• Title/Summary/Keyword: High Temperature Structural Test

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고온을 받은 포스트텐션 콘크리트 보와 슬래브의 구조성능 연구 (A Study on the Structural Performance of Post Tensioned Concrete Beam and Slab Subjected to High Temperature)

  • 최광호;이중원
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제29권2호
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    • pp.217-223
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    • 2017
  • 이 연구는 포스트텐션 콘크리트 부재의 화재에 대한 구조성능 평가기술을 개발하기 위하여, 고온에 노출된 포스트텐션 보와 슬래브 부재의 구조특성과 평가기법을 내화 실험을 통하여 연구하였다. 내화 실험 시 가열은 전기로를 사용하였으며 수열온도를 $400^{\circ}C$, $600^{\circ}C$, $800^{\circ}C$로 하였다. 이 연구로부터 고온을 받는 강연선은 응력 이완이 발생되고, 냉각되면서 긴장력의 일부 복원이 나타나는 것을 알 수 있었다. 포스트텐션 보와 슬래브 실험체가 각각 목표온도 도달 후 4시간 경과 시 포스트텐션 부재의 강연선의 잔존 긴장력을 살펴보면, 포스트텐션 보는 $400^{\circ}C$에서는 70%, $600^{\circ}C$에서는 10%, $800^{\circ}C$에서는 2%정도로 볼 수 있으며, 포스트텐션 슬래브는 $400^{\circ}C$에서는 94%, $600^{\circ}C$에서는 84.5%, $800^{\circ}C$에서는 62%정도로 나타났다. 상대적으로 포스트텐션 슬래브의 잔존 긴장력 손실이 작았던 이유는 슬래브가 고온에 일면 노출되었고, 강연선의 강도복원이 일어났기 때문으로 여겨졌다. 이 연구로부터 화재가 발생하는 경우 포스트텐션 부재는 강도 및 긴장력의 손실이 발생하고, 보강 시 손실된 내력만큼의 복원설계가 필요함을 확인하였다.

자동차 배기계 센서 구성품의 진동 안정성 해석 (Vibration Stability Analysis of Automotive Exhaust Sensor)

  • 박현범
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제11권4호
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    • pp.44-47
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    • 2017
  • 본 연구는 자동차 배기계 센서 구성품의 진동 안정성 해석에 관한 연구이다. 본 연구에서 자동차 시스템의 배기 가스 센서의 구조 설계 및 해석을 수행하였다. 1차적으로 자동차 배기 시스템의 구조 설계 요구 조건이 분석되었다. 구조 설계 이후 유한 요소 해석 기법을 활용하여 배기계 측정 센서 시스템의 구조 해석이 수행되었다. 고온 조건에서 진동 및 열응력 해석이 수행되었다. 최종 센서 시스템의 구조 시험을 수행한 후 해석 결과와 비교하였다. 구조 해석을 통해 설계된 센서 구성품은 안전한 것으로 확인되었다.

골재 종류에 따른 콘크리트의 고온역학적 특성에 관한 연구 (A Study on the Mechanical Properties of Concrete with Aggregate Type)

  • 강연우;김규용;이태규;최경철;구경모;남정수
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2012년도 춘계 학술논문 발표대회
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    • pp.63-64
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    • 2012
  • In case of concrete, it should be deformed by many factors, such as explosive spalling, thermal strain and creep at high temperature. Structural fire design has been proposed to predict fire damage as national standard. It is general safer to use values obtained from tests of unstressed residual test in stead of stressed test. But most of thermal properties on concrete were conducted with normal aggregate. In this study, it evaluated mechanical properties of concrete with aggregate type and loading condition. we use normal and light aggregate to have different thermal properties. Also, we test mechanical properties to use Ø100×200 mm cylinder specimen according to target temperature and 0%, 20%, 40% loading.

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변형률속도 변화에 따른 INCONEL 718 초내열합금의 동적 물성특성 (Dynamic Material Characteristics of Superalloy INCONEL 718 with the Variation of Strain Rates)

  • 송정한;허훈
    • 소성∙가공
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    • 제14권6호
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    • pp.559-564
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    • 2005
  • INCONEL 718, nickel based superalloy, has good formability, high strength, excellent corrosion resistance and mechanical properties at high temperature. Owing to theses attractive properties, it is utilized in applications such as combustion system, turbine engines and nuclear reactors. In such applications, components are typically required to be tolerant of high stress impact loading. This may cause material degradation and lead to catastrophic failure during service operation. Accurate understanding of material's mechanical properties with various strain rates is required in order to guarantee the reliability of structural parts made of INCONEL 718. This paper is concerned with the dynamic material properties of the INCONEL 718 at various strain rates. The dynamic response of the INCONEL 718 at the intermediate strain rate is obtained from the high speed tensile test and at the high strain rate is from the split Hopkinson pressure bar test. The effect of the strain rate on dynamic flow stress, work hardening characteristics, strain rate sensitivity and elongation to the failure is evaluated with the experimental results. Experimental results from both the quasi-static and the high strain rate up to 5000/sec are interpolated in order to construct the Johnson-Cook model as the constitutive relation that should be applied to simulate and design the structural parts made of rNCONEL 718.

