of the specimen shows that the crack around the hole initiates along the plane of maximum tangential stress range. Fatigue crack growth rates were evaluated as functions of equivalent stress intensity factor range, strain energy density factor range and crack tip opening displacement vector, respectively. It is shown that the biaxial mode fatigue crack growth rates can be relatively consistently predicted with these cyclic parameters.

Cyclic fatigue resistance tests of Nickel-Titanium rotary files using simulated canal and weight loading conditions

  • Cho, Ok-In;Versluis, Antheunis;Cheung, Gary S.P.;Ha, Jung-Hong;Hur, Bock;Kim, Hyeon-Cheol
    • Restorative Dentistry and Endodontics
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    • 제38권1호
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    • pp.31-35
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    • 2013
  • Objectives: This study compared the cyclic fatigue resistance of nickel-titanium (NiTi) files obtained in a conventional test using a simulated canal with a newly developed method that allows the application of constant fatigue load conditions. Materials and Methods: ProFile and K3 files of #25/.06, #30/.06, and #40/.04 were selected. Two types of testing devices were built to test their fatigue performance. The first (conventional) device prescribed curvature inside a simulated canal (C-test), the second new device exerted a constant load (L-test) whilst allowing any resulting curvature. Ten new instruments of each size and brand were tested with each device. The files were rotated until fracture and the number of cycles to failure (NCF) was determined. The NCF were subjected to one-way ANOVA and Duncan's post-hoc test for each method. Spearman's rank correlation coefficient was computed to examine any association between methods. Results: Spearman's rank correlation coefficient (${\rho}$ = -0.905) showed a significant negative correlation between methods. Groups with significant difference after the L-test divided into 4 clusters, whilst the C-test gave just 2 clusters. From the L-test, considering the negative correlation of NCF, K3 gave a significantly lower fatigue resistance than ProFile as in the C-test. K3 #30/.06 showed a lower fatigue resistance than K3 #25/.06, which was not found by the C-test. Variation in fatigue test methodology resulted in different cyclic fatigue resistance rankings for various NiTi files. Conclusions: The new methodology standardized the load during fatigue testing, allowing determination fatigue behavior under constant load conditions.

반복 휭하중을 받는 철근콘크리트 골조의 비탄성 거동 및 연성능력 (Inelastic Behavior and Ductility Capacity of Reinforced Concrete Frame Subjected In Cyclic Lateral Load)

  • 김태훈;김운학;신현목
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제14권4호
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    • pp.467-473
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    • 2002
  • 본 연구는 반복 횡하중을 받는 철근콘크리트 골조의 비탄성 거동 및 연성능력을 파악하고 합리적이면서 경제적인 내진설계기준의 개발을 위한 자료를 제공하는데 그 목적이 있다. 사용된 프로그램은 철근콘크리트 구조물의 해석을 위한 RCAHEST이다. 재료적 비선형성에 대해서는 균열콘크리트에 대한 인장, 압축, 전단모델과 콘크리트 속에 있는 철근모델을 조합하여 고려하였다. 이에 대한 콘크리트의 균열모델로서는 분산균열모델을 사용하였다. 횡방향 구속철근으로 인한 강도의 증가 효과를 고려하였다. 두께가 서로 다른 부재간의 접합부에서 단면강성이 급변하기 때문에 생기는 국소적인 불연속변형을 고려하기 위한 경계면요소를 도입하였다. 또한, 같은 변위진폭에 있어서의 하중재하 회수에 의한 효과를 고려하였다. 본 연구에서는 반복 횡하중을 받는 철근콘크리트 골조의 비탄성 거동 및 연성능력의 파악을 위해 제안한 해석기법을 신뢰성 있는 연구자의 실험결과와 비교하여 그 타당성을 검증하였다.

주기적인 반복 열하중이 패키징된 FBG 센서 신호 특성에 미치는 영향 (Effects of Cyclic Thermal Load on the Signal Characteristics of FBG Sensors Packaged with Epoxy Adhesives)

