• 제목/요약/키워드: Residual load

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니켈-타이타늄 호선의 상전이 온도 범위와 상전이 행동 비교 (Comparison of transition temperature range and phase transformation behavior of nickel-titanium wires)

  • 이유현;임범순;이용근;김철위;백승학
    • 대한치과교정학회지
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    • 제40권1호
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    • pp.40-49
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    • 2010
  • 본 연구의 목적은 martensitic (M-NiTi), austenitic (A-NiTi) 및 thermodynamic nickel-titanium wire (T-NiTi)의 물리적 특징과 상전이 정도를 평가하는 것이다. 재료는 $0.016\;{\times}\;0.022$ inch의 M-NiTi (Nitinol Classic, NC), A-NiTi (Optimalloy, OPTI)와 T-NiTi (Neo-Sentalloy, NEO)이었으며, differential scanning calorimetry (DSC), 3점굽힘실험, X-ray diffraction (XRD), 미세구조 분석을 시행하였으며, ANOVA test로 통계처리하였다. DSC분석 결과 OPTI와 NEO는 heating curve에서 2개의 peak, cooling curve에서 1개의 peak를 보였고, NC는 heating과 cooling curve에서 1개의 넓고 약한 peak를 보였다. Austenite finishing ($A_f$) 온도는 OPTI $19.7^{\circ}C$, NEO $24.6^{\circ}C$, NC $52.4^{\circ}C$였다. 3점굽힘실험 결과 NC, OPTI, NEO 모두 residual deflection을 보였으며, NC와 OPTI의 load range가 NEO보다 컸다. XRD와 미세구조 분석결과 OPTI와 NEO는 Martensite finishing ($M_f$)에서 martensite와 austenite가 섞여 있음이 관찰되었다. NEO와 OPTI는 NC보다 개선된 물리적 특징과 상전이 행태를 보였다. NiTi 호선의 물리적, 온도에 따른 행태는 예상되었던 상전이 정도에 의해 완벽하게 설명되지 않았으며, 그 이유는 복잡한 martensite variants의 존재와 열과 stress에 의해 유도된 독립적인 상전이에 기인한다고 생각된다.

균일모멘트를 받는 계단식 I형보의 비탄성 횡-비틀림 좌굴에 관한 연구 (A Study on Inelastic Lateral-Torsional Buckling of Stepped I-Beams Subjected to Pure Bending)

  • 김종민;김승준;박종섭;강영종
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제20권2호
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    • pp.237-246
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    • 2008
  • 연속경간을 가지는 I형강 교량은 내부 지점근처에서 상대적으로 큰 부모멘트가 발생하게 되는데, 이에 경제적인 단면 활용을 위하여 내부 지점부위의 상부 및 하부플랜지에 플레이트를 보강한 변단면을 사용하고 있다. 본 연구에서는 기존 탄성 횡-비틀림 좌굴식에 관한 연구를 토대로 하여 비탄성 구간에 있는 계단식 I형보의 횡-비틀림 좌굴강도를 범용구조해석프로그램 ABAQUS(2006)를 이용하여 산정하고, 간편한 설계식을 제안하고 있다. 유한요소해석에는 4절점 쉘요소인 S4R이 사용되었고, 국내외에서 많이 사용되는 I형강 단면(${W36{\times}160}$)을 대상으로 하였다. 양단 및 한쪽 끝단에 계단식 단면을 가지는 보에 대해서 고려하였으며, 플랜지 길이방향 비, 너비방향 비, 두께의 비로 계단식 I형보를 나타내었다. 해석에 사용된 매개변수는 각각 27가지 및 36가지 조합이고, 하중조건으로 보의 순수굽힘이 발생하는 균일모멘트를 적용시켰으며, 비탄성 구간범위 내에 있는 비지지 길이에 대하여 구조해석을 수행하였다. 비탄성 횡-비틀림 거동을 보기 위하여 잔류응력 및 초기결함을 고려한 비선형해석을 실시하였는데, Pi(1995)등이 고려한 잔류응력의 형상과 국내 I형강 표준 치수 허용치에 근거하여 부재 길이의 0.1%를 초기제작오차로 고려하였다. 본 연구 결과는 다양한 형식의 I형보가 사용되는 빌딩 및 교량의 경제적이고 합리적인 설계의 근간을 제공해 줄 것이며, 향후 다양한 하중 조건을 가지는 양단 또는 일단 계단식 단면 변화보의 비탄성 횡-비틀림 좌굴강도를 계산할 수 있는 설계식 개발에 적극 활용 될 수 있을 것이다.

