• 제목/요약/키워드: Longitudinal stress

검색결과 676건 처리시간 0.034초

축방향 압축을 받는 폐단면리브로 보강된 복합적층판의 좌굴 해석연구 (Buckling Analysis of Laminated Composite Plates Longitudinally Stiffened with U-Shaped Ribs)

  • 최병호;최수영;박상균
    • 복합신소재구조학회 논문집
    • /
    • 제3권1호
    • /
    • pp.29-34
    • /
    • 2012
  • 압축을 받는 복합적층판의 보강을 위해 폐단면리브를 적용하는 것이 효과적이나, 적정 크기나 최적 두께에 대한 충분한 연구자료가 제시되지 못하고 있다. 이에 따라 폐단면리브 단면 제원에 따른 복합적층판의 압축좌굴 거동에 대한 영향이 우선 검토되어야 할 필요성이 있다. 본 논문에서는 직교이방성 $[(0^{\circ})_4]_s$와 Cross-ply $[(0^{\circ}/90^{\circ})_2]_s$ 적층단면을 각각 고려하여 U리브 단면강성에 따른 복합적층 보강판의 탄성좌굴강도 및 좌굴모드의 변화를 수치해석적으로 검토하였다. 구조부재로써 적용성을 고려하여 U리브 단면 모델을 선정하였고 유한요소해석 프로그램인 ABAQUS를 이용하여 U리브 적층두께에 따른 고유치 해석을 실시하였다. U리브와 같은 폐단면 보강재를 적용한 복합적층판에서는 단순지지 조건의 판좌굴 강도에 비해 상승효과가 있음이 본 연구의 수치해석 결과로부터 입증되었으며 본 해석연구 대상 모델에 대해 U리브 최적 적층두께를 분석하였다. 본 논문의 연구 결과는 향후 U리브의 최적 단면 선정방안을 제시하는데 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

카타마란 알루미늄 보강판의 열영향부 효과를 고려한 최종강도 붕괴 해석 (Collapse Analysis of Ultimate Strength Considering the Heat Affected Zone of an Aluminum Stiffened Plate in a Catamaran)

  • 김성준;서광철;박주신
    • 해양환경안전학회지
    • /
    • 제26권5호
    • /
    • pp.542-550
    • /
    • 2020
  • 선박 및 해양구조물에서 사용하고 있는 고강도 알루미늄 합금들은 스틸과 비교해서 많은 이점을 가지고 있다. 최근 고강도 알루미늄 합금들은 육상 및 해양에 폭넓게 사용되고 있으며, 특히, 특수목적 선박의 선체 외판구조에 많이 이용되고 있고, 교량 구조물에 사용되는 상자 구조물, 그리고 고정식 해양플랫폼의 상부구조에서 소비율이 증가하고 있다. 알루미늄 재료는 스틸보다 1/3의 중량 구성비를 통하여, 구성 중량을 줄이게 하여 연비 절감을 가능하게 한다. 일반적인 강구조물의 응력-변형률 관계와 비교하면, 용접가공에 따라 발생하는 열영향부의 존재로 인하여 상당히 다르게 나타난다. 왜냐하면, 강구조물과 비교하면 열전도율이 높아서, 열영향부(heat affected zone, HAZ)가 남아 있어 구조 강도 저하를 가져온다. 본 논문에서는 MIG(Metal inert gas) 용접 때문에 발생하는 열영향부를 고려하고, 종방향 압축 하중에 대한 알루미늄 보강판의 좌굴 및 최종강도 특성을 분석하였다. MIG 용접에 따른 열영향부를 고려한 경우, 좌굴 및 최종강도 모두 감소하며, 열영향부의 범위가 15 mm부터 항복 이후 에너지 소실률이 크게 나타나며, 25 mm 이상부터는 그 차이가 크지 않다. 따라서, 알루미늄 합금재료를 적용한 보강판의 구조 거동을 파악하기 위해서는 열영향부 영향에 대한 검토 및 분석이 중요하다.

