• 제목/요약/키워드: Deformation Hardening

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화강토의 전단강도 및 변형특성 (A Characteristics of Shear Strength and Deformation of Decomposed Granite Soil)

  • 박병기;이강일
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제13권4호
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    • pp.177-198
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    • 1997
  • 화강토는 일반 퇴적토와는 달리 풍화도, 입자파쇄성등 시료의 초기상태에 따라 전단거동을 달리하는 특성을 가지므로 각 경우에 대한 응력-변형률 관계를 밝히고 전단강도의 변화특성을 조사할 필요가 있다. 이와같은 관점에서 본 연구에서는 모암조성성분 및 풍화도를 달리하는 4개지역의 화강토를 채취하여 불교란 및 교란(정적다짐)상태에서 직접전단시험과 삼축압축시험(CU, CD)을 수행하였다. 이 결과 불교란화강토의 응력-변형률거동은 구속압이 작을때는 과압밀점토의 응력경로거동처럼 경화에서 연화거동을, 교란화강토는 풍화도에 관계없이 퇴적점토와 같은 경화-일정거동을 나타내었다. 또한, 통상적인 직접전단시험에서 얻는 점착력은 특히, 불교란화강 토에서 과대평가 되는 경향이 있으며 삼축압축시험에서의 응력비(q/p')와 체적변형률증뚠비 (dv/de)의 관계는 함수비, 풍화도, 구속압력, 교란에 관계없이 하나의 식($dv/d\varepsilon,=\alpha(M-\eta))$으로 근사화시킬 수 있었다.

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슬립모델을 이용한 변형률의존 유한변형 탄소성재료의 구성방정식 개발 (A Rate-Dependent Elastic Plastic Constitutive Equation in Finite Deformation Based on a Slip Model)

  • 남용윤;김사수;이상갑
    • 대한조선학회논문집
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    • 제34권1호
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    • pp.77-86
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    • 1997
  • 최근들어 안전하고 합리적인 구조를 설계하기 위하여 구조물의 내충돌 또는 내충격에 대한 요구와 관심이 높아지고 있는데, 이러한 문제들은 아주 짧은 시간동안에 대변형이 일어나는 비선형문제라는 특징이 있다. 구조재료는 변형속도가 빨라짐에 따라 정적인 범주에서 보이는 거동과는 달리 변형률 의존적인 거동을 보인다. 따라서 대변형 소성문제인 충돌해석 등에는 종래 사용하여 온 변형률 비의존 재료구성방정식으로는 한계가 있다. 이 논문에서는 이러한 점을 개선하기 위하여 연강의 소성거동을 잘 나타낼 수 있는 소성슬립모델을 채용하고, 비선형경화를 도입하여 변형도 적용범위를 확장한 대변형 탄소성 변형률의존 재료구성방정식을 제시하였다. 본 구성방정식의 특징으로 항복조건과 하중조건이 필요없기 때문에 계산이 간편하며, 전위밀도와 속도로써 소성을 표현하기 때문에 보다 물리적인 의미를 가지고 금속재료의 소성현상을 나타낼 수 있다.

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경량성토 모형시험을 통한 연약지반상의 성토제체의 거동 (Behavior of Soft Ground Throughout Mock-up Test Using Low Self Weight Banking Method)

  • 김상철
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제15권6호
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    • pp.85-91
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    • 2011
  • 본 연구는 최근 지반공학 기술의 발전에 따라 성토제체의 자중을 가볍게 하기 위한 방안의 일환으로 화력발전소에서 발생되는 다공성의 바텀애시를 골재로 활용한 모르타르 슬러리 내부에 기포를 혼합한 경량성토공법의 활용성을 평가하고자 하였다. 개발한 경량성토층을 연약지반의 상부에 적용하였을 때 지반거동을 관측하기 위하여 모형시험기를 제작하였으며, 단계적으로 하중을 증가시켜 지반의 거동과 변형값을 측정하였다. 또한, 연약지반 현장에서 실용화되고 있는 표층고화공법과 침하량, 지반융기량, 한계 하중값을 비교함으로써 개발한 기술의 효과를 비교, 검토하였다. 모형시험을 통한 관측결과, 타 연약지반처리공법과 달리 본 성토는 강도가 높아 지반변형 크기는 작은 반면 지반변형의 영역은 넓은 것으로 나타났으며, 하중-침하량과 융기량이 기존 표층고화공법에 비해 작게 나타나고 있어 연약지반 활용에 효과적인 것으로 평가되었다.