영상을 이용한 교량 신축이음부의 신축량 추출 (Extraction of Expansion Length for Expansion Jiont Bridge using Imagery)

  • 서동주;김가야
    • 한국지리정보학회지
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    • 제11권4호
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    • pp.139-149
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    • 2008
  • 도로를 통과하는 차량하중 및 통행량의 증가로 인해 발생하는 하중효과는 교량에 급격한 손상을 유발시키기 때문에 교량의 유지관리차원에서 심각한 문제로 대두되고 있다. 그중 신축이음부는 차량의 주행을 원활하게 해주면서 주형에 유해한 응력이나 부가 하중이 최소화되도록 해주는 것이 가장 중요한 부분이다. 그러나 신축이음부는 향시 차량이 지나감으로 신축량을 측정하기란 매우 어려운 실정이다. 따라서, 신축이음부를 영상을 이용하여 신축량을 추출하면 정량적이고, 정성적인 유지관리를 할 수 있음을 알 수 있었다. 영상을 이용하여 량신축이음부에 대한 3차원 좌표를 취득할 수 있었으며, A지역 32개소과 B지역 28개소에 있어서 검사점(Check Point)의 잔차에 대한 RMSE를 산정한 결과 A,B지역 모두 RMSE는 0.829mm~1.680mm의 매우 양호한 결과가 나타났다. 영상에 의해서 추출한 신축량과 실측값과 비교분석한 결과, A지역 RMSE는 0.64mm, B지역 RMSE는 0.28mm로 분석하였으며, A지역 평균잔차는 0.60%, B지역평균잔차는 0.27%로 나타났다. 또한, 향후 교량의 유지관리시 신축량을 측정은 영상을 이용하여 측정하므로서 과거에 비해 과학적이고, 효율적인 방법으로 판단된다.

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국내 철도 노반 흙재료의 반복재하에 따른 영구변형 발생 특성 및 상관성 분석 (Characteristic Analysis of Permanent Deformation in Railway Track Soil Subgrade Using Cyclic Triaxial Compression Tests)

  • 박재범;최찬용;김대성;조호진;임유진
    • 한국철도학회논문집
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    • 제20권1호
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    • pp.64-75
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    • 2017
  • 철도궤도 상부 흙노반은 궤광으로부터 전달된 열차하중을 지지하고 분산하는 기능을 갖는다. 성토체의 일반적인 흙노반은 흙재료를 다짐하여 조성하며 차량 반복하중에 의해 공용중 잔류침하가 발생하는 데 일정부분 기여한다. 흙노반의 잔류침하는 회복불가능한 영구변형이어서 궤도틀림 등 궤도 안전성을 크게 저하시킨다. 그럼에도 불구하고 현재까지 흙노반재료에 대한 역학적 시험을 바탕으로 합리적인 잔류침하 관리기준이 제시된 바 없다. 반면에 흙노반의 현장관리 및 판정기준은 강성평가 또는 현장들밀도시험에 의해서만 이루어지고 있어 불합리하다. 본 연구에서는 흙노반이 경험하는 전단응력비(${\tau}/{\tau}_f$)와 구속압(${\sigma}_3$)을 수치해석을 통해 구하고 이를 반영한 실내 흙노반 영구변형시험방법을 제시하였다. 제시된 시험방법을 이용하여 대표적인 철도건설현장 흙노반 재료로 만든 다짐시편에 대하여 반복삼축시험을 실시하였으며 이로부터 향후 잔류침하의 추정에 활용할 수 있는 기본 영구변형예측모델 모델계수를 구속압 및 전단응력비 수준별로 제시할 수 있었다.

