• 제목/요약/키워드: Hybrid Stress Analysis

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Elastic analysis of interfacial stresses in prestressed PFGM-RC hybrid beams

  • Abderezak, Rabahi;Rabia, Benferhat;Daouadji, Tahar Hassaine;Abbes, Boussad;Belkacem, Adim;Abbes, Fazilay
    • Advances in materials Research
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    • 제7권2호
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    • pp.83-103
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    • 2018
  • In this paper, the problem of interfacial stresses in damaged reinforced concrete beams strengthened with bonded prestressed functionally graded material plate and subjected to a uniformly distributed load, arbitrarily positioned single point load, or two symmetric point loads is developed using linear elastic theory. The adopted model takes into account the adherend shear deformations by assuming a linear shear stress through the depth of the damaged RC beam. This solution is intended for application to beams made of all kinds of materials bonded with a thin FGM plate. The results show that there exists a high concentration of both shear and normal stress at the ends of the functionally graded material plate, which might result in premature failure of the strengthening scheme at these locations. Finally, numerical comparisons between the existing solutions and the present new solution enable a clear appreciation of the effects of various parameters of the beams on the distributions of the interfacial stresses.

섬유금속적층판의 모드 I 접합 거동 예측을 위한 Levenberg-Marquardt 기법 기반의 역해석 기법에 관한 수치적 연구 (Numerical Study on Inverse Analysis Based on Levenberg-Marquardt Method to Predict Mode-I Adhesive Behavior of Fiber Metal Laminate)

  • 박으뜸;이영헌;김정;강범수;송우진
    • Composites Research
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    • 제31권5호
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    • pp.177-185
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    • 2018
  • 섬유금속적층판은 금속과 섬유 강화 복합소재를 함께 적층한 하이브리드 재료 중 하나다. 섬유금속적층판은 계면의 접착층이 파괴되는 층간분리 현상이 발생할 수 있기 때문에 계면의 접착층에 대한 한계응력과 에너지 해방률을 실험적으로 도출해야만 한다. 하지만, 온도에 따른 에너지 해방률을 실험적으로 도출하는 과정에서 측정 장비의 사용 온도에 대한 제약을 받는다. 따라서, 본 연구에서는 Levenberg-Marquardt 기법을 기반한 역해석 기법을 사용하여 접착층에 대한 모드 I 한계응력과 에너지 해방률에 대한 예측 가능성을 확인하는 것이 목표다. 먼저, 한계응력은 접착층의 인장강도와 같다고 가정하였으며, 에너지 해방률은 DCB 시험(double cantilever beam test)을 수행하여 정의하였다. 또한, 유한요소법 기반 모델을 적용하여 한계응력과 에너지 해방률을 수치해석적으로 예측할 수 있는 지 확인하였다. 그 후, Levenberg-Marquardt 기법을 유한요소법 기반 모델에 적용하여 모드 I 한계응력과 에너지 해방률을 수치해석적으로 예측하였다. 아울러, 본 연구에서 사용한 역해석 기법의 수렴성을 확보하기 위하여 두 가지 경우의 초기 매개변수에 대한 역해석을 추가적으로 수행하였다. 결과적으로, 본 연구에서 사용한 역해석 기법은 모드 I 한계응력과 에너지 해방률을 효과적으로 예측할 수 있음을 보였다.

품종이 Porcine Stress Syndrome 돼지 출현비율 및 육질에 미치는 영향 (Influence of Genetic Background on Porcine Stress Syndrome Incidence and Pork Quality Attributes)

  • 김동훈;김태헌;이영창;이제룡;최진성;이무하
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제45권5호
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    • pp.841-846
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    • 2003
  • Halothane 검정에 의한 L(Landrace) 및 Lw (Largewhite)의 halothane 양성돈 출현율은 각각 5.8, 6.6 %로 두 품종간에 큰 차이가 없었으며 음성과 양성돈의 중간반응을 나타내는 의양성돈은 20.5 %의 출현율을 보인 L과 Lw의 13.2 %에 비해 높았으나 음성돈 출현율은 L 및 Lw가 각각 76.1, 80.1 %로 Lw가 약간 높았다. hal-gene 분석결과는 L품종만이 hetro형이 출현하였을 뿐 전 조사 품종에서 halothane 양성돈은 나타나지 않았다. 품종별 pH1은 KNP (Korean Native Pig)가 L, Lw 및 H(Hybrid)에 비해 약간 높았으나 통계적 유의성은 없었다. pHu는 KNP와 H가 Lw 및 L에 비해 유의 (p〈0.05)하게 높았으나 KNP와 H품종사이에는 유의적인 차이가 없었다. NPPC 기준 육색은 L이 Lw 및 KNP에 비해 유의적(p〈0.05)으로 낮았고 H와는 유의차가 없었으며 CIE L*값 또한 같은 경향을 보여 L품종이 다른 품종보다 색깔이 창백한 고기를 생산할 기능성이 큰 것으로 사료되었다. 보수성은 재래종인 KNP가 H에 비해 유의적으로(p〈0.05)으로 높았으며 개량종인 Lw, L 및 H에서는 유의적인 차이가 없었다.