LNG 선박용 알루미늄 합금 소재의 정적 및 피로 강도 평가 (Assessment for Static and Fatigue Strength of the Aluminum Alloy for LNG Ship)

  • 윤용근;김재훈;김우중;백경호;박창현
    • 한국안전학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.1-5
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    • 2013
  • Liquefied Natural Gas is liquefied at the condition of atmosphere pressure and cryogenic temperature. LNG is exposed very long time under the cryogenic temperature and high pressure, and it is very important to retain the structural safety in this envelopment. Until now, the material which are composing the storage tank of LNG ship has experimented at room temperature, so it is not enough to apply for the design at the cryogenic temperature. The purposes of this study are investigated mechanical properties for aluminum alloy. To evaluate tensile and fatigue test for aluminum alloy, it was considering static and fatigue conditions at room and cryogenic temperature. S-N curves were designed at both temperature respectively. Also, P-S-N curve was performed statistical method by JSME-S002.

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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크레인용 시브 강재의 마멸특성 평가 (The Evaluation on Wear Characteristics of the Crane Sheave)

  • 박용재;류중북;김석삼
    • 한국윤활학회:학술대회논문집
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    • 한국윤활학회 2004년도 학술대회지
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    • pp.306-311
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    • 2004
  • The sliding wear characteristics of the crane sheave were investigated using a pin-on-disk rig tester The experiment was conducted using a high carbon steel wire that was upper material, also carbon steel castings and carbon steel for machine structural use that was disk material. There are various operating conditions in this work. At the room temperature, we carried out the wear test under a grease lubrication. The results of wear test showed that carbon steel for machine structural use have lower wear volume, also the wear curves are linearly increased with increasing of sliding velocity The wear mechanism of a disk is the abrasive, adhesion, and fatigue wear under lubrication.

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A Numerical Study on the Thermo-mechanical Response of a Composite Beam Exposed to Fire

  • Pak, Hongrak;Kang, Moon Soo;Kang, Jun Won;Kee, Seong-Hoon;Choi, Byong-Jeong
    • 국제강구조저널
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    • 제18권4호
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    • pp.1177-1190
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    • 2018
  • This study presents an analytical framework for estimating the thermo-mechanical behavior of a composite beam exposed to fire. The framework involves: a fire simulation from which the evolution of temperature on the structure surface is obtained; data transfer by an interface model, whereby the surface temperature is assigned to the finite element model of the structure for thermo-mechanical analysis; and nonlinear thermo-mechanical analysis for predicting the structural response under high temperatures. We use a plastic-damage model for calculating the response of concrete slabs, and propose a method to determine the stiffness degradation parameter of the plastic-damage model by a nonlinear regression of concrete cylinder test data. To validate simulation results, structural fire experiments have been performed on a real-scale steel-concrete composite beam using the fire load prescribed by ASTM E119 standard fire curve. The calculated evolution of deflection at the center of the beam shows good agreement with experimental results. The local test results as well as the effective plastic strain distribution and section rotation of the composite beam at elevated temperatures are also investigated.

1종 경량골재콘크리트의 함수율과 내화특성 (Relation Between Water Content Ratio and Fire Performance of Class 1 Structural Light Weight Aggregate Concrete)

  • 송훈
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제2권4호
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    • pp.321-327
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    • 2014
  • 경량골재콘크리트는 구조물의 자중경감을 목적으로 경량골재를 적용하여 제조한 콘크리트로 구조물의 고층화 및 대형화에 효과적으로 대응할 수 있는 장점이 있다. 하지만 경량골재는 다공체이므로 화재와 같은 고온에 노출되는 경우 수증기압이나 열응력에 의해 골재 주변으로 응력이 집중될 가능성이 커 폭렬이 발생하기 쉽다. 본 연구는 구조용 경량골재를 사용한 1종 경량골재콘크리트의 함수율과 내화특성과의 관계를 검토코자 하며, 실험결과 압축강도와 함수율이 높은 경량골재콘크리트는 폭렬의 가능성이 높기 때문에 흡수율이 작은 골재의 사용이나 폭렬방지를 위한 대책이 필요하다.

고온에 노출된 쉴드터널 라이닝의 손상평가 (Evaluation of Fire-induced Damage for Shield Tunnel Linings Subjected to High Temperatures)

  • 이창수;김용혁;김영욱
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제16권4호
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    • pp.1-8
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    • 2012
  • 본 연구에서는 실물모형 화재시험 후 쉴드터널 라이닝의 손상평가를 수행하였다. 먼저 고온에 노출된 쉴드터널 라이닝의 코어 채취를 통해 잔존압축강도를 측정하고, X선 회절분석 및 열중량 분석으로 수열온도를 예측하였다. 코어 채취에 의해 측정된 잔존 압축강도를 통해 고온에 의한 부재의 강도저하를 평가할 수 있었다. 또한 정확한 수열온도 예측이 이루어진다면 기존의 연구결과를 통해 부재의 잔존압축강도를 추정할 수 있다. X선 회절분석 및 열중량 분석은 약 $450^{\circ}C$의 온도를 기준으로 수열온도 예측이 가능하지만 정량적인 수열온도의 판단에는 한계가 있었다. $400{\sim}600^{\circ}C$의 수열온도범위에서는 기기분석에 의한 평가와 더불어 해석적 기법이 병행된다면 보다 정확한 수열온도 예측이 가능할 것이다.