Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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v.12
no.5
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pp.935-943
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1988
The forming limit diagram is assessed as a means of estimating the forming characteristics of sheet metal and is usually determined experimentally. The strain rates used in the determination are likely to be low. However, often in practice, the strain rates are much higher, so if forming limit diagram is determined at low rates, it may not be appropriate. This paper reconsiders the forming limit diagram for mild steel and aluminum sheet up to variation in strain rate from 10$^{-2}$ sec to 20/sec where its forming has been carried out under oil pressure using a hydraulic bulge test with circular and elliptical dies. To obtain higher strain rate, an impact bulge test had been employed with the same die sets as those used for a hydraulic bulge test. The results obtained are as follows: (1) As the strain rate increases, the fracture pressure increases and the polar height at fracture decreases. (2) Experiment has shown that, in the positive quadrant of the forming limit diagram, the diagram is lowered with increasing strain rate and the effect of strain rate changes according to strain paths and materials..
Proceedings of the Korean Society for Technology of Plasticity Conference
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2009.04a
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pp.117-120
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2009
The rolling of flat slabs or sheet metal is probably the most advanced technique of metalworking technology. In spite of this very intensive activity, the problem if edge cracking has not been resolved. Although edge cracking is a major industrial problem, relatively little well-documented experimental work has been published on subject. Despite the paucity of exact experiments, it is reasonably certain from published data that three causes contribute to its occurrence; (1) limited ductility of the rolled material (2) uneven deformation at the edges and (3) variations in stresses along the width of the rolled material, particular near the edge. The present study was carried out to show the generation of edge cracking using ductile fracture criteria and FE-simulation. The validity of simulated results was verified by rolling experiments of steel strip.
Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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1996.11a
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pp.598-602
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1996
This study is performed for investigating the effects of stripping and counter punching force on shearing characteristics in fine blanking, such as camber, burr-height and dimensional accuracy, etc by experiments. Conventional hydraulic press equipped with specially designed hydraulic unit is used for experiments so that both the stripping force and counter punching force are arbitrarily adjusted according to experimental conditions. Two kinds of materials, hot rolled steel sheet(1mm, 3mm) and pure aluminum(1mm, 3mm) are selected in order to examine the influence of strength and thickness of working materials in blanking of T-shaped products. Based on the experimental results of this study, it can be concluded that the finely cut surface of sheared blank can be obtained even in conventional hydraulic press if additional equipments and special dies are employed.
Transactions of the Korean Society of Pressure Vessels and Piping
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v.17
no.1
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pp.56-63
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2021
The feedwater ring is an assembly in steam generator internal piping, which distributes feedwater into the secondary side of the steam generator. It consists of an assembly of carbon steel piping, pipe fittings and J-nozzles which are inserted into the top of the feedwater ring and welded to the diameter of the ring. The feedwater ring at the attachment region of the J-nozzle may be susceptible to flow accelerated corrosion (FAC) due to flow turbulence which increases local fluid velocities. If a J-nozzle becomes a loose part, it can cause damage to tubing near the tube sheet. In this paper, the structural stress analysis for a wall thinned feedwater ring and integrity evaluations under assumed loading conditions are carried out in compliance with ASME B&PV SecIII, NB-3200.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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v.22
no.1
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pp.227-237
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1998
In case the systems have radioactivity, toxic liquid or expensive fluid, and have to be performed repair work at one point of the system pipe, the formation of an internal ice plug by the removal of heat from the pipe is often consideredas a useful method. In this procedure, an annular jacket is placed around the pipe, and the jacket is then filled with liquid Nitrogen(-196.deg. C). Thermal analysis by the finite element method based on the laboratory experiments has been constructed. The result of the finite element analysis on the experimental model shows to be reasonable, and thus the finite element analysis for different pipe size, material and thickness has been performed to see if the ice plugging procedure in various applications can be safely performed without possibility of damage to the pipe. It has been confirmed that in carbon steel pipes the maximum stress is found around the boundary of the freezing jacket, and the stress increases as pipe thickness increases, but the maximum stress shows no consistency along the increment of the pipe diameter. The maximum stresses appear lower than yield stress in carbon steel. It has been also shown that in stainless steel pipes the maximum stresses are also found around the boundary of the freezing jacket, but almost the same value in spite of different pipe size an thickness, and the maximum stresses show slightly higher than the yield stress of the stainless steel.
The existing CFT columns present the deterioration in confining effect after the yield of steel tube, local buckling and the deterioration in load capacity. If lateral load such as earthquake load is applied to CFT columns, strong shearing force and moment are generated at the lower part of the columns and local buckling appears at the column. In this study, axial compression test and beam-column test were conducted for existing CFT square column specimens and those reinforced with carbon fiber sheets (CFS). The variables for axial compression test were width-thickness ratio and the number of CFS layers and those for beamcolumn test were concrete strength and the number of CFS layers. The results of the compression test showed that local buckling was delayed and maximum load capacity improved slightly as the number of layers increased. The specimens' ductility capacity improved due to the additional confinement by carbon fiber sheets which delayed local buckling. In the beam-column test, maximum load capacity improved slightly as the number of CFS layers increased. However, ductility capacity improved greatly as the increased number of CFS layers delayed the local buckling at the lower part of the columns. It was observed that the CFT structure reinforced with carbon fiber sheets controlled the local buckling at columns and thus improved seismic performance. Consequently, it was deduced that the confinement of CFT columns by carbon fiber sheets suggested in this study would be widely used for reinforcing CFT columns.
