• 제목/요약/키워드: FE Limit Analysis

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국부좌굴을 고려한 건축구조용 고성능강(HSA800) 조립각형강관 압축재의 적용성 평가 (Evaluation on Applicability of Built-up Square Tubular Compression Members Fabricated with HSA800 High Performance Steel Considering Local Buckling)

  • 유정한;김주우;양재근;강주원;이동우
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제25권3호
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    • pp.223-231
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    • 2013
  • 최근 구조물의 고층화, 대형화 및 장스팬 활용 등의 요구로 고강도 고성능 재료의 건축물과 교량에의 적용이 증가하는 추세이다. 본 논문은 고성능강(HSA800)의 건축구조용 재료 특성과 고성능강재를 사용한 부재의 설계 기준을 위한 기본적인 연구의 일부이다. 조립각형강관 기둥의 국부좌굴 거동과 현행 폭두께비 설계 제한치를 검토하기 위하여 다양한 폭두께비 변수를 계획하고, 단축압축실험을 실시하였다. 또한, 유한요소결과로 얻어낸 단주의 국부좌굴거동을 실험결과와 비교하였으며 검증된 해석모델을 이용하여 변수연구를 수행하였고 현행 설계기준의 적용성에 대해 검토하였다.

Reliability analysis of reinforced concrete haunched beams shear capacity based on stochastic nonlinear FE analysis

  • Albegmprli, Hasan M.;Cevik, Abdulkadir;Gulsan, M. Eren;Kurtoglu, Ahmet Emin
    • Computers and Concrete
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    • 제15권2호
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    • pp.259-277
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    • 2015
  • The lack of experimental studies on the mechanical behavior of reinforced concrete (RC) haunched beams leads to difficulties in statistical and reliability analyses. This study performs stochastic and reliability analyses of the ultimate shear capacity of RC haunched beams based on nonlinear finite element analysis. The main aim of this study is to investigate the influence of uncertainty in material properties and geometry parameters on the mechanical performance and shear capacity of RC haunched beams. Firstly, 65 experimentally tested RC haunched beams and prismatic beams are analyzed via deterministic nonlinear finite element method by a special program (ATENA) to verify the efficiency of utilized numerical models, the shear capacity and the crack pattern. The accuracy of nonlinear finite element analyses is verified by comparing the results of nonlinear finite element and experiments and both results are found to be in a good agreement. Afterwards, stochastic analyses are performed for each beam where the RC material properties and geometry parameters are assigned to take probabilistic values using an advanced simulating procedure. As a result of stochastic analysis, statistical parameters are determined. The statistical parameters are obtained for resistance bias factor and the coefficient of variation which were found to be equal to 1.053 and 0.137 respectively. Finally, reliability analyses are accomplished using the limit state functions of ACI-318 and ASCE-7 depending on the calculated statistical parameters. The results show that the RC haunched beams have higher sensitivity and riskiness than the RC prismatic beams.

자외선/가시선 분광법을 이용한 토양 중 6가 크롬 분석방법의 방해요인 분석 및 이온크로마토그래피 적용에 관한 연구 (A Study of Interference Factor of Analysis Method of Hexavalent Chromium in Soil using UV/VIS Spectrometry and Application of Ion Chromatography)

  • 노회정;이명규;이현석;김미라;김동호;김태승
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제17권6호
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    • pp.33-42
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    • 2012
  • This study was performed to find the problems according to interference factors (organic matter, pH, Cr, Mn, Fe, clay, and etc.) when we analyzed the hexavalent chromium [Cr(VI)] in soils using UV/VIS spectrometer (US EPA 7196A), attempted to evaluate the domestic applicability of analytical method (US EPA 7199) using IC-UV/VIS spectrometer as alternative method. The recovery rate of certified reference materials was 75.0% (US EPA 7196A) and 101.4% (US EPA 7199) by the analytical methods. As the results of performing QA/QC about US EPA 7199, method detection limit (MDL) and limit of quantification (LOQ) were 0.062 mg/kg, 0.196 mg/kg, respectively. The LOQ of US EPA 7199 was lower than that of the current soil official testing method in Korea (0.5 mg/kg). Cr(VI) contents in 23 soil samples were compared by the analytical methods of EPA 7196A and 7199. Cr(VI) was detected in 13 of 23 soil samples by EPA 7196A, while EPA 7199 was not detected in any soil samples. The Cr(VI) content in 23 soil samples by EPA 7196A was not clearly correlated with Cr, Fe, Mn and clay content in the soil samples. However, the contents of Cr(VI) and organic matter of the soil samples had the highest coefficient of determination ($R^2$) of 0.80. In order to evaluate the correlation between the recovery rates of Cr(VI) and organic matter contents in the soil samples, the recovery rates of 5 soil samples added Cr(VI) standard solution were analyzed by the analytical methods. According to the results, the higher the organic matter contents in soil samples, the lower the recovery rates of Cr(VI) by US EPA 7196, while in case of US EPA 7199, the recovery rates were stable regardless of the organic matter contents.