초고성능 콘크리트 하이브리드 사장교 바닥판 접합부 철근의 부착 성능에 대한 해석 (Analysis on Bond Characteristics of Reinforcements for UHPC Hybrid Cable-Stayed Bridge Deck Joints)

  • 선우윤호;박성균;곽임종;윤영수
    • 대한토목학회논문집
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    • 제31권3A호
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    • pp.207-214
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    • 2011
  • 높은 강도와 우수한 연성을 가지는 초고성능 콘크리트(Ultra High Performance Concrete, UHPC)는 교량 부재의 두께 및 자중을 감소시키는데 적합하여, 교량의 장대화, 장경간화에 유리한 재료로 각광 받고 있다. 그러나 초고성능 콘크리트는 타설 과정이 복잡하고 어렵기 때문에 현장 타설을 통한 적용이 어려운 재료이다. 따라서 이에 대한 대안으로 프리캐스트 공법을 활용하는 방안이 중점적으로 연구되고 있다. 본 연구에서는 이와 같은 연구의 일환으로 초고성능 콘크리트의 재료 특성을 고려하여 하이브리드 사장교 바닥판 접합부의 철근 이음방법에 따른 구조적 성능을 평가하였다. 바닥판의 접합부에 적용할 수 있는 철근 이음을 형상에 따라 RC 부재에 적용하고, 이에 대한 비선형 해석을 통해 구조적 성능을 예측하였다. 또한 600 m급 사장교를 선정하여 단면력 해석을 통해 접합부에서 발생하는 부착 응력의 크기를 파악하고, 이를 접합부 형상에 따른 부착 강도의 크기와 비교하여 구조적 성능을 평가하였다. 해석 결과, 접합부 철근의 형상에 따라 U형 루프 타입이 가장 큰 하중을 견딜 수 있고, 직선형 타입이 가장 큰 부착 강도를 발현하는 것으로 예측되었다. 또한, 세 가지 형상의 접합부 철근 모두 초고성능 콘크리트의 사장교의 완성계에서 요구되는 부착 성능을 만족시켰다.

IPMSM의 Hole에 의한 Rib의 두께 감소와 전자기적 성능 향상 (Electromagnetic Performance improvement and Rib thickness Reduction by making a hole on Interior Permanent Magnet Synchronous Motor)

  • 이태근;김도진;홍정표
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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    • pp.867_868
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    • 2009
  • Interior permanent magnet synchronous motor [IPMSM] which has high power density is applied to motor for Hybrid electric vehicle[HEV], Electric vehicle[EV], Fuel cell electric vehicle[FCEV] and electric home appliances. In order to improve efficiency performance of IPMSM, this paper presented a study by making a hole around air barrier. Because concentrated rib stress is distributed by suitable hole, the hole can reduce rib thickness of IPM rotor. And it can help decrease PM[Permanent Magnet] leakage flux. Saliency ratio($L_q/L_d$) is also increased by magnetic circuit change. For this study, structure analysis of rotor is performed by Ansys program.

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Investigation of Corrosion Fatigue Phenomena in Transient Zone and Preventive Coating and Blade Design against Fouling and Corrosive Environment for Mechanical Drive Turbines

  • Hata, Satoshi;Nagai, Naoyuki;Yasui, Toyoaki;Tsukamoto, Hiroshi
    • International Journal of Fluid Machinery and Systems
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    • 제1권1호
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    • pp.121-139
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    • 2008
  • For mechanical drive steam turbines, the investigation results of corrosion fatigue phenomena in the transient zone are introduced, including basic phenomena on expansion line and actual design and damage experience. These results were analyzed from the standpoint of stress intensity during the start of cracking. In order to resolve such problems, preventive coating and blade design methods against fouling and corrosive environments are developed. Detailed evaluation test results are given for coating performance using a unique test procedure simulating fouling phenomena and washing conditions. Finally, the results of the successful modification of internals and on-line washing results on site are introduced.