강구조 특수모멘트골조의 보 소성변형요구량 평가 (Estimation of Beam Plastic Rotation Demands for Special Moment-Resisting Steel Frames)

  • 엄태성
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제23권4호
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    • pp.405-415
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    • 2011
  • 건축물의 안전한 내진설계를 위해서는 층간변위비 뿐만 아니라 부재에 요구되는 소성변형을 평가하여야 한다. 본 연구에서는 복잡한 비선형해석 없이 탄성해석을 사용하여 강기둥-약보로 설계된 철골 특수모멘트골조의 보에 요구되는 소성변형을 평가하는 간편한 방법을 개발하였다. 개발한 방법은 탄성해석 결과를 근거로 모멘트 재분배, 기둥 단면치수 및 보 소성힌지 이동, 패널존 변형, 중력하중, 변형경화 거동 등을 고려하여 보의 소성변형각을 직접적으로 예측한다. 또한 가새골조 또는 코어벽 등 횡력 저항구조와 모멘트골조의 상호 작용인 로킹 효과 고려한다. 검증을 위하여 강기둥-약보로 설계된 6층 특수모멘트골조에 제안된 방법을 적용하여 보의 소성변형각을 예측하고, 그 결과를 비선형 해석 결과와 비교하였다. 검증 결과, 제안된 방법은 설계 변수에 따른 보의 소성변형각을 합리적으로 예측하는 것으로 나타났다.

액상가압공정으로 제조된 STS304와 Ta 섬유 강화 Zr계 비정질 복합재료의 준정적 및 동적 변형거동 (Quasi-Static and Dynamic Deformation Behavior of STS304- and Ta-fiber-reinforced Zr-based Amorphous Matrix Composites Fabricated by Liquid Pressing Process)

  • 김용진;신상용;김진성;허훈;김기종;이성학
    • 대한금속재료학회지
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    • 제48권6호
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    • pp.477-488
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    • 2010
  • Zr-based amorphous alloy matrix composites reinforced with stainless steel (STS) and tantalum continuous fibers were fabricated without pores or defects by a liquid pressing process, and their quasi-static and dynamic deformation behaviors were investigated by using a universal testing machine and a Split Hopkinson pressure bar, respectively. The quasi-static compressive test results indicated that the fiberreinforced composites showed amaximum strength of about 1050~1300 MPa, and its strength maintained over 700 MPa until reaching astrain of 40%. Under dynamic loading, the maximum stresses of the composites were considerably higher than those under quasi-static loading because of the strain-rate hardening effect, whereas the fracture strains were considerably lower than those under quasi-static loading because of the decreased resistance to fracture. The STS-fiber-reinforced composite showed a greater compressive strength and ductility under dynamic loading than the tantalum-fiber-reinforced composite because of the excellent resistance to fracture of STS fibers.

Field test and numerical study of the effect of shield tail-grouting parameters on surface settlement

  • Shao, Xiaokang;Yang, Zhiyong;Jiang, Yusheng;Yang, Xing;Qi, Weiqiang
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제29권5호
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    • pp.509-522
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    • 2022
  • Tail-grouting is an effective measure in shield engineering for filling the gap at the shield tail to reduce ground deformation. However, the gap-filling ratio affects the value of the gap parameters, leading to different surface settlements. It is impossible to adjust the fill ratio indiscriminately to study its effect, because the allowable adjustment range of the grouting quantity is limited to ensure construction site safety. In this study, taking the shield tunnel section between Chaoyanggang Station and Shilihe Station of Beijing Metro Line 17 as an example, the correlation between the tail-grouting parameter and the surface settlement is investigated and the optimal grouting quantity is evaluated. This site is suitable for conducting field tests to reduce the tail-grouting quantity of shield tunneling over a large range. In addition, the shield tunneling under different grouting parameters was simulated. Furthermore, we analyzed the evolution law of the surface settlement under different grouting parameters and obtained the difference in the settlement parameters for each construction stage. The results obtained indicate that the characteristics of the grout affect the development of the surface settlement. Therefore, reducing the setting time or increasing the initial strength of the grout could effectively suppress the development of surface subsidence. As the fill ratio decreases, the loose zone of the soil above the tunnel expands, and the soil deformation is easily transmitted to the surface. Meanwhile, owing to insufficient grout support, the lateral pressure on the tunnel segments is significantly reduced, and the segment moves considerably after being removed from the shield tail.

