• 제목/요약/키워드: Limit load

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3차원 유한요소 한계해석을 이용한 관통균열 배관의 소성한계하중 (Plastic Limit Loads for Through-Wall Cracked Pipes Using 3-D Finite Element Limit Analyses)

  • 허남수;김영진
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제30권5호
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    • pp.568-575
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    • 2006
  • The present paper provides plastic limit load solutions of axial and circumferential through-wall cracked pipes based on detailed three-dimensional (3-D) finite element (FE) limit analysis using elastic-perfectly-plastic behavior. As a loading condition, axial tension, global bending moment, internal pressure, combined tension and bending and combined internal pressure and bending are considered for circumferential through-wall cracked pipes, while only internal pressure is considered for axial through-wall cracked pipes. Especially, more emphasis is given for through-wall cracked pipes subject to combined loading. Comparisons with existing solutions show a large discrepancy in short through-wall crack (both axial and circumferential) for internal pressure. In the case of combined loading, the FE limit analyses results show thickness effect on limit load solutions. Furthermore, the plastic limit load solution for circumferential through-wall cracked pipes under bending is applied to derive plastic $\eta\;and\;{\gamma}$-factor of testing circumferential through-wall cracked pipes to estimate fracture toughness. Being based on detailed 3-D FE limit analysis, the present solutions are believed to be meaningful fur structural integrity assessment of through-wall cracked pipes.

부하변동에 따른 유도전동기 전류와 전력 특성 (Characteristics for Current and Power of Induction Motor by Load Variation)

  • 김종겸
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제25권8호
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    • pp.82-87
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    • 2011
  • Induction motor is most widely used as the driving power in the industrial site. Induction motor current is composed of two parts, magnetizing current and load current. Load current uses energy what is doing the work. Load current varies with load variance but magnetizing current is constant, regardless of load variation. Magnetizing current needs for establishing the rotating magnetic field of induction motor and lags behind the voltage. Generally capacitor is used for power-factor compensation of inductive load. Self-excitation occurs when the capacitive reactive current from the capacitor is greater than the magnetizing current of the induction motor. When this occurs, excessive voltages can result on the terminals of the motor. This excessive voltage can cause insulation degradation and ultimately result in motor insulation failure. In this paper, we analyzed that how the magnetizing current and condenser current is operating at the allowable limit by the load variation. Condenser current is below allowable limit of magnetizing current but magnetizing current is above allowable limit at the lower load operation condition.

불포화 강도특성을 고려한 도로 입상재료의 한계하중 평가 (Evaluation of Limit Load of Granular Pavement Materials Considering Unsaturated Shear Strength Characteristics)

  • 전혜지;박성완
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2010년도 춘계 학술발표회
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    • pp.673-678
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    • 2010
  • In this paper, the limit load of granular materials was evaluated considering unsaturated shear strength. The unsaturated shear strength parameters were estimated using the results from triaxial compression test and soil-water characteristic curves test. In addition, the limit load of different rates of materials was compared. Also, two important design parameters, yield and failure load were defined utilizing 2-D nonlinear finite element analysis respectively.

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직립무공케이슨방파제 한계상태설계를 위한 하중저항계수 보정 (Load & Resistance Factors Calibration for Limit State Design of Non-Perforated Caisson Breakwater)

  • 김동현
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제31권6호
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    • pp.351-355
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    • 2019
  • 무공케이슨 방파제의 한계상태설계를 위한 하중저항계수를 제시하였다. 전국 항만의 16개 방파제에 대한 신뢰성해석을 수행하여 부분안전계수를 산출하였으며 이를 하중과 저항계수로 전환하였다. 개별적으로 구한 하중저항계수에 최적화기법을 적용하여 최종 하중저항계수를 보정하였다. 최종적으로 얻은 하중저항계수를 이용하여 방파제를 재설계한 후 목표수준을 만족하는지 검증하였다. 목표신뢰도수준의 변화에 따른 하중저항계수를 제시하여 한계상태설계가 용이하도록 하였다.

면외 굽힘하중과 내압의 복합하중을 받는 곡관의 소성하중 (Plastic loads of pipe bends under combined pressure and out-of-plane bending)

  • 이국희;김윤재;박치용;이성호;김태룡
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회A
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    • pp.1836-1841
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    • 2007
  • Based on three-dimensional (3-D) FE limit analyses, this paper provides plastic limit and TES(Twice-Elastic-Slope) loads for pipe bends under combined pressure and out-of-plane bending. The plastic limit loads are determined from FE limit analyses based on elastic-perfectly-plastic materials using the small geometry change option, and the FE limit analyses using the large geometry change option provide TES plastic loads. A wide range of parameters related to the bend geometry is considered. Based on the FE results, closed-form approximations of plastic limit and TES plastic load solutions for pipe bends under out-of-plane bending are proposed.