Interfacial stresses in RC beam bonded with a functionally graded material plate

  • Daouadji, Tahar Hassaine;Chedad, Abdebasset;Adim, Belkacem
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제60권4호
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    • pp.693-705
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    • 2016
  • Functionally graded material (FGM) plates can be bonded to the soffit of a beam as a means of retrofitting the RC beam. In such plated beams, tensile forces develop in the bonded plate and these have to be transferred to the original beam via interfacial shear and normal stresses. In this paper, an interfacial stress analysis is presented for simply supported concrete beam bonded with a functionally graded material FGM plate. This new solution is intended for application to beams made of all kinds of materials bonded with a thin plate, while all existing solutions have been developed focusing on the strengthening of reinforced concrete beams, which allowed the omission of certain terms. It is shown that both the normal and shear stresses at the interface are influenced by the material and geometry parameters of the composite beam. This research is helpful for the understanding on mechanical behavior of the interface and design of the FGM-RC hybrid structures.

비선형 탄성 복합재료 기둥의 임계 좌굴하중 계산 및 안정성 평가 (Stability Evaluation & Determination of Critical Buckling Load for Non-Linear Elastic Composite Column)

  • 주기호;정재호;강태진
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 2003년도 춘계학술발표대회 논문집
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    • pp.215-219
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    • 2003
  • Buckling and post-buckling Analysis of Ludwick type and modified Ludwick type elastic materials was carried out. Because the constitutive equation, or stress-strain relationship is different from that of linear elastic one, a new governing equation was derived and solved by $4^{th}$ order Runge-Kutta method. Considered as a special case of combined loading, the buckling under both point and distributed load was selected and researched. The final solution takes distinguished behavior whether the constitutive relation is chosen to be modified or non-modified Ludwick type as well as linear or non-linear. We also derived strain energy function for non-linear elastic constitutive relationship. By doing so, we calculated the criterion function which estimates the stability of the equilibrium solutions and determines critical buckling load for non-linear cases. We applied this theory to the constitutive relationship of fabric, which also is the non-linear equation between the applied moment and curvature. This results has both technical and mathematical significance.

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링기어의 경계조건이 가공오차를 가지는 유성기어열의 정특성에 미치는 영향 (Influence of Ring Gear Boundary Conditions on the Static Characteristics of Epicyclic Gear Trains with Manufacturing Errors)

  • 천길정;오재국
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2003년도 추계학술대회
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    • pp.1775-1780
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    • 2003
  • A hybrid finite element analysis was used to analyze the influence of ring gear rim thickness and spline number on the static properties of an epicyclic gear system with manufacturing errors. Both of these parameters affected the bearing force and critical stress. The effect of changes in the rim thickness on the load sharing between the gears depended on the type of manufacturing error. Ring flexibility improved the load sharing between planetary gears only in systems with planet tooth thickness or planet tangential errors; for other types of error, ring flexibility worsened the load sharing. To improve load sharing, rim thickness and spline number should be controlled within a specific range. The effect of the ring gear boundary condition was more apparent in a system with errors than in a normal system.

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Bolted end plate connections for steel reinforced concrete composite structures

  • Li, Xian;Wu, Yuntian;Mao, Weifeng;Xiao, Yan;Anderson, J.C.;Guo, Yurong
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제24권3호
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    • pp.291-306
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    • 2006
  • In order to improve the constructability and meanwhile ensure excellent seismic behavior, several innovative composite connection details were conceived and studied by the authors. This paper reports experimental results and observations on seismic behavior of steel beam bolted to reinforced concrete column connections (bolted RCS or BRCS). The proposed composite connection details involve post tensioning the end plates of the steel beams to the reinforced concrete or precast concrete columns using high-strength steel rods. A rational design procedure was proposed to assure a ductile behavior of the composite structure. Strut-and-tie model analysis indicates that a bolted composite connection has a favorable stress transfer mechanism. The excellent capacity and behavior were then validated through five full-scale beam to column connection model tests.