In order to improve Leak-Be(ore-Break methodology, more precisely the crack growth evaluation, a round robin analysis was proposed by the CEA Saclay. The aim of this analysis was to evaluate the crack initiation life, penetration life and shape of through wall crack under cyclic bending loads. The proposed round robin analysis is composed of three main topic; fatigue crack initiation, crack propagation and crack penetration. This paper deals with the first topic, crack initiation in a notched pipe under four point bending. Both elastic-plastic finite element analysis and Neuber's rule were used to estimate the crack initiation life and the finite element models were verified by mesh-refinement, stress distribution and global deflection. In elastic-plastic finite element analysis, crack initiation life was determined by strain amplitude at the notch tip and strain-life curve of the material. In the analytical method, Neuber's rule with the consideration of load history and mean stress effect, was used for the life estimation. The effect of notch tip radius, strain range, cyclic hardening rule were examined in this study. When these results were compared with the experimental ones, the global deformation was a good agreement but the crack initiation cycle was higher than the experimental result.
지중매설구조물의 하중저감과 관련하여 미국과 캐나다에서는 점토, 이토, 지푸라기 등의 압축재를 이용한 유도고랑 관거(induced-trench)기법에 대한 연구가 진행되어 왔으며, 일본과 노르웨이 등에서는 압축재로서 EPS 블럭을 이용한 하중 저감 방안에 대한 현장 시험시공을 통한 연구가 수행된 바 있다. 이와 같이 아칭효과를 극대화시키는 재료인 EPS 블록을 이용한 고성토 매설구조물 구축공법은 작용하중 저감에 따른 경제적인 구조물 단면의 선정, 구조물의 안정성 증대, 시공의 용이성 등 많은 장점을 갖고 있다. 본 논문에서는 연성 관거인 파형강관에 대한 토압 저감을 대상으로 아칭재인 EPS의 아칭 효과에 따른 토압 저감 효과를 분석하였다. 일련의 EPS를 이용한 하중 저감 평가시험이 수행되었으며, 현장 시험을 기초로 한 수직 토압 저감효과는 일반적인 연성관거에 비해 약 35∼40% 정도인 것으로 평가되었다.
This study was carried out to investigate on several factors, which contaminative the water quality through the water pipe during feeding water, in 42 largescaled apart-ments(total 84 cases) and assayed the Volatile Organic Compounds(VOCs) and concen-tration of heavy metals that inflow and outflow in reservior water in Jeonnam area(Mokpo, Suncheon, Yeosu) from January 1999 to December 1999. The results obtained were summarized as follows ; 1. The quality of the water pipe composition in the order of frequency in the quality of water pipes were Copper(45.2%)> Zinc(38.9%)> Stainless steel(9.5%)> PVC(4.8%)> PM(2.4%) in observing 42 sites. All of the drain pipes were used the cast iron quality. 2. The result of certification curve from 12 items(17kind) of VOCs was $1.0-4.0{\mu{g}}/{\ell}$ range, a coefficient of correlation was shown 0.99 over. A MDL of each substance range was within $0.1-1.0{\mu{g}}/{\ell}$. 3. The result of the assay, 5 kinds(Viny chloride, Dichloromethane, Ethylbenzene, M,P-xylene, Styrene) of the VOCs of 14 kinds was not detected and the other items were detected slightly. The detection rate of one item and over in total VOCs samples, were 25.9% in inflow and 27.9% in outflow. And frequency of detect in inflow/outflow of THM(Chloroform, Bromodichloro-methane, Dibromochloromethane, Bromoform) were shown higher than 94.1%, 97.0% each stages. It comes to the conclusion that all of the samples were reason able for drinking water standards. 4. The coefficient of correlation were reasonable, it shown 0.999 over in $0.1-1.0{\mu{g}}/{\ell}$ of a measuring range conditions of 4kinds in organic substance(Zn, Cu, Fe, Mn). 5. The results were showed suitability in 78 cases(92.9%) and unsuitability in 6 cases (7.1%), in 84 cases of in organic substances. Compare to inflow stage, mean concentrations of heavy metal, were increased slightly in Zn, Cu, Fe except Mn than outflow stage. The result of the mean concentration in organic substance inflow and outflow in the apartment water tank using Pair-compared T-test, in 95% reliance index, were $0.179mg/{\ell}(0.151-0.307mg/{\ell})$ in Zinc, $0.136mg/{\ell}(0.113-0.230mg/{\ell})$ in Copper, $0.052mg/{\ell}(0.048-0.098mg/{\ell})$ in Fe, and there was a bit growing tendency but there was no differece in Mn. 6. The mean concentration of Copper which used Cu pipe as a water supply pipe in apartment were $0.216mg/{\ell}(0.161-0.338mg/{\ell})$ in case of the Zine pipe were $0.286mg/{\ell}(0.204-0.435mg/{\ell})$. It shows that the detection rate was more higher than the other material used in Cu or Zn as the water supply pipe. We supposed to Cu and Zn substance were gushing out water supply pipe.
