토양의 다짐은 강우 시 지표유출 및 토사유출에 큰 영향을 끼친다. 다짐은 체적밀도 증가, 전단강도 증가, 공극률 변형, 투수계수 등과 같은 토양특성 변화를 야기하기 때문이다. 본 연구는 인공강우 실험을 활용하여 개발지의 사면조건과 유사한 나지교란사면에서 표면의 다짐처리가 지표유출 및 토사유출에 미치는 영향을 파악하였다. 표면처리(다짐, 비다짐), 강우강도(68.5mm/hr, 95.6mm/hr), 사면경사($5^{\circ}$, $12.5^{\circ}$, $20^{\circ}$)의 각 조건별 3회 반복하여 총 36회의 강우모의에 따른 지표유출 및 토사유출을 측정하였다. 연구결과, 다짐처리 후 토양의 체적밀도 및 전단강도는 유의적으로 증가하였다. 그러나 이러한 물리적 특성의 변화가 지표유출에 미치는 영향은 강우강도와 사면경사에 따라 다르게 반응하였다. 평균 토사유출량은 강우강도와 사면경사가 증가함에 따라 유의적으로 증가하였다. 또한, 토사유출량은 강우강도와 사면경사 별 다짐처리 유 무에 따라 다른 반응을 보였다. 완경사($5^{\circ}$)에서는 다짐처리에서 더 많은 토사가 유출되었으나, 급경사($20^{\circ}$)에서의 다짐처리는 토사유출을 감소시키는 역할을 한 것으로 나타났다. 나지교란사면에서는 토사유출에 대한 다짐효과의 천이구간이 존재하는 것으로 파악되며, 본 연구의토양조건 및 강우조건에서 천이구간은 완경사와 급경사 사이로서 사면경사 $10{\sim}15^{\circ}$ 범위에 존재하는 것으로 판단된다.
In order to obtain homogeneous and high quality products in powder compaction forging process, it is very important to control stress, strain, density and density distributions. Therefore, it is necessary to understand quantitatively the elasto-plastic deformation and densification behaviors of porous metals and metal powders. In this study, elasto-plastic finite element method using Lee-Kim's pressure dependent porous material yield function has been used for the analysis of three dimensional indenting process. The analysis predicts deformed geometry, stress, strain and density distribution and load. The calculated load is in good agreement with experimental one. The calculated results do not show axisymmetric distributions because of the edge effect. The core part which is in contact with the indentor and the outer diagonal edge part are in compressive stress states and the middle part is in tensile stress state. As a results, it can be concluded that three dimensional analysis is more realistic than axisymmetric assumption approach.
실험적(實驗的) 답압처리(踏猍處理)를 통(通)하여 답압강도(踏猍强度) 및 답압빈도(踏猍頻度)가 임상(林床)에서의 토양경도(土壤硬度) 및 임상식생(林床植生)에 미치는 영향(影響)의 정도(程度)를 밝히는 것을 목적(目的)으로, 경기도(京機道) 수원시(水原市) 소재(所在) 상수리나무림 미답압지(未踏壓地)에 23개(個) 실험구(實驗區)($0.3{\times}5.0m$)를 설치(設置)하여 4주(週)동안 답압처리(踏猍處理)를 한 후 토양경도(土壤硬度) 및 식생변화(植生變化)를 조사(調査)하였다. 토양경도증가율(土壤硬度增加率)은 답압강도(踏猍强度)가 증가(增加)함에 따라 감소(減少)했으며, 4주(週)동안 400회(回) 답압시(踏猍時) $11.32kg{\cdot}cm^{-2}$ (23.8mm)의 토양경도(土壤硬度)를 나타내 식물뿌리생육에 지장(支障)을 줄 정도(程度)로 토양경화(土壤硬化)가 나타났다. 그리고 답압량(踏猍量)은 동일(同一)할지라도 오랜시간에 걸쳐 분산(分散)될수록 토양(土壤)이 더 심하게 경화(硬化)되었다 200회이하(回以下)의 답압강도(踏猍强度)에서는 답압빈도간(踏猍頻度間)에 토양경도(土壤硬度)가 다르게 나타나지 않았으나 400회이상(回以上) 답압강도(踏猍强度)에서는 답압빈도중(踏猍頻度中) 격일형(隔日型)(16X)이 가장 심한 토양경화(土壤硬化)를 나타냈다. 한편, 답압강도(踏猍强度)가 증가(增加)할수록 임상식생(林床植生)의 상대피도(相對被度)가 상대밀도(相對密度)보다 민감(敏感)하게 감소(減少)했다. 답압빈도(踏猍頻度) 격일형(隔日型)(16X) 답압(踏猍)이 가장 심한 식생변화(植生變化)를 나타냈으며, 200회(回) 답압강도(踏猍强度)에서 답압빈도간(踏猍頻度間) 식생변화가 다르게 나타나서 토양경도변화(土壤硬度變化)와 상이(相異)하였다.
