• 제목/요약/키워드: Number of cyclic loading

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반복 하중에 의한 곡관의 피로 균열 해석 (Fatigue Fracture Analysis of Curved Pipes Under Cyclic Loading)

  • 장형운;정재욱;홍정욱
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제29권4호
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    • pp.363-368
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    • 2016
  • 본 연구에서는 수치해석을 통하여 반복하중으로 인해 곡관에 형성되는 피로균열에 대한 분석을 수행하였다. 곡관의 수치해석 모델을 개발하였으며, 균열 형성 시점과 형성 과정에 기초하여 수치해석 모델을 검증하였다. 요소에 erosion 기능을 적용하여 피로균열을 표현하고 형성 시점을 추정하고자 하였으며, 두께방향으로 다수의 요소를 배치하여 균열의 형성 과정 또한 모사하고자 하였다. 100 mm 변위에 대한 실험결과와 비교하여 균열의 형성 시점 및 형상이 잘 일치하는 것을 확인하였으며, 추가적인 다른 변위에 대한 균열의 형성 시점 또한 예측하였다. 본 모델을 사용하여 다양한 형태의 하중에 대해 해석을 수행한다면 곡관의 형상 및 특성에 따른 하중과 균열 형성시점의 관계를 예측할 수 있을 것으로 기대된다.

지속하중 및 반복하중 재하시 보강토 옹벽의 잔류변형 특성 (Time-dependent Deformation Characteristics of Geosynthetic Reinforced Modular Block Walls under Sustained/cyclic Loading)

  • 유충식;김영훈;한대희;김선빈
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제23권6호
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    • pp.5-21
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    • 2007
  • 보강토 옹벽은 기존 콘크리트 옹벽에 비하여 많은 장점을 지니고 있으나 장기적으로 지속하중 혹은 반복하중 등에 의한 잔류변형의 우려로 영구 구조물로서의 적극적인 적용에 장애가 되고 있다. 이 문제를 해결하기 위해서는 보강토 구조물의 시간 의존적 잔류변형 메카니즘의 규명과 아울러 잔류변형을 예측하고 제어하는 기술이 확보되어야 한다. 본 연구에서는 이러한 연구의 필요성에 근거하여 보강토 옹벽에 발생할 수 있는 장기변형 특성 고찰에 주안점을 두고 지오그리드와 표준사로 뒤채움된 모형 보강토 옹벽에 대한 지속하중 혹은 반복하중 등 다양한 하중이력에 대한 보강토 구조물의 장기변형 특성 메카니즘을 축소모형실험을 통해 고찰하였다. 그 결과 보강토 옹벽의 시간의존적 변형은 작용하는 하중특성 뿐만 아니라 뒤채움흙 및 보강재의 역학적 특성에도 많은 영향을 받는 것으로 나타났으며, 선행하중을 작용함으로써 시간 의존적 잔류변형을 제어할 수 있는 것으로 파악되었다.

해양 실트질 모래의 비배수 동적 거동에 대한 평균 및 반복전단응력의 영향 (Effect of Average and Cyclic Shear Stress on Undrained Cyclic Behavior of Marine Silty Sand)

  • 무하마드 사프다르;손수원;김진만
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제30권1호
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    • pp.17-25
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    • 2014
  • 해상풍력발전기의 기초는 바람, 조류, 그리고 파도 하중을 받기 때문에 해상풍력발전기 기초를 설계하는 데 있어 반복하중을 받는 기초지반의 전단거동 평가가 필요하다. 지반의 비배수 동적 전단거동은 반복하중 횟수, 수직 유효응력, 반복 전단변형률, 상대 밀도, 그리고 평균 및 반복전단응력의 조합에 영향을 받는다. 본 연구에서는 해양 실트질 모래의 비배수 동적 거동에 대한 평균 및 반복전단응력의 영향을 평가하기 위하여 반복단순전단시험(CDSS)을 수행하였으며 상대밀도 85%, 수직 유효응력 200kPa과 300kPa의 시험조건에서 15%의 이중진폭 동적전단변형률(${\gamma}_{cyc}$)과 영구전단변형률(${\gamma}_p$)를 파괴 기준으로 적용하였다. 시험결과는 설계 그래프와 등고선도로 나타내었다. 결과에 따르면 해양 실트질 모래의 비배수 동적 거동은 평균 및 반복전단응력과 두가지 전단응력의 조합에 의해 크게 변하는 경향을 보였다. 평균전단응력이 존재하는 경우에는 반복전단변형보다는 영구변형에 의해 파괴가 결정되는 것으로 나타났다.