Titanium tubes have recently been used in condensers of nuclear power plants since titanium has very good corrosion resistance to seawater. However, when it is connected to Cu alloys as tube sheet materials and these Cu alloys are connected to carbon steels as water box materials, it makes significant galvanic corrosion on connected materials. It is expected from electrochemical tests that the corrosion rate of carbon steel will increase when it is galvanically coupled with Ti or Cu in sea water and the corrosion rate of Cu will increase when it is coupled with Ti, if this couple is exposed to sea water for a long time. It is also expected that the surface area ratios, R$_1$(surface area of carbon steel/surface area of Ti) and R$_2$(surface area of carbon steel/surface area of Cu) are very important for the galvanic corrosion of carbon steel and that these should not be kept to low values in order to minimize the galvanic corrosion on the carbon steel of the water box. Immersed galvanic corrosion tests show that the corrosion rate of carbon steel is 4.4 mpy when the ratio of surface area of Fe/ surface area of Al Brass is 1 while it is 570 mpy when this ratio is 10$^{-2}$ . The galvanic corrosion rate of this carbon steel is increased from 4.4 mpy to 13 mpy at this area ratio, 1, when this connected galvanic specimen is galvanically coupled with a Ti tube. This can be rationalized by the combined effects of R$_1$ and R$_2$ on the polarization curve.
The paper aims at improving the understanding and mitigating the effects of tunnel fires that may breakout due to the burning fuel and/or explosion within the tunnel. This study particularly focuses on the behavior of the commonly used horse shoe geometry of tunnel systems. The problem has been obtained using an adequate well-established program incorporating the Lagrangian approach. A transient-thermo-coupled static structural analysis is carried out. The effects of radiation and convection to the outer walls of the tunnel is studied. The paper also presents the impact of the hazard on the structural integrity of the tunnel. A methodology is proposed to study the tunnel fire using a model which uses equivalent steel sheet to represent the presence of reinforcements to improve the computational efficiency with adequate validation. A parametric study has been carried out and the effect of suitable lining property for mitigating the fire hazard is arrived at. Detailed analysis is done for the threshold limits of the properties of the lining material to check if it is acceptable in all aspects for the integrity of the tunnel. The study may prove useful for developing insights for ensuring tunnel fire safety. To conduct such studies experimentally are tremendously costly but are required to gain confidence. But, scaled models, as well as loading and testing conditions, cannot be studied by many trials experimentally as the cost will shoot up sharply. In this context, the results obtained from such computational studies with a feasible variation of various combinations of parameters may act as a set of guidelines to freeze the adequate combination of various parameters to conduct one or two costly experiments for confidence building.
Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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v.19
no.6
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pp.581-586
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2018
Cast iron manhole lids cause environmental pollution during the manufacturing process, and the work environment is very poor. In addition, if the height of the manhole cover does not match the height of the road surface, it causes considerable inconvenience and safety problems. This study proposes a height - adjustable steel manhole cover that can replace cast iron manhole covers and easily match the road surface with the upper surface of the manhole cover. Structural analysis was performed to grasp the design variable of the structure of the manhole cover, satisfying the required quality performance. To fabricate a manhole cover that satisfies the required load capacity, the optimal design for the U-shaped reinforcement structure was made. The cylindrical shape of the height adjustment part and the low frame were formed by bending the steel sheet into a circular shape and then welding. Reinforcing bars were also made by bending a steel plate. The height adjustment groove was machined by a CNC milling machine. Four prototypes were fabricated and a load bearing test was carried out, and new manhole cover was made reflecting results of the test. In the load bearing test, there was no breakage of the welded part, and deformation occurred mainly at the contact area between the groove and gusset plate. Deformation of 1 to 2.7mm occurred due to a load of 450kN. On the other hand, after removing the load, there was almost no residual deformation, and the load bearing evaluation was judged to be satisfactory because the manhole cover could be disassembled and reassembled.
The analysis and experimental program of reinforced concrete (RC) structures for resistance against such extreme loads as earthquake, blast, and impact have been carried by many researchers and designers. Under the extreme loads, a large amount of energy is suddenly exerted to the structure, hence if the structure fails to absorb the impact energy, catastrophic collapse may occur. To prevent catastrophic collapse of structures, reinforced concrete must have adeguate toughness or it needs to be strengthened. The FRP strengthening method and SFRC are studied widely in resistance of impact load because of their high energy absorption capacity. In this study, drop weight impact tests were implemented to evaluate the impact resistance of SFRC and FRP strengthened RC beam while the total steel fiber volume fractions was fixed at 0.75% carbon FRP flexural strengthened RC beams. Futhermore, to prevent the shear-plug cracks when the impact load strikes the beams, additional FRP shear strengthening method are applied. The experimental, results showed that the FRP strengthened RC SFRC beams has high resistance of shear-plug cracks and crack width and SFRC has high resistance of concrete spalling failure compared to normal RC beams. The FRP flexural and shear strengthening RC beams has weakness in the spalling failure because the impact load concentrated the concrete face which is not strengthened with FRP sheets.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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