스탬핑용 고강도강 TRB 판재의 성형 특성 (The formability of high strength steel plate applied TRB for stamping)

  • 박현경;정지원;이경민
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권5호
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    • pp.184-189
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    • 2018
  • 최근에 안전기준과 환경규제 강화의 증대로 인해, 차체의 경량화에 대한 연구가 지속적으로 증가하고 있다. 고강도강의 응용은 가장 보편화 된 차체 경량화의 효과적인 방법 중에 하나이다. TWB(Tailor Welded Blank)는 다양한 두께와 용접을 사용하여 부분적인 강도와 경량화를 만족시키는 주요한 공법으로 활용되고 있다. 그러나 추가적인 용접공정으로 인해 판재간의 용접성이 중요하고 용접부에 대한 품질관리가 중요하다. 이점을 개선하기 위해, TRB(Tailor Rollded Blank)공법이 제안되었다. TRB는 롤러 압력을 조절하여 판재의 두께를 다르게 하고, 용접을 사용하는 TWB 공법보다 추가적인 용접공정이 없기 때문에 생산 비용적인 측면에서 훨씬 더 효율적이다. 본 연구에서는 Blank의 압연 영향을 조사하기 위해 스탬핑용 고강도강 TRB 판재의 성형성을 분석하였다. 성형성을 분석하기 위해, TRB 판재에서 0.8 mm, 1 mm의 두께를 갖는 부분을 채취하여 시험하였다. 시편에 새겨진 그리드마킹의 변형도를 분석하여 변형률을 조사하였고, 0.8 mm와 1.0 mm의 두께를 갖는 TRB 시편으로 Erichsen 시험을 한 후에 FE분석을 활용하여 성형성과 고유진동수를 비교하였다.

강재 재료 불확실성을 고려한 I형 곡선 거더 교량의 경주 지진 기반 지진 취약도 분석 (Seismic Fragility Analysis based on Material Uncertainties of I-Shape Curved Steel Girder Bridge under Gyeongju Earthquake)

  • 전준태;주부석;손호영
    • 한국재난정보학회 논문집
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    • 제17권4호
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    • pp.747-754
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    • 2021
  • 연구목적: 곡선 교량은 기하하적 특성으로 직선교량에 비해 복잡한 거동을 보이기 때문에 지진 안전성 평가가 반드시 이루어져야 한다. 본 연구에서는 곡선 거더를 갖는 교량의 강재 재료 특성의 불확실성을 고려한 지진 취약도 평가를 수행하였다. 연구방법: I형 곡선 거더를 갖는 교량의 유한요소 모델을 구축하였으며 선행연구에서 제시된 강재 특성의 통계적 매개변수를 이용하였다. 라틴 하이퍼큐브 기법을 이용하여 100개의 강재 재료 모델을 샘플링하였다. 경주지진의 지반가속도를 0.2g, 0.5g, 0.8g, 1.2g, 1.5g로 scale을 변화시켜 지진 취약도 평가를 수행하였다. 연구결과: 곡선거더의 지진 취약도 평가결과 한계상태가 190MPa일 때 0.03g 파괴가 시작되었으며 한계상태가 315MPa일 때 0.11g를 초과하면서 파괴가 시작되는 것으로 나타났다. 결론: 본 연구에서는 재료 불확실성을 고려한 지진 취약도 평가를 수행하였으며 추후 연구에서는 지진파의 불확실성과 재료의 불확실성을 동시에 고려한 지진 취약도 분석이 필요할 것으로 판단된다.

고차의 진동하중을 받는 건축물 바닥판의 효율적인 진동해석 (An Efficient High-Frequency Vibration Analysis of Floors in Building Structures)

  • 이동근;김태호
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제10권5호
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    • pp.35-48
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    • 2006
  • 본 연구의 목적은 높은 진동수 성분의 진동원을 가지는 건축물의 바닥판을 효율적으로 해석하는 방법을 제시하는 것이다. 이를 위하여 고차진동하중을 받는 건축물의 바닥판에 적절한 요소분할 방법과 이에 따른 과도한 자유도를 줄이기 위한 자유도 선택방법에 대하여 연구하였다. 그리고 일반적으로 건축물의 바닥판의 경우에는 두께에 비하여 바닥판의 길이가 길기 때문에 전단변형이 고려되지 않은 판요소를 바닥판의 모형화에 많이 사용하는데 이에 대해서도 그 적절성을 검증하였다. 그리고 여러 개의 층으로 이루어진 건축물 바닥판을 기존의 방법을 이용하여 등가의 바닥판으로 치환하였으며 이 방법의 가능성과 한계를 검토하였고 마지막으로는 예제 구조물을 중심으로 제안한 모형화 방법의 효율성을 확인하였다.