자체-감지능 및 광투과도를 지닌 CNT 및 ITO/PET 다기능성 나노복합소재의 계면 조절 연구 (Interfacial Control of Multi-functional CNT and ITO/PET Nanocomposites having Self-Sensing and Transparency)

  • 왕작가;권동준;구가영;박종만
    • Composites Research
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    • 제24권1호
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    • pp.45-50
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    • 2011
  • 자체-감지능 있는 다기능성 나노복합소재를 위해, 투명하고 전도성 있는 카본나노튜브 (CNT)로 코팅된 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)를 함침 방법으로 제조하였다. CNT 코팅의 전기적 광학적 특정의 변화는 함침 횟수와 CNT용액의 농도에 주로 의존하였다. 결과적으로, CNT 코팅의 표면저항과 투과도는 제조공정의 변수들에 따라 예민하게 조절되었다. CNT 코팅의 표면저항은 4점법과 이중 배열법에 의해 측정되었으며, 광학적 투과도는 UV 스펙트럼을 사용하여 평가하였다. CNT 코팅의 표면특성을 측정한 정적 및 동적 접촉각은 상호 일치함을 보여주었다. 함침 코팅수가 증가함에 따라, CNT코팅한 PET의 표면저항은 현저하게 저하했으나, 투명도는 CNT 네트워크의 특성으로 거의 감소하지 않았다. CNT와 인듐틴옥사이드 (ITO)의 계면 및 전기적 특성들은 피로 시험을 통하여 비교하였다. CNT는 2000회 반복 후에도 표면저항의 변화가 없는 반면에, ITO는 1000회 반복까지 표면저항의 급격한 증가를 보여주었다가 안정화하였다. 이는 형상비가 큰 CNT는 전기 접촉점을 계속 유지하는 반면에, 취성이 있는 ITO는 미세 균열이 발생하여 전지 접촉점을 많이 상실하기 때문이다.

선행하중작용시 Back-To-Back(BTB) 보강토 옹벽의 거동 특성 (Effect of preloading on residual deformation of Back-To-Back reinfored wall)

  • 김선빈;유충식;김재왕;주성용
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2008년도 춘계 학술발표회 초청강연 및 논문집
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    • pp.251-258
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    • 2008
  • The use of reinforced earth walls in permanent structures is getting it's popularity. Despite a number of advantages of reinforced earth walls over conventional concrete retaining walls, there exit concerns over long-term residual deformation when subjected to repeated and/or cyclic loads, during their service period. In this investigation, the effect of preloading in reducing long term residiual deformation of back-to-back reinforced soil wall under sustained and/or repeated loading enviormentment using a series of reduced-scale model tests. It is found that the preloading technique can be an effective means of controlling residual deformations of reinforced soils under varisous loading conditions.

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철근콘크리트 교각의 연성과 손상도 평가 (Evaluation of Ductility and Damage Ratio for Reinforced Concrete Bridge Piers)

  • 박창규;이대형;이은희;김훈;정영수
    • 한국지진공학회:학술대회논문집
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    • 한국지진공학회 2002년도 추계 학술발표회 논문집
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    • pp.197-204
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    • 2002
  • The resent earthquakes in worldwide have caused extensive damage to highway reinforced concrete bridge piers. It has been observed in the Korean Peninsula that the number of minor or low earthquake motions have increased year by year. Since the concern about the earthquake hazards is increased, the objective of this research is to evaluate the damage of reinforced concrete bridge piers subjected to probable earthquake motions. Experimental investigation was conducted to study the seismic performance of the full-scale specimens in size D=1.2m H=4.8m, which were constructed with different longitudinal lap splice and loading pattern, through the quasi-static test and the pseudo-dynamic test. It is thought that this result could contribute to establish the retrofit decision-making and disaster planning of reinforced concrete bridge piers in earthquake regions. And it could be also possible to quantify the damage of reinforced concrete bridge piers under cyclic loading

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콘크리트충전 강합성 교각의 구조적 거동에 관한 연구 (The Study on the Structural Behavior of Concrete-filled Composite Piers)