This paper deal with the critical fluid velocity response of nanocomposite pipe conveying fluid based on numerical method. The pressure of fluid is obtained based on perturbation method. The motion equations are derived based on classical shell theory, energy method and Hamilton's principle. The shell is reinforced by nanoparticles and the distribution of them are functionally graded (FG). The mixture rule is applied for obtaining the equivalent material properties of the structure. Differential quadrature method (DQM) is utilized for solution of the motion equations in order to obtain the critical fluid velocity. The effects of different parameters such asCNT nanoparticles volume percent, boundary conditions, thickness to radius ratios, length to radius ratios and internal fluid are presented on the critical fluid velocity response structure. The results show that with increasing the CNT nanoparticles, the critical fluid velocity is increased. In addition, FGX distribution of nanoparticles is the best choice for reinforcement.
Dynamic analysis of a concrete pipes armed with Silica ($SiO_2$) nanoparticles subjected to earthquake load is presented. The structure is modeled with first order shear deformation theory (FSDT) of cylindrical shells. Mori-Tanaka approach is applied for obtaining the equivalent material properties of the structure considering agglomeration effects. Based on energy method and Hamilton's principle, the motion equations are derived. Utilizing the harmonic differential quadrature method (HDQM) and Newmark method, the dynamic displacement of the structure is calculated for the Kobe earthquake. The effects of different parameters such as geometrical parameters of pipe, boundary conditions, $SiO_2$ volume percent and agglomeration are shown on the dynamic response of the structure. The results indicate that reinforcing the concrete pipes by $SiO_2$ nanoparticles leads to a reduction in the displacement of the structure during an earthquake.
The magnetic abrasive polishing is the useful method to finish using magnetic power of a magnet. It's not a long time this method was introduced to korea as one of precision finishing techniques. The magnetic abrasive polishing method is not so common for machine that it is not spreaded widely. The are rarely researcher in this field because of no-effectiveness of magnetic abrasive. The mechanism of this R&D is dealing with the dynamic state of magnet-abusive. This paper deals with mediocritizing magnetic polishing device into regular lathe and this experiment was conducted in order to get the best surface roughness at low cost. We need to continue the research on it. This paper contains the result of experiment to acquire the best surface roughness, not using the high-cost polishing material in processing. The average diameters of magnetic abrasive are the particles of 150$\mu\textrm{m}$, 250$\mu\textrm{m}$.
This research proposes FEM analysis for Tandem welding process used in wind tower and predicts optimal welding process to improve the stability of welded structures. Three dimensional elasto-plastic analyses are employed to evaluate thermo-mechanical behavior of residual stress and deformation during Tandem welding for different distance between two touches. To confirm the thermal distribution, Goldak's ellipse heat source model and the real size wind tower pipe model are utilized. Four different analyses are being performed, where in each case the distance between two electrode torches is being changed and residual stress and welding deformation are predicted. Depending on base material state, each case is divided into: Liquid (100mm), Austenite+Liquid (200mm), Austenite+Cementite (400mm), Pearlite+Cementite (800mm).
Keikha, Reza;Heidari, Ali;Hosseinabadi, Hamidreza;Haghighi, Mohammad Salkhordeh
Computers and Concrete
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제22권2호
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pp.161-166
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2018
This paper deals with the instability analysis of concrete pipes conveying viscous fluid-nanoparticle mixture. The fluid is mixed by $AL_2O_3$ nanoparticles where the effective material properties of fluid are obtained by mixture rule. The applied force by the internal fluid is calculated by Navier-Stokes equation. The structure is simulated by classical cylindrical shell theory and using energy method and Hamilton's principle, the motion equations are derived. Based on Navier method, the critical fluid velocity of the structure is calculated and the effects of different parameters such as fluid velocity, volume percent of nanoparticle in fluid and geometrical parameters of the pipe are considered. The results present that with increasing the volume percent of nanoparticle in fluid, the critical fluid velocity increase.
Black carbon contributes to global warming and melting of polar ice as well as causing respiratory diseases. However, it is also an inexpensive, easily available carbon nano material for elementary chemistry experiments. In this study, black carbon samples collected from candle light and automobile exhaust pipes have been investigated to examine their compositions and surface characteristics. The observed broad G and D bands and amorphous $sp^3$ band in their Raman spectra as well as the high intensity of the D (defect) band reveal that black carbon is principally made of amorphous graphite. The black carbon deposits in automobile exhaust pipes are apparently more amorphous, probably due to the shorter time allowed for formation of the carbonaceous matter. An exceptionally large water contact angle ($159.7^{\circ}$) is observed on black carbon, confirming its superhydrophobicity. The surface roughness evidently plays an important role for the contact angle much larger than that of crystalline graphite ($98.3^{\circ}$). According to the Sassie-Baxter equation, less than 1% the area actually in contact with the water drop.
This paper presents the structural model verification process of whole wind turbine blade including blade model which proposed in Part1 paper. The National Renewable Energy Laboratory (NREL) Phase VI wind turbine which the wind tunnel and structural test data has publicly available is used for the study. In the Part1 of this paper, the processes of structural model development and verification process of blade only are introduced. The whole wind turbine composed by blade, rotor, nacelle and tower. Even though NREL has reported the measured values, the material properties of blade and machinery parts are not clear but should be tested. Compared with the other parts, the tower which made by steel pipe is rather simple. Since it does not need any considerations. By the help of simple eigen-value analysis, the accuracy of structural stiffness and mass value of whole wind turbine system was verified by comparing with NREL's reported value. NREL has reported the natural frequency of blade, whole turbine, turbine without blade and tower only models. According to the comparative studies, the proposed material and mass properties are within acceptable range, but need to be discussing in future studies, because our material properties of blade does not match with NREL's measured values.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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