• 제목/요약/키워드: Load Stress Testing

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열하중을 받는 복합재료 적층판의 손상에 대한 열-음향방출해석 (Analysis of Thermo-Acoustic Emission from Damage in Composite Laminates under Thermal Cyclic Loading)

  • 김영복;민대홍;이덕보;최낙삼
    • 비파괴검사학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.261-268
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    • 2001
  • 열-음향방출(thermo-AE) 기법을 이용하여 두께 3mm, $[+45_6/-45_6]_s$ 복합재료 적층판의 열응력 유기 손상에 대한 비파괴평가의 유효성을 연구하였다. 반복적인 열부하 사이클에 의해서 thermo-AE 사상수가 감소하는 경향이 뚜렷하게 나타나서 열부하에 따른 카이저효과가 관찰되었다. 열부하사이클중의 thermo-AE거동을 분석하여 복합재료의 응력자유온도를 결정할 수 있었다. 초음파 C스캔, 광학현미경, 주사형 전자현미경을 통해 섬유파단과 모재파손이 관찰되었으며, 이들 파손 인자는 thermo-AE 신호의 단시간 퓨리에 변환처리에 의해 생성된 3종류의 서로 다른 시간-주파수 특성과 대응하였나 이 특성을 이용하여 복합재료의 냉각열처리 및 반복 열부하사이클시의 손상발생과정 및 내부 마찰거동 내역을 추적할 수 있었다.

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광탄성법을 이용한 곡선보 평판의 응력분포 해석 (Analysis of Stress Distribution of a Curved Beam Using Photoelasticity)

  • 백태현;김명수;김수일
    • 비파괴검사학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.200-206
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    • 1999
  • 광탄성법을 이용하여 인장하중을 받는 곡선보의 중앙에서 하중축과 직교하는 일직선상에 축방향 응력성분을 측정하였다. 광탄성 데이터의 정밀 측정을 위하여 영상처리 시스템을 이용, 원래의 프린지를 명시야 배열과 암시야 배열의 등색선프린지로부터 2배로 증식시키고 세선처리를 하였다. 세선처리된 광탄성 영상으로부터 1/4차수(N=0. 1/4, 2/4. 3/4. 1, 5/4...)마다 프린지 차수를 읽을 수 있으므로 정확한 위치에서 정량적인 측정이 가능하다. 광탄성 실험에서 곡선보의 인장 하중을 3종류로 변화하였을 때 이론식에 의한 응력분포와 일치하는 경향을 나타냈으나, 장탄성법에 의한 측정결과는 이론값과 8%이내의 차이가 나타났다. 이러한 원인은 광탄성 시험편 가공시 하중축과 치수가 이론식에 적용된 조건과 다소 상이한 것으로 판단되며, 정밀하게 가공된 시험편을 사용하여 측정할 경우 실험에 의한 오차는 감소될 것으로 추정된다. 이 실험으로부터 광탄성법에 의한 응력측정시 프린지 증식 및 세선처리 기법을 적용할 경우 정밀한 응력측정이 가능함을 확인할 수 있었다.

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반복식 평판재하시험을 이용한 노상토의 현장 변형계수 평가 (Evaluation of Field Nonlinear Modulus of Subgrnde Soils Using Repetitive Static Plate Bearing Load Test)

  • 김동수;서원석;권기철
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제21권6호
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    • pp.67-79
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    • 2005
  • 현장 평판재하시험은 평판에 작용하는 하중과 변위를 동시에 측정하기 때문에 역학적인 특성치 결정의 가능성이 높은 시험방법이다. 그러나 지금까지 평판재하시험으로부터 추정한 탄성계수는 일정 변위를 유발한 하중강도하에서의 지지력계수로부터 구한 하나의 상수값으로서, 이는 포장구조에서 노상이 경험하는 사용하중 단계에서의 대표적인 변형특성치로 결정하기에는 어려움이 있다. 포장설계시 사용되는 회복탄성계수 개념의 변형계수는 중간변형률$(0.01\%\sim0.1\%)$ 영역에서의 값으로서, 현장 노상토의 경우에도 이와 같은 변형률 범위에서의 변형계수를 평가하는 것이 중요하다. 본 논문에서는 노상 현장에서 반복평판재하시험을 이용하여 중간변형률 영역에서의 변형계수를 산정하는 방법을 제안하였다. 이의 신뢰성을 검토하기 위하여 현장에서 크로스홀 시험과 실내에서 공진주시험을 수행하여 전체변형률 영역에서의 현장의 변형특성을 평가하여 평판재하시험 결과와 비교하였다. 두 시험결과 사이의 응력상태를 고려하면 변형률에 따른 변형계수의 값과 경향이 비교적 일치하였고, 제안된 반복식 평판재하시험을통해 현장변형계수의 평가가 가능함을 알 수 있었다.