  • 김헌영;강동훈
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제41권4호
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    • pp.313-319
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    • 2017
  • 광섬유 센서는 전자기 간섭에 독립적이고 원거리 계측이 가능하여 다양한 분야에 적용되고 있다. 특히, 광섬유 브래그 격자(FBG) 센서는 다중화, 절대측정이 가능하여 구조 건전성 모니터링(SHM)을 위해 널리 사용되고 있다. 일반적으로, FBG 센서는 에폭시와 같은 접착제를 이용하여 구조물에 직접 부착 및 모듈 제작을 통해 적용한다. 하지만, 에폭시로 부착된 FBG 센서 기반의 장시간 모니터링 과정에서 신호 변화가 발생하여 보정이 요구된다. 이는 계절적 요인으로써 장시간 온도 변화 환경에 노출되어 센서의 접착구조 변형에 의한 결과이며, 센서 접착제의 열경화 과정에 대한 규명이 필요하다. 본 연구에서는, 패키징 방식 4가지 경우의 FBG 센서 시편을 제작하고, 반복 열하중 시험을 수행하였다. 시험 결과, 상온경화 과정에서 미소한 잔류 압축 변형률이 발생하였고, 반복 열하중 초기단계에서 수백 ${\mu}{\varepsilon}$의 압축 변형률이 인가되어 유지되었다. 이를 통해 FBG를 이용한 장시간 SHM을 위해서는 FBG 센서의 신호에 대한 안정화 과정이 필요함을 확인하였다.

KSTAR 초전도자석 지지각 시작품재작 및 구조시험 (KSTAR Superconducting Magnet Supporting Post Prototype Manufacturing and Structural Load Test)

  • 허남일;이영신
    • 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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    • 제3권1호
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    • pp.45-49
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    • 2001
  • A magnet supporting post installed between the lower TF coil tooled by 4.5 K supercritical helium and the cryostat base is one of the most important components of the superconducting magnet supporting structure for KSTAR Tokamak. This structure should be flexible to absorb thermal shrink of the magnet and also should be rigid to support the magnet weight and the Plasma disruptions load. The Post was designed with stainless steel 316LN and CFRP that have low thermal conductivity and high structural strength at low temperature. In order to verify the possibility of fabrication and the structural safety. a whole scale prototype of the KSTAR magnet supporting post was manufactured and tested. Static and compressive cyclic load tests under the maximum Plasma vertical disruption load and the magnet dead weight were performed. The teat results showed that the magnet supporting post of KSTAR Tokamak was possible to manufacture and structurally rigid.

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반복 횡하중을 받는 철근콘크리트 교각의 내진성능에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on Seismic Performance of Reinforced Concrete Bridge Columns under Lateral Cyclic Load)

  • 이진옥;윤현도;황선경;류효진;나홍성;이경준
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2003년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.161-164
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    • 2003
  • This experimental investigation was conducted to examine the seismic performance of reinforced concrete bridge columns. The columns were subjected to a constant axial load and a cyclic horizontal load-inducing reversed bending moment. The variables studied in this research are the volumetric ratio of transverse reinforcement ($P_s$ =0.96, 1.44 per cent) and axial load ratio (0.05, 0.1, 0.2 P/$P_o$). Test results show that bridge columns with 50 per cent higher amounts of transverse reinforcement than that required by seismic provisions of ACI 318-02 showed ductile behaviour. For bridge columns with axial load ratio(P/$P_o$) less than 0.2, the ratio of $M_{max}$ over $M_{aci}$, nominal moment capacity predicted by ACI 318-02 provisions, is consistently greater than 1 with approximately a 20 percent margin of safty.

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경골목조주택의 벽체-바닥체 못결합부의 감쇠비에 관한 연구 (Studies on Damping Ratio of Nailed Joint Connecting Wall to Floor in Light Frame House)

  • 김광모;이전제
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제24권3호
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    • pp.65-71
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    • 1996
  • In the design of wood structures, the consideration of the dynamic load effect has been increased. Generally, damping ratio is presented as the method of considering dynamic load effect. So, the relationship between joint type and damping ratio was investigated. It has been known that the joint extremely damp the dynamic load in wood structures. Static test was performed to determine the effects of nail size and friction area on joint strength and stiffness. Joint strength and stiffness were increased with nail size. However, the static properties of joint was not affected by friction area. Cyclic test was performed to determine the effects of nail size, friction area and load magnitude on damping ratio, Damping ratio was affected by all factors. Increasing the width of the bottom plate was suggested as the most adequate method to increase the damping ratio without the reduction of the static properties of the structures.