낙하시험에 의한 폴리에틸렌 보트의 구조 안전성 평가 (Evaluation of Structural Safety of Polyethylene Boats by Drop Test Method)

  • 이성룡;강경주;조석수
    • 한국산학기술학회논문지
    • /
    • 제18권5호
    • /
    • pp.531-542
    • /
    • 2017
  • 강선이나 강화플라스틱선 등의 선박 재료는 선박안전법에 규정된 규격재료를 사용하는 경우로서 판두께 측정시험이나 종굽힘강도시험을 통하여 제작 선체의 구조 안전성을 쉽게 확인할 수 있다. 한편, 염가의 폴리에틸렌 등과 같은 비규격재료를 선체 전장이 짧은 플레저 보트의 선체로 사용하는 경우 역학적 특성을 파악하기 쉬워 선체 설계를 수행하기에 매우 유리하고, 대량 생산 시스템을 갖추는 경우 제작 비용이 낮아 해당 제품의 가격 경쟁력을 가질 수 있다. 그러나 폴리에틸렌 선체의 경우 비규격재료를 사용함에 따라 기존의 소형선체에 대한 종굽힘강도시험을 이용하여 선체의 구조 안전성을 평가할 수 없다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 연구에서는 플레저 보트의 낙하시험 표준절차인 플레저 보트 검사 기준과 ISO 12215-5를 기초로 폴리에틸렌 선체에 대한 낙하시험을 수행한 후 이것을 기초로 정적구조해석을 수행하여 비규격재료로 개발된 선체의 구조 안전성을 확인함으로서 플레저 보트 검사 기준과 ISO 12215-5의 낙하시험방법이 선체 구조설계에 이용될 수 있음을 보였다.

PIV를 이용한 초음파 진동에 의해 유도된 음향유동의 가시화 (Flow Visualization of Acoustic Streaming Induced by Ultrasonic Vibration Using Particle Imaging Velocimetry)

  • 노병국;권기정;이장연;이동렬
    • 한국소음진동공학회논문집
    • /
    • 제14권6호
    • /
    • pp.528-535
    • /
    • 2004
  • Ultrasonic Vibrator is designed to achieve the maximum vibration amplitude at 30 kHz by in-cluding a horn (diameter, 40 mm), mechanical vibration amplifier at the top of the ultrasonic vibrator in the system and making the complete system resonate. In addition, it is experimentally visualized by particle imaging velocimetry (PIV) that the acoustic streaming velocity in the gap is at maximum when the gap between the ultrasonic vibrator and stationary plate agrees with the multiples of half-wavelength of the ultrasonic wave. This fact results from the resonance of the sound wave and the theoretical analysis of that is also accomplished and verified by experiment. It is observed that the magnitude of the acoustic streaming dependent upon the gap between the ultrasonic vibrator and stationary plate possibly changes due to the measurement of the average velocity fields of the acoustic streaming induced by the ultrasonic vibration at resonance and non-resonance. There exists extremely small average velocity at non-resonant gaps while the relatively large average velocity exists at resonant gaps compared with non-resonant gaps. It also reveals that there should be larger axial turbulent intensity at the hub region of the vibrator and at the edge of it in the resonant gap where the air streaming velocity is maximized and the flow phenomena is conspicuous than that at the other region. Because the variation of the acoustic streaming velocity at resonant gap is more distinctive than that at non-resonant gap, shear stress increases more in the resonant gap and is also maximized at the center region of the vibrator except the local position of center (r〓0). At the non-resonant gap there should be low values of vorticity distribution, but in contrast to the non-resonant gap, high and negative values of it exist at the center region of the vibrator with respect to the radial direction and in the vicinity of the middle region with respect to the axial direction. Acoustic streaming is noise-free due to the ultrasonic vibration and maintenance-free because of the absence of moving parts. Moreover, the proposed method by acoustic streaming can be utilized to the nano and micro-electro mechanical systems as a driving mechanism in addition to the augmentation of the streaming velocity.