내진성능 향상을 위한 밸브지지대 최적형상 설계 (Design Optimization of Valve Support with Enhanced Seismic Performance)

  • 김형은;금동엽;김대진;김준호;홍성경;최원목;김상영;석창성
    • 한국정밀공학회지
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    • 제32권11호
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    • pp.997-1005
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    • 2015
  • In this study, modal analysis and equivalent static load analysis for valve supports of 26" gas piping in gas stations were conducted and the existing straight and inclined types of valve supports were compared using seismic performance testing. Also, a new valve support shape was suggested by optimizing position of fastener holes, width and thickness of the support, and size of bracket. Improvement in seismic performance by design optimization was verified through equivalent static load analysis. The seismic performance of the newly proposed valve support was greatly improved and the maximum displacement and maximum stress of the seismic load was about 20% lower than those of the existing valve support.

점 용접 너깃부에서의 변형률 측정에 의한 피로균열성장 예측 (Prediction of the Fatigue Crack Growth from Strain Measurement on Spot Welded Nugget Zone)

  • 김덕중
    • 한국공작기계학회:학술대회논문집
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    • 한국공작기계학회 1997년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.140-145
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    • 1997
  • In case of spot-welded joints, the fatigue cracks generally originate from the weld interfaces of the neighborhood nugget tips, and propagate toward the outer surfaces of the sheets. Generally, because fatigue crack was observed in nugget around, strain gage was attached at nugget zone. Accordingly, it was very difficult to detect the generation time of fatigue crack in spot-welded joints and to measure the propagation speed of fatigue crack. We developed the non-destructive method, according to which th fatigue crack propagation rate can be quantitatively estimated by utilizing information obtained from strain gages bonded on the electrode indentations of spot welds. The results measured by real crack were compared with the data which was measured by strain gauge method in fatigue testing. And so fatigue strength was evaluated by stress intensity factor. In this study behavior of fatigue crack propagation under repeated load were considered.

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혼합모드 피로문제에서의 최소 변형에너지 밀도기준의 적용 (An Application of Minimum Strain Energy Density Criterion in Mixed Mode Fatigue Problem)

  • 심규석;구재민
    • 한국안전학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.1-7
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    • 2002
  • In this paper, the maximum minimum strain energy density criterion was applied to the mixed mode fatigue test of A5052 H34 alloy. In this study result we can have seen that the authors stress intensity factor for the finite width specimen and method of determining testing load, based on the plastic zone size and the limited maximum stress intensity factor by ASTM STANDARD E-647-95, is useful.

SA-508 압력용기용 강에 대한 피로균열성장 하한계 조건의 실험 평가 (Experimental Evaluation of Fatigue Threshold for SA-508 Reactor Vessel Steel)

  • 이환우
    • 한국기계가공학회지
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    • 제11권4호
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    • pp.160-167
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    • 2012
  • This paper is concerned with a particular fracture mechanics parameter ${\Delta}K_{th}$, known as the 'threshold stress intensity range', or 'fatigue threshold'. This threshold ${\Delta}K_{th}$ constitutes, as it were, a hinge between the notion of crack initiation and the notion of crack growth. It has often been thought that, like the endurance limit, it could be an intrinsic criterion of the material. The study was conducted on a SA-508 pressure vessel steel used in the nuclear power industry. This material exhibits a typical threshold effect in the range of the crack growth rates which were determined; that is, below approximately $da/dN=10^{-6}mm/cycle$, the slope of the da./dN versus ${\Delta}K$ curve is almost vertical. The value of ${\Delta}K_{th}$ was determined at a growth rate of $10^{-7}$ mm/cycle according to the ASTM Standard for threshold testing. The fatigue threshold values are in the range 21 $kg/mm^{3/2}$ to 12 $kg/mm^{3/2}$ depending on the stress ratio effect.