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굽힘 하중과 내압이 가해지는 미터밴드의 소성하중 (Plastic Loads of Mitred Bends under Internal Pressure and Bending Moment)

  • 민성환;김윤재;전준영;이국희
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제22권6호
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    • pp.549-555
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    • 2009
  • 본 논문에서는 굽힘과 내압이 가해질 때 미터밴드의 한계하중을 3차원 유한요소해석을 이용하여 연구하였다. 재료는 탄성-완전 소성재료로 가정하였고, 기하학적 선형과 비선형 효과를 고려하여 소성 한계하중을 결정하였다. 본 연구를 위한 해석에서는 다양한 범위의 형상 변수가 고려되었다. 유한요소해석 결과를 바탕으로 굽힘에 관한 보간식을 제시하였다.

콘크리트 충전 각형강관 기둥부재의 한계축력 및 누적한계축력에 관한 연구 (Study on the Strength of Limit Axial Force and Accumulated Limit Axial Force of Concrete Filled Square Tube Columns)

  • 서성연;정진안;김성용
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제17권5호통권78호
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    • pp.605-615
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    • 2005
  • 수평하중을 받는 콘크리트충전 각형강관 기둥의 축력과 변형능력의 관계를 조사하기 위하여 실험 및 해석적 연구를 수행하였다. 36개 기둥으로 구성된 실험 시리즈는 일정 축하중과 수평하중 하에서 반복실험을 실시하였다. 반복 수평하중을 받는 기둥이 저항할 수 있는 축하중을 보증내력 한계축력이라고 규정하였으며, 해석 모델은 수평하중을 받는 캔틸레버 기둥을 모델화하였다. 반복 횡하중을 받는 기둥의 축하중을 누적보증내력 한계축력이라고 정의하였다. 본 연구의 목적은 주어진 동일부재각에 부합하는 축력과 수평하중을 받는 콘크리트 충전강관 기둥의 보증내력 한계축력을 연구하기 위한 것이며, 두 번째는 콘크리트 충전강관 기둥의 누적보증내력 한계축력과 보증내력 한계축력의 비교가 본 연구의 목적이다.

유공케이슨 방파제 활동 및 전도 한계상태설계를 위한 하중저항계수 보정 (Load & Resistance Factors Calibration for Sliding and Overturning Limit State Design of Perforated Caisson Breakwater)

  • 김동현
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제32권6호
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    • pp.458-464
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    • 2020
  • 유공케이슨 방파제의 한계상태설계법 개발을 위해 하중저항계수 보정을 수행하였다. 전국 항만의 12개 유공케이슨식 방파제에 대하여 설계변수의 불확실성을 고려한 신뢰성해석을 수행하였다. 목표신뢰성지수에 따른 부분 안전계수와 하중, 저항계수를 차례로 산정하였다. 최적화기법을 통해 한계상태설계법 개발을 위한 하중계수와 저항계수를 도출하였다. 최종 하중저항계수를 이용하여 방파제를 재설계하였으며 목표수준의 신뢰성지수를 상회하는지 검증하였다. 목표신뢰성지수를 변화시켜 해당 수준에 맞는 하중저항계수를 최종 제시하였다.

균열을 가진 강구조부재의 한계하중에 대한 유한요소해석 (Finite Element Analysis of Cracted Structural Steel Member)

  • 박용걸
    • 전산구조공학
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    • 제8권1호
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    • pp.123-126
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    • 1995
  • The purpose of the analysis is the numerical simulation of structures strained to the limit loads. The finite element calculations and experiments with cracked structures have been carried out yielding over limit strains between 10% and 15% by single peak load. Load versus displacement-diagrams and J-diagrams up to the limit load are calculated. By this way the influence of geometric parameters may be assessed in the post yield region. It is proposed to use such calculations to correlate experiments carried out with small specimens to experiments simulating the true dimensions of the design structure.

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인장하중이 작용하는 평판에 존재하는 반타원 표면균열의 J-적분 계산식 (Engineering J-Integral Estimation for Semi-Elliptical Surface Cracked Plates in Tension)

  • 심도준;김윤재;최재붕;김영진
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제25권11호
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    • pp.1777-1784
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    • 2001
  • This paper provides d simplified engineering J estimation method fur semi-e1liptical surface cracked plates in tension, based on the reference stress approach. Note that the essential element of the reference stress approach is the plastic limit lead in the definition of the reference stress. However, for surface cracks, the definition of the limit load is ambiguous ("local" or "global"limit lead), and thus the most relevant limit load (and thus reference stress) for the J estimation should be determined. In the present work, such limit load solution is found by comparing reference stress bated J results with those from extensive 3-D finite element analyses. Validation of the proposed equation against FF J results based on tactual experimental tensile data of a 304 stainless steel shows excellent agreements not only far the J values at the deepest point but also for those at an arbitrary paint along the crack front, including at the surface point. Thus the present results provide a good engineering tool for elastic-plastic fracture analyses of surface cracked plates in tension.