불완전 합성율을 고려한 단순합성형의 합성거동에 관한 연구 (A Study on the Composite Behavior of Simply Supported Composite Girders Considering the Partial Interaction)

  • 용환선;김석태;박재일
    • 한국강구조학회 논문집
    • /
    • 제9권4호통권33호
    • /
    • pp.543-555
    • /
    • 1997
  • 일반적으로 합성형 교량에 있어서 강판형과 콘크리트 슬래브 사이의 일체성은 강재와 콘크리트라는 이질재료의 접합부 사이에 위치한 전단연결재의 강성과 배치간격에 의해 영향을 받게 된다. 따라서 전단연결재는 두 재료가 일체로 거동할 수 있도록 충분한 강성을 가져야만 하며, 강성이 부족하게 되면 접촉면에서 미끄러짐이 발생한다. 이때, 미끄러짐의 발생을 고려한 것을 불완전합성형이라 한다. 본 논문에서는 불완전합성형의 해석에서 복잡한 계산과정을 거치지 않고 불완전율에 따라서 전단연결재의 강성과 간격을 산정하는 간이추정법에 대하여 연구하였으며, 단면과 지간에 따른 형특성, 불완전율, 하중작용점에 따라서 전단연결재에 작용하는 수평전단력, 축력 등의 변화양상을 간단한 영향선으로 나타내었다. 또한, 해석 예로서 Newmark의 partial interaction theory이론을 기초로 한 블완전합성형의 기초미분방정식을 적용하여 불완전율에 따라서 1) 스프링상수와의 관계 2) 축력 및 수평전단력과의 관계 3) 응력 및 중립축과의 관계를 고찰하였다.

  • PDF

행콕 판막의 내구성 (Durability of Hancock Xenograft Valve)

  • 김종환
    • Journal of Chest Surgery
    • /
    • 제22권6호
    • /
    • pp.980-989
    • /
    • 1989
  • The Hancock porcine xenograft valves had been used in Seoul National University Hospital, mainly because of their antithrombogenicity despite of the predicted failure, from March 1976 to April 1984, and a total and consecutive 163 patients were retrospectively studied for late results with the special stress on the structural failure. The hospital mortality rate [within 30 days] was 6.1 %, and the 153 early survivors were followed up for a total of 822.9 patient-years [p-y][Mean * SD 5.38 * 3.02 years]. The linealized late mortality was 1.823%/p-y. Four major complications related to the Hancock valve were: 1.822% thromboembolism/p-y; 0.729 % bleeding/p-y; 0.972% endocarditis/p-y; 3.646% overall valve failure/p-y and 2.187 % primary tissue failure [PTF]/p-y. The actuarial survival rates at 5 and 10 years were 94.90 * 1.89% and 80.58 * 5.21 %; and the probabilities of freedom from thromboembolism at 5 and 10 years were 90.93 * 2.63% and 83.35 * 7.64 9o respectively. The probabilities from PTF at 5, 10 and 12 years were 98.02 * 1.39%, 60.62 * 8.89% and 49.60 * 12.34 %. One hundred-eighteen patients [72.4%] had single MVR [age, 34.0 * 10.9 years] with the operative mortality rate of 4.2%; and 113 early survivors were followed up for a total 616.4 patient-years[5.46 * 2.96 years]. The late mortality rate was 1.460 %/p-y. The major complications were: 1.622 % thromboembolism /p-y; 0.487% bleeding/p-y; 0.649 % endocarditis/p-y; 2.920% primary valve failure/p y and 1.785% PTF/p-y. The actuarial survival rates were 97.08 * 1.67%[at 5 years] and 81.27 * 6.64%[at 10 years], and the probabilities of freedom from thromboembolism 92.44 * 2.76 %[at 5 years] and 80.89 * 11.08%[at 10 years]. The probabilities of freedom from PTF at 5 and 10 years were 98 70 * 1.29% and 65.59 * 9.78% respectively. The mean age of 11 patients of PTF was 25.7 * 8.8 years and the valve extraction period 7.16 * 1.45 years. Failure of bioprosthetic xenograft valves are reportedly known to occur earlier in young patients in an accelerated fashion. The study with two groups divided into the cumulative younger and the cumulative older patients according to the age limits of 5-year interval strongly suggested these tendency. Although PTF began to occur past postoperative 5 years and the probabilities of freedom from PTF increased as the age limits raised and the number of patients increased in the cumulative younger patients while they decreased as the age limits lowered and the number of patients increased in the cumulative older patients, the definite age limits from which the Hancock valve can be safely recommended could not be obtained. From the results, the Hancock valves are contraindicated in patients younger than 20 to 25 years and may be safely recommended in patients older than 45 years as a tentative conclusion. Further longitudinal study may define these age factors.