Ji, Enyue;Chen, Shengshui;Zhu, Jungao;Fu, Zhongzhi
Geomechanics and Engineering
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제17권3호
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pp.271-278
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2019
In recent years, the crack accidents of earth and rockfill dams occur frequently. It is urgent to study the tensile strength and tensile failure mechanism of the gravelly soil in the core for the anti-crack design of the actual high earth core rockfill dam. Based on the self-developed uniaxial tensile test device, a series of uniaxial tensile test was carried out on gravelly soil with different gravel content. The compaction test shows a good linear relationship between the optimum water content and gravel content, and the relation curve of optimum water content versus maximum dry density can be fitting by two times polynomial. For the gravelly soil under its optimum water content and maximum dry density, as the gravel content increased from 0% to 50%, the tensile strength of specimens decreased from 122.6 kPa to 49.8 kPa linearly. The peak tensile strain and ultimate tensile strain all decrease with the increase of the gravel content. From the analysis of fracture energy, it is proved that the tensile capacity of gravelly soil decreases slightly with the increasing gravel content. In the case that the sample under the maximum dry density and the water content higher than the optimum water content, the comprehensive tensile capacity of the sample is the strongest. The relevant test results can provide support for the anti-crack design of the high earth core rockfill dam.
In this study, bottom-up type powder processing and top-down type SPD (severe plastic deformation) approaches were combined in order to achieve full density of 1 vol.% carbon nanotube (CNT)-metal matrix composites with superior mechanical properties by improved particle bonding and least grain growth, which were considered as a bottle neck of the bottom-up method using the conventional powder metallurgy of compaction and sintering. ECAP (equal channel angular pressing), the most promising method in SPD, was used for the CNT-Cu powder consolidation. The powder ECAP processing with 1, 2, 4 and 8 route C passes was conducted at room temperature. It was found by mechanical testing of the consolidated 1 vol.% CNT-Cu that high mechanical strength could be achieved effectively as a result of the Cu matrix strengthening and improved particle bonding during ECAP. The ECAP processing of powders is a viable method to achieve fully density CNT-Cu nanocomposites.
It is well known that the powder injection molding(PIM) process can overcome the shape limitations of traditional powder compaction, the costs of machining, the productivity limits of isostatic pressing and slip casting, and the defect and tolerance limitations of conventional casting. Increasing demands from industry for not only the dimensional accuracy nut mechanical strength in PIMed parts have had much effort focused on the investigation of mechanical properties of mechanical strength in PIMed parts have had much effort focused on the investigation of mechanical properties of sintered parts formed with high-strength metallic powders. The 17_4 PH $10\mu{m}$ were injection-molded into flat tensile specimens. Sintering of the compacts was carried out at the various temperatures ranging from 900 to $1350^{\circ}C$. Sintering behavior of the compacts and tensile properties of sintered specimens were investigated.
한국분말야금학회 2006년도 Extended Abstracts of 2006 POWDER METALLURGY World Congress Part 1
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pp.272-273
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2006
A new process of pulsed electric current sintering was developed. It combines compaction with activated sintering effectively and can manufacture bulky nano-crystalline materials very quickly. A nano-structured steel is obtained with high relative density and hardness by this process. The average grain size of iron matrix is 58nm and the carbide particulate size is less than 100 nm. The densification temperature of ball-milled powders is approximately $200^{\circ}C$ lower than that of blended powders. When the sintering temperature increases, the density of as-sintered specimen increases but the hardness of as-sintered specimen first increases and then decreases.
In this study, bottom-up type powder processing and top-down type SPD (severe plastic deformation) approaches were combined in order to achieve both full density and grain refinement of Al-20 wt% Si powders without grain growth, which was considered as a bottle neck of the bottom-up method using the conventional powder metallurgy of compaction and sintering. ECAP (Equal channel angular pressing), one of the most promising method in SPD, was used for the powder consolidation. The powder ECAP processing with 1, 2, 4 and 8 passes was conducted for 10$0^{\circ}C$ and 20$0^{\circ}C$ It was found by microhardness, compression tests and micro-structure characterization that high mechanical strength could be achieved effectively as a result of the well bonded powder contact surface during ECAP process. The SPD processing of powders is a viable method to achieve both fully density and nanostructured materials.
유리병의 제조에 있어서 유리 융체가 금형 벽면에 부착하는 것을 방지하기 위하여 성형할 때마다 금형 내벽면을 윤활제로 도포하는 공정이 있다. 금형 벽면을 통기성이 있는 다공질 소결체로 제조하면 도포공정을 생략할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 스테인리스 중에서 내열${\cdot}$내마모 특성이 가장 우수한 310L계 조대 분말($-150{\mu}m$) 및 420J2 계 미세 분말($40{\~}50{\mu}m$)을 사용, 유리 금형용 내벽면 재로서 가장 적합한 다공질 소결체(소결체의 밀도: $85{\~}90\%$)를 제작하기 위하여 성형압력, 소결 분위기, 소결온도 및 시간을 변화시켜 다음과 같은 결과를 얻었다. (1) 고상 소결로서는 입자 크기가 큰 310L분말을 가지고는 어느 경우에 있어서나, 목적하는 소결 밀도를 얻을 수 없었다. (2) $2ton/cm^2$의 성형압력으로 성형한 실형상 성형체를 양산용 진공($1300^{\circ}C$, 2시간) 소결로에서 소결한 결과, 소결체의 밀도는 $310L+0.03\%B$, 420J2, 420J2+(0.03, 0.06)$\%$B에서 각각 6.2(79$\%$), 6.6(86$\%$), 7.3(95$\%$), $7.6(99\%)g/cm^3$로 나타났다. 따라서, 420J2계 분말(저압성형) 및 310L+0.03$\%$B(고압성형)분말을 사용하여 진공 중 소결하면 목적하는 통기도를 가진 소결체를 제작할 수 있다는 것을 알았다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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