유연체 로터-커플링-블레이드 시스템의 로터 축과 블레이드의 연성 진동에 관한 연구 (A Study on the Coupled Shaft-Torsional and Blade-Bending Vibrations in the Flexible Rotor-Coupling-Blade System)

  • 이선숙;오병영;윤형원;차석주;나성수
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2005년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.221-226
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    • 2005
  • In this paper, a dynamic model for the rotor shaft-coupling-blade system is developed. The blades are attached to a disk and driven by an electric motor shaft which is flexible in torsion. We assumed that the shaft torsional flexibility is lumped in the flexible coupling which is usually adopted in rotor systems. The Lagrangian approach with the small deformation theory for both blade-bending and shaft-torsional deformations is employed for developing the equation of the motion. The assumed modes method is used for estimating the blade transverse deflection. The numerical results highlight the effects of both structural damping of the system and the torsional stiffness of the flexible coupling to the dynamic response of the blade. The results showed strong coupling between the blade bending and shaft torsional vibrations in the form of inertial nonlinearif, stiffness hardening and softening.

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22Cr 마이크로 듀플렉스 스테인리스강의 변형유기마르텐사이트에 미치는 Ni과 Mn의 영향 (Effect of Ni and Mn on Strain Induced Martensite Behavior of 22Cr Micro-Duplex Stainless steel)

  • 박준영;김기엽;안용식
    • 동력기계공학회지
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    • 제17권6호
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    • pp.122-129
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    • 2013
  • The microstructure and deformation behavior in 22Cr-0.2N micro-duplex stainless steels with various Ni and Mn contents were compared using by OM, TEM, and XRD. The 22Cr-0.2N duplex stainless steel plates were fabricated and hot rolled, followed by annealing treatment at the temperature range of $1,000-1,100^{\circ}C$. All the samples showed the common strain hardening behaviour during the tensile test at a room temperature. The steels tested at the temperatures of $-30^{\circ}C$ or $-50^{\circ}C$ showed a distinct inflection point in the stress-strain curves, which should be resulted from the formation of strain-induced martensite(SIM) of austenite phase. This was confirmed by TEM observations. The onset strain of a inflection point in a stress-strain curve should be depended up the value of $M_d30$. With the decrease of the tensile test temperature, the inflection point appeared earlier, and the strength and fracture strain were higher. The tensile behaviour was discussed from the point of austenite stability of the micro-duplex stainless steels with the different Ni and Mn content.

성형효과를 고려한 박판 부재의 유한요소 극한해석을 이용한 붕괴거동해석 (Collapse Simulation with a Finite Element Limit Analysis for Thin-walled Structures Considering Forming Effects)

  • 김기풍;허훈
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제10권5호
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    • pp.182-189
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    • 2002
  • This paper is concerned with a collapse behavior analysis for a thin-walled structure considering farming effects. Numerical simulation is carried out with a finite element limit analysis in order to identify forming effects on collapse behavior of a thin-walled structure such as an S-rail. The formed S-rail contains fabrication histories such as residual stress, work hardening, non-uniform thickness distribution and geometric changes resulted from the forming process. The collapse behavior analysis of an S-rail with forming effects leads to different results from that without such effects. The present study deals with the collapse analysis of the S-rail fabricated with the typical forming, trimming and springback processes. Collapse properties such as the collapse load, the collapse mode and the energy absorption are calculated and investigated In order to identify forming effects. It is fully demonstrated that the design of thin-walled structures needs to consider the forming effects for a proper assessment of the load-carrying capacity and the deformation of the formed structures.

Ni기 삽입금속에 의해 진공 브레이징된 stainless steel의 특성평가 (Evaluation of the Vacuum brazed stainless steel by Ni-based filler metals)

  • 장세훈;홍지민;정창열;최세원;오익현
    • 한국재료학회지
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    • 제17권6호
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    • pp.342-346
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    • 2007
  • Microstructure and tensile strength of the vacuum brazed stainless steel were investigated in this study. For vacuum brazing of the stainless steel 303 and 304, the BNi-2, 3, 4 and 7 were used as filler metals. Among these filler metals, the BNi-2 showed excellent wettability at $1050^{\circ}C$. Indeed, the brazed stainless steel using the BNi-2 showed the highest tensile strength (483 MPa) among all brazed specimens. This is attributed to degree of interfacial reaction between the filler metal and stainless steel. Brazed stainless steel with BNi-2, 3 filler metals showed almost elastic deformation followed by plastic yielding and strain hardening up to a peak stress. On the other hand, it is likely that the fracture of the brazed specimens with BNi-4, 7 was occurred in elastic range without plastic yielding up to a peak stress.