Dynamic characteristics of combined isolation systems using rubber and wire isolators

  • Lee, Seung-Jae;Truong, Gia Toai;Lee, Ji-Eon;Park, Sang-Hyun;Choi, Kyoung-Kyu
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제54권3호
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    • pp.1071-1084
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    • 2022
  • The present study aims to investigate the dynamic properties of a novel isolation system composed of separate rubber and wire isolators. The testing program comprised pure compressive, pure-shear, compressive-stress dependence, and shear-strain dependence tests that used full-scale test specimens according to ISO 22762-1. A total of 22 test specimens were fabricated and investigated. Among the tests, the pure compressive test was a destructive test that reached up to the failure stage, whereas the others were nondestructive tests before the failure stage. Similar to the pure-shear test, at each compressive-stress level in the compressive dependence test or at each shear-strain level in the shear-strain dependence test, the cyclic loading was conducted for three cycles. In the nondestructive tests, examination of the dynamic shear properties in the X-direction was independent of the Y-direction. The test results revealed that the increase in the shear strain increased the energy dissipation but decreased the damping ratio, whereas the increase in the compressive stress increased the damping ratio. In addition, a macro model was developed to simulate the load-displacement response of the isolation systems, and the prediction results were consistent with the experimental results.

금속기복합재료의 피로균열성장거동에 대한 응력비 영향에 관한 연구 (A Study on the Stress Ratio effect of Metal Matrix Composites on Fatigue Crack Growth Behavior)

  • 최용범;허선철;윤한기;박원조
    • 한국해양공학회:학술대회논문집
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    • 한국해양공학회 2002년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.155-160
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    • 2002
  • Metal matrix composites had generated a lot of interest in recent times because of significant in specific properties. It was also highlighted as the materials of frontier industry because strength, heat-resistant, corrosion-resistant, wear-resistant were superiored. In this study the strength properties of $Al_{18}B_4O_{33}/AC4CH$ were represented mixing the binder of $Al_2O_3$ and $TiO_2$. It was also fabricated by squeeze casting. $Al_{18}B_4O_{33}/AC4CH$ was fabricated at the melt temperature of $760^{\circ}C$ the perform temperature of $700^{\circ}C$ and mold temperature of $200^{\circ}C$ under the pressure of 83.4MPa and observed SEM. Fatigue crack growth rate tests on compact tension specimen(half-size) of thickness 12.5mm were conducted by using sinusoidal waveform. Compact tension specimens(half-size) were used and fatigue crack growth rate da/dN and stress intensity factor range ${\Delta}K$ were analyzed concerning to the R value of 0.1 and 0.05. In order to find out the value of ${\Delta}K$, load amplitude constant method was applied by the standard fatigue testing method describes in ASTM E647-95a. As the results of this study, Fatigue crack growth rate increased with in creasing the load ratio, Consequently, At equivalent stress intensity factors, the fatigue crack growth rates in MMC were faster than those of AC4CH alloy. then the fatigue life and the fatigue crack growth rate was investigated using scanning election microscopy(SEM)

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여러 종류의 표면 진동원에 대한 연조직에서의 진동 변위 비교 (Comparison of Vibrational Displacements Generated by Different Types of Surface Source in a Soft Tissue)

  • 박정만;권성재;정목근
    • 비파괴검사학회지
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    • 제32권5호
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    • pp.469-483
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    • 2012
  • 인체 연조직에서 기계적인 진동의 전달 특성은 조직의 탄성 특성에 의존한다. 연조직의 진동 특성으로부터 암이나 종양을 진단할 수 있기 때문에 진동의 전달 특성에 대한 연구는 중요한 의미를 가진다. 이 논문은 연조직의 표면에 위치하는 여러 형태의 응력 진동원에 의해 연조직 내에 발생되는 변위 패턴을 분석하고 비교하였다. 진동원으로는 수직하중, 접선하중, 그리고 면외전단하중이 고려되었다. 점탄성 단일층에서의 변위에 대한 이론적 표현식을 구하였고, 수치계산은 반공간 및 무한평판조직에서 수행되었다. 그리고 유한크기조직에서의 변위패턴을 유한요소법으로 시뮬레이션하였다. 응력 형태, 진동원 크기 및 주파수, 그리고 경계면이 변위에 미치는 영향이 분석되었다.