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진동삼축시험에 기초한 액상화 평가 (Assessment of Liquefaction Potential based on the Cyclic Triaxial Test)

  • 최재순
    • 한국지진공학회:학술대회논문집
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    • 한국지진공학회 1999년도 춘계 학술발표회 논문집 Proceedings of EESK Conference-Spring
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    • pp.77-84
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    • 1999
  • An assessment of liquefaction potential is made in principle by comparing earthquake induced shear stress to the liquefaction strength of the soil. In this research a modified method based on Seed and Idriss theory is developed for evaluating liquefaction strength of Jumunjon sand(Korean standard sand). Also the factors affecting liquefaction strenght such as cyclic shear stress amplitude and relative density are investigated and verified by using cyclic triaxial test. From the result the new relationships between cyclic shear stress ratio and number of load cycles are proposed for evaluating liquefaction strength under moderated magnitude(M=6.5) of earthquake.

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박용재료(舶用材料)의 반복경화(反復硬化) 및 저(低)싸이클 피로특성(疲勞特性)에 관한 연구 (A Study on the Cyclic Hardening Property and the Low Cycle Fatigue Behavior of Marine Materials)

  • 조상명;굴천조보
    • 대한조선학회논문집
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    • 제28권1호
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    • pp.108-116
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    • 1991
  • 선용재료중(船用材料中)에는 정적하중(靜的荷重)에 의한 정적거동(靜的擧動)(응력-변형률관계)과 반복하중(反復荷重)에 의한 반복거동(反復擧動)(응력진폭-변형률진폭관계)이 상이(相異)하게 되는 경우가 많다. 특히 탄소성(彈塑性) 응력집중부(應力集中部)에서 진전(進展)하는 초기의 짧은 피로균열(疲勞龜裂)은 재료(材料)의 반복거동(反復擧動)에 크게 의존하여 성장하므로 재료(材料)의 정적(靜的) 및 반복거동(反復擧動)의 비교, 검토가 요구된다. 본 연구에서는 2종류의 철강재료(鐵鋼材料)(SS41, HT80)와 5종류의 Al합금(合金)(A5083-O, A6N01-T5, A7N01-T4, A7016-T6, A7178-T6)에 대하여 정적(靜的) 및 반복하중(反復荷重)에 의한 재료(材料)의 응력-변형율(應力-變形率) 관계(關係)를 비교, 검토하였고, 각(各) 재료상수(材料常數)를 구하였다. 또한 응력집중부(應力集中部)에 일정 진폭의 반복하중(反復荷重)이 작용(作用)하여 탄소성(彈塑性) 변형(變形)할 때 그 선단(先端)의 응력(應力)과 변형률(變形率) 진폭(振幅)의 변화(變化)에 미치는 재료(材料)의 반복(反復) 경화특성(硬化特性)의 영향에 대하여 Neuber법칙(法則)과 중앙(中央)노치재(材의) 실험(實驗)에 의하여 고찰(考察을 행하였다.

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모래지반에서 횡방향 반복하중을 받는 말뚝의 영구수평변위 평가 (Evaluation of Permanent Lateral Displacement of a Cyclic Laterally Loaded Pile in Sandy Soil)

  • 백성하;김준영;이승환;정충기
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제33권2호
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    • pp.17-26
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    • 2017
  • 해상구조물, 송전탑 등을 지지하는 말뚝기초는 바람, 조류, 파랑 등의 영향으로 횡방향 반복하중을 지배적으로 받으며, 이는 말뚝 주변 지반에 영구수평변위를 발생시켜 구조물의 안정성 및 기능성을 저해한다. 본 연구에서는 횡방향 반복하중에 의해 발생하는 말뚝의 영구수평변위를 평가하기 위하여, 서로 다른 세 가지 상대밀도(40%, 70%, 90%)로 조성된 건조 및 포화 모래지반에서 모형말뚝시험을 수행하였다. 모형시험 결과, 모든 시험조건에서 말뚝에 재하 된 횡방향 반복하중은 말뚝 주변 지반에 영구수평변위를 발생시켰다. 누적된 영구수평변위의 크기는 말뚝에 재하되는 횡방향 반복하중의 크기 및 재하횟수가 증가함에 따라 증가하였지만, 1회 재하로 인하여 발생되는 영구수평변위의 증가량은 점차 감소하였다. 또한, 말뚝에 발생하는 영구수평변위는 지반의 상대밀도가 클수록 작게 발생하고, 지반이 포화되면 크게 발생되는 것으로 평가되었다. 추가적으로, 누적 영구수평변위를 최초 재하 시 발생한 영구수평변위로 정규화한 영구수평변위를 평가하였으며, 이를 모래지반의 상대밀도, 횡방향 반복하중의 재하횟수에 관한 식으로 나타내었다.