  • PDF

철근콘크리트 원형 교각의 횡방향철근 변형률과 항복이후 콘크리트 전단저항 저감 (The Strain of Transverse Steel and Concrete Shear Resistance Degradation after Yielding of Reinforced Concrete Circular Pier)

  • 고성현
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
    • /
    • 제22권1호
    • /
    • pp.147-157
    • /
    • 2018
  • 철근콘크리트 교량에 대한 대부분의 내진설계기준들은 전체 교량 시스템의 붕괴를 방지하기 위한 성능보장설계를 암시적 또는 명시적으로 적용하고 있다. 이러한 개념 및 규정들을 명시하는 이유는 교량 전체 시스템에 설계지진하중이 작용하는 동안 철근콘크리트 교각들이 완전한 소성회전성능을 발휘할 때까지 구조적인 다른 구성요소들의 취성적인 파괴를 방지하기 위함이다. 이를 위해 철근콘크리트 교량에 대한 내진설계기준들에서는 취성적인 전단파괴를 피하도록 규정하고 있다. 성능보장의 중요한 요소 중의 하나가 교각의 연성거동을 보장하기 위한 전단강도가 충분히 확보되어야 하고 신뢰할 수 있어야 한다. 실험체 8개에 대하여 실험을 수행하였으며 모든 실험체에서 변위비 1.5%에서 다수의 휨-전단 균열이 발생되었고 최종단계까지 균열폭이 증가되었고 균열이 진전되었다. 휨-전단 균열의 각도는 부재 축과 $42^{\circ}{\sim}48^{\circ}$의 범위로 계측되었다. 본 연구에서는 실험에서 계측된 횡방향철근이 부담하는 전단강도에 대한 분석을 중심으로 하였다. 횡방향철근이 부담하는 전단강도, 축력 작용에 의한 전단강도, 콘크리트에 의한 전단강도 등 3요소에 대해 분석하였고 비교하였다. 실험체들의 콘크리트 응력은 도로 교설계기준의 응력한계를 초과하였다.

철근콘크리트 원형기둥의 나선철근 최소철근비에 대한 평가 (Evaluation of Minimum Spiral Reinforcement Ratio of Circular RC Columns)

  • 김영식;김형국;박천범;김상우;김길희
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
    • /
    • 제21권6호
    • /
    • pp.1-9
    • /
    • 2017
  • 원형 기둥의 나선철근은 축방향 철근의 위치 고정 및 좌굴방지와 코어콘크리트의 충분한 횡구속으로 기둥의 연성거동에 효과적인 역할을 한다. 각국은 기둥에 요구되는 연성을 확보하기 위하여 나선철근의 최소철근비를 제시하고 있다. ACI 318-14와 국내 콘크리트 구조설계 기준에서 제시하는 나선철근 최소철근비는 Richart et al.(1928)의 이론에 기초하여 개발되었으며 현재까지 사용되고 있다. 그러나 Richart et al.(1928)의 이론은 현대의 고강도 콘크리트, 고강도철근 그리고 나선철근의 배근조건 등의 영향을 고려하지 못한다. 이 연구에서는 나선철근으로 구속된 철근콘크리트 원형 기둥의 내력회복 및 연성증진에 요구되는 나선철근에 대한 수정 최소철근비 산정식을 제시한다. 수정 최소철근비 산정식은 콘크리트 압축강도, 나선철근 항복강도, 기둥의 단면적, 나선철근 배근간격, 나선철근 직경의 영향을 고려하고 있다. 이 논문에서는 재료강도 및 나선철근 최적비를 변수로 한 실험체의 일축 압축실험을 통하여 ACI 318-14에 제시하는 나선철근 최소철근비 산정식의 타당성을 검토하고, 그 결과를 토대로 나선철근 최소철근비 산정식의 수정방안을 고찰하였다.