큰 진폭의 반복하중 조건에서 R-ratio에 따른 J-적분 정량화 (Quantification of R-ratio effect on J-integral under large-amplitude cyclic loading condition)

  • 남현석;김윤재;김진원
    • 한국압력기기공학회 논문집
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    • 제12권2호
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    • pp.34-39
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    • 2016
  • This paper presents a method to quantify R-ratio effect on J-integral under large-amplitude cyclic loading condition. Generally, monotonic tearing resistance curves are used to assess stability of cracked nuclear piping under seismic loading. However, it is well known that fracture toughness decrease at cyclic loading condition, according to R-ratio. For this reason, it is important to quantify the J-R curves under cyclic loading condition. To quantify the R-ratio effect, correction method which was proposed by Tranchand is considered. This method considers crack opening area in order to calculate modified J-integral. This method leads to an increase of fracture toughness. At R=-0.5 case, this method is good agreement with monotonic J-R curves. However, results show that this method has a limit to apply a large R-ratio case.

Functional Li-M (Ti, Al, Co, Ni, Mn, Fe)-O Energy Materials

  • Kim, In Yea;Shin, Seo Yoon;Ko, Jea Hwan;Lee, Kang Soo;Woo, Sung Pil;Kim, Dong Kyu;Yoon, Young Soo
    • 한국세라믹학회지
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    • 제54권1호
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    • pp.9-22
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    • 2017
  • Many new functional materials have been studied for efficient production and storage of energy. Many new materials such as sodium-based and sulfide-based materials have been proposed for energy storage, but research on Li batteries is still dominant. Due to the influence of environmental concerns regarding nuclear energy, interest in and research on fusion power are steadily increasing. For the commercialization of nuclear fusion, a design standard based on a considerable level of physical analysis and modeling is proposed. Nevertheless, limitations of existing materials in nuclear fusion environments limit practical applications. Tritium propagation material for continuous fusion reaction is one of the core materials, and therefore research on this material is being carried out intermittently. The key material for Li-based energy storage and tritium generation is the functional material Li-M-O. In this review, a structural description of functional Li-M-O system materials and technical trends for its applications are introduced.

후방 압출 펀치의 마멸 저감을 위한 금형 형상 설계 (Design of punch shape for reducing the punch wear in the backward extrusion)

  • 박태준;이동주;김동진;김병민
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2000년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.575-578
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    • 2000
  • Die design to minimize the die wear in the cold forging process is very important as it reduce the production cost and the increase of the production rate. The quantitative estimation for the die wear is too hard because the prediction of the die wear is determined with many process variables. So, in this paper, the optimal shape of the backward extrusion punch is newly designed through the FE-analysis considering the surface expansion and Archard's wear model in order to reduce the rapid wear rate that is generated for the backward extrusion product exceeding the forming limit. The main shape variables of the backward extrusion punch are the flat, angle, and round of the punch nose part. As the flat and angle of the punch nose are larger, the surface expansion is reduced. and, the wear rate is decreased according to the reduction of the punch round. These results obtained through this study are applied to the real manufacturing process, it is implemented the reduction of the wear rate.

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용접작업 형태별 공기중 용접흄 농도와 금속 성분에 관한 조사연구 (Airborne Concentrations of Welding Fume and Metal Components by Type of Welding)

  • 이권섭;백남원
    • 한국산업보건학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.71-80
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    • 1994
  • This study was conducted to evaluate worker exposure to welding fume in automobile body shop and to evaluate metal components by type of welding. The results are summarized as follows: 1. Average concentrations of total welding fume without and with ventilation were $5.2mg/m^3$ and $2.49mg/m^3$, respectively. Thus, the average reduction rate of total fume by ventilation was 52.1 %. 2. The highest fume concentration was indicated at shielded arc welding, followed by $CO_2$ gas welding, argon arc welding, and spot welding in order of decreasing concentration. 3. Average respirable fume concentrations without and with ventilation were $2.97mg/m^3$ and $1.64mg/m^3$, respectively. 4. Further analysis of welding fume indicated that total fume consisted of $Fe_2O_3$, ZnO, Mn, Pb, and CuO, in order of decreasing amount. Combined effect of metals was below the American Conference of Governmental Industrial Hygienists (ACGIH)Threshold Limit Values (TLVs).

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