  • 김유경
    • 한국지진공학회:학술대회논문집
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    • 한국지진공학회 2000년도 추계 학술발표회 논문집 Proceedings of EESK Conference-Fall 2000
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    • pp.151-158
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    • 2000
  • In this paper, It is presented that concrete-filled composite piers have large energy-absorption capacity and high strength and stiffness on account of mutual confinement between the steel plate and filled-in concrete. Concrete-filled composite columns were tested to failure under axial compression and cyclic lateral loading. Displacement ductility index obtained by using the load-displacement relation has been increased with the increment of filled-in concrete length, while it has been decreased according to the incrementation of width-thickness ratio, slenderness ratio and the number of loading cycles. Structural behavior and ductility index estimated for the seismic design showed that composite piers could be used as a very efficient earthquake-resistant structural member. The response modification factor could be re-evaluated for concrete-filled composite piers.

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반복적인 작동을 위한 형상기억합금의 특성 실험과 거동 전산 모사 (Experimental Test and Numerical Simulation on the SMA Characteristics and Behaviors for Repeated Actuations)

  • 김상헌;조맹효
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제31권3호
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    • pp.373-379
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    • 2007
  • In this study, we observe the application of shape memory alloy(SMA) into smart structures for repeatable actuation, because SMA changes its material properties and characteristics progressively under cyclic loading conditions and finally reaches stable path(state) after a certain number of stress/temperature loading-unloading cycles, so called 'training'. In this paper, SMA wires that have been in a stable state through the training are used. Stress-strain curve of the SMA wire at different temperature levels are measured. In addition, we observe other important effects such as the rate effect according to strain rates for rapid actuation response. The current work presents the experimental test using SMA wire after training completion by mechanical cycling. Through these tests, we measure the characteristics of SMA. With the estimated SMA properties and effects, we compare the experimental results with the simulation results based on the SMA constitutive equations.

하중 트레이닝을 통한 형상기억합금의 특성 실험과 거동 전산 모사 (Experimental Test and Numerical Simulation on the SMA Characteristics and Behaviors through the Load-Training)

  • 김상헌;조맹효
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회A
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    • pp.700-705
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    • 2007
  • In this study, we observe the application of shape memory alloy(SMA) into smart structures for repeatable actuation, because SMA changes its material properties and characteristics progressively under cyclic loading conditions and finally reaches stable path(state) after a certain number of stress/temperature loading-unloading cycles, so called 'training'. In this paper, SMA wires that have been in a stable state through the training are used. Stress-strain curve of the SMA wire at different temperature levels are measured. In addition, we observe other important effects such as the rate effect according to strain rates for rapid actuation response. The current work presents the experimental test using SMA wire after training completion by mechanical cycling. Through these tests, we measure the characteristics of SMA. With the estimated SMA properties and effects, we compare the experimental results with the simulation results based on the SMA constitutive equations.

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반복하중,온도변화 및 초기조건이 충적점토의 구조변화와 역학적 특성에 미치는 영향 (Influence of Repeated Loading, Alternation of Temperature and Initial Condition on the Change of Strizctural and Mechanical Characteristics of Alluvial Clayey Soil)

  • 유능구;유영선;최중대;김기성
    • 한국농공학회지
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    • 제34권4호
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    • pp.69-79
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    • 1992
  • To estimate soil behavior and structural characteristics under the conditions of cyclic loading, freezing & thawing and initial state, several testing was performed and obtained following results. 1.After repeated freezing and thawing processes, original soil structure was destroyed and changed to globular structure from honeycomb or tube in its structure types. Also above processes resulted increasing the soil compression strain while decreasing the failure stress in stress-strain relationship and reached the soil structure into the mode of brittle fracture. Under cyclic loading conditions, soil cluster which was originally dispersed structure colloided with each other, seperated, and finally the soil failed due to the effect of overcompaction. 2.Through the stabilization processes seperated by four steps, the structure of soil skeleton was changed to quite different globular type. The degree of compressibility of soil was decreased in the normally consolidated zone, while the strength against external load increased due to soil particle stabilization. 3.Soil stress-strain chracteristics were largely influenced by repeated up and down processes of temperature. The maximum deformation was obtained in the case of temperature between 0 10˚C by the reseon of particle cluster reformation. 4.Soil compressibility was largely influenced by the optimum moisture content. Under freezing process, swelling could be found and its magnitude was proportional to the density of soil. 5.Density of soil was decreased as increasing the number or repeated freezing and thawing processes and the largest decreasing rate was found at the first turning point from freezing to thawing cycle.

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