치아 교환시기중 전치부 각화치은의 폭경변화에 관한 연구 (A LONGITUDINAL STUDY ON THE WIDTH CHANGE OF ANTERIOR KERATINIZED GINGIVA DURING TRANSITIONAL PERIOD)

  • 김기홍;김병옥;한경윤
    • Journal of Periodontal and Implant Science
    • /
    • 제24권1호
    • /
    • pp.15-25
    • /
    • 1994
  • Keratinized ginigva has clinical singificance in periodontal health because it plays important roles in resistance to mechanical trauma, to penetration of bacteria, and to tensional stress by muscle attachment. In order to investigate the width change of anterior keratinized gingvial during transitional period, the width of kerainized gingiva on anterior teeth was measured annually in elementary school children with deciduous dentition until the successive anterior teeth were completely erupted. The distance from the gingival margin on mid-portion of crown to mucogingival junction was measured by Boley gauge(Hu-Friedy, U.S.A.) and was recorded as the width of keratinized gingiva. The difference of the width of keratinized gingiva according to sex and dentition was analyzed statistically by Student t-test. Following results were obtained : 1. In deciduous dentition, it was shown that the width of keratinized gingiva on maxillary central incisors($3.28{\pm}0.83mm$) was the widest(p<0.01), and that on maxillary lateral incisors, mandibular central and lateral incisors was $2.69{\pm}0.86mm$, $2.51{\pm}0.71mm$, $2.43{\pm}0.68mm$, respectively. 2. In mixed dentition, it was shown that the width of keratinized gingiva on maxillary central incisors ($5.10{\pm}0.86$) was the widest(p<0.01), and that on maxillary lateral incisors, mandibular central and lateral incisors was $4.35{\pm}0.83mm$, $3.51{\pm}0.60mm$, $3.57{\pm}0.66mm$, respectively. 3. The width of anterior keratinized gingiva was significantly increased after the successive anterior teeth were completely erupted(p<0.001). The width of keratinized gingiva on maxillary central and lateral incisors, and mandibular central and lateral incisors was increased by $1.82{\pm}0.83mm$, $1.65{\pm}0.69mm$, $0.99{\pm}0.39mm$, and $1.14{\pm}0.98mm$, respectively. 4. There was no statistical significance in the difference of the width of anterior keratinized gingiva between male and female(p>0.05).

  • PDF

도시철도 장기 사용레일의 피로수명 평가 (The Fatigue Life Evaluation of Aged Continuous Welded Rail on the Urban Railway)

  • 공선용;성덕룡;박용걸
    • 대한토목학회논문집
    • /
    • 제33권2호
    • /
    • pp.821-831
    • /
    • 2013
  • 최근 연구결과 레일연마 및 장대레일화를 통해 누적통과톤수에 의한 레일교체기준의 연장이 가능한 것으로 보고되었다. 본 연구에서는 장기 사용레일에 대한 실내피로시험을 수행하였고, 파괴확률 50%에서의 장기 사용레일의 잔존수명을 표현한 S-N 선도는 적은 실험데이터에 대한 가중치 확률 해석기법을 사용하여 도출하였다. 여기서 피로시험에 사용된 레일들이 누적통과톤수가 서로 다르기 때문에 누적통과톤수를 평균하여 반복횟수를 수정하였다. 또한, 레일표면요철 및 열차속도를 고려한 레일 저부 휨응력은 기존 연구결과 도출된 레일휨응력 예측식을 사용하여 장기 사용레일의 잔존수명을 평가하였다. 따라서 본 연구를 통해 도시철도에서 레일연마를 통한 레일관리가 이루어진다면 누적통과톤수에 의한 레일교체기준(약 8억톤)보다 약 2억톤이상 연장 사용이 가능하며, 피로한도 이하의 응력범위에 대한 피로시험결과를 바탕으로 레일의 피로수명을 평가하기 위해서는 수정마이너법칙보다는 피로한도 이상에서의 S-N선도 기울기의 1/2인 하이바크법칙을 적용하는 것이 합리적이라 판단되었다.