중심 축하중을 받는 고강도 RC기둥의 섬유 혼입량에 따른 폭열 및 내화 성상 (Spatting and Fire Enduring Properties of High Strength RC Column Subjected to Axial Load Depending on Fiber Contents)

  • 한천구;황인성;이재삼;김경민
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제18권1호
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    • pp.83-90
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    • 2006
  • 본 연구는 PP 및 CL 섬유 혼입량 변화에 따라 제작한 고성능 K 기둥부재를 대상으로 화재를 상정한 내화시험 후 폭열 방지 및 내화성능을 검토한 것으로, 그 실험결과를 요약하면 다음과 같다. 굳지않은 콘크리트의 특성으로, PP 및 CL섬유 혼입량 증가에 따른 유동성은 섬유의 엉킴현상 등에 의해 플레인보다 저하하였고, 공기량은 다소 증감의 차이는 있으나 모두 목표 공기량의 범위를 만족하였으며, 경화 콘크리트의 압축강도는 섬유 혼입량 변화에 따라 50 MPa 전후의 고강도로 나타났다. 내화시험 후 RC 기둥부재의 폭열특성으로, 섬유를 혼입하지 않은 플레인은 전체적으로 심한 파괴폭열이 발생하여 철근이 노출되었고, PP섬유를 혼입한 경우는 내부 수증기압의 효과적인 배출로 폭열이 방지되었으며, CL섬유는 플레인보다 폭열 방지효과는 있으나, 모서리 부분에서 일부 파괴폭열이 발생하였다. 또한, 내화시험 후 폭열깊이는 표면보다 모서리에서 더 깊게 나타났고, 폭열발생면적율은 폭열방지 성능과 관계하여 PP섬유를 혼입한 경우가 가장 양호하였으며, 중성화깊이는 $6{\sim}8mm$ 전후의 유사한 깊이로 나타났다. 내화시험 후 잔존 압축강도율은 PP섬유를 혼입한 경우 40% 전후로 플레인의 20% 보다 크게 나타났고, CL섬유를 혼입한 경우는 25% 전후로 플레인과 큰 차이가 없었다.

Vinyl Polysiloxane 인상재를 이용한 이회 인상법에서 contaminants가 putty-wash 결합력에 미치는 영향 (EFFECT OF CONTAMINANTS ON THE PUTTY-WASH BOND STRENGTH IN TWO-STEP RELINE TECHNIQUE USING VINYL POLYSILOXANE IMPRESSION MATERIALS)

  • 김무현;정창모;전영찬;황의성
    • 대한치과보철학회지
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    • 제34권2호
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    • pp.266-276
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    • 1996
  • Numerous factors are known to affect the accuracy of elastomeric impression materials. Factor often overlooked is the quality of the bond between putty and wash during corrective reline impression technique. The putty-wash bond strength must be strong enough to over-come the local stress at putty-wash interface. It is not always possible to avoid saliva contamination in making corrective wash impres-sion. And putty preliminary impression material con be used as a template for provisional restoration. Human saliva and the residual monomer of autopolymerizing acrylic resin are thought to affect the bond strength and the failure type. This study examined the effect of contaminants like human saliva, and residual resin monomer on the putty-wash bond strength and the effectiveness of treatment. 1. Of the tested three brands of Vinyl Polysiloxane impession meterial, Express Exhibited the greatest bond strength followed by Eamix and Perfect showed the lowest putty-wah bond strength. 2. Coating the putty substrates with human saliva did not produce decreased failure load in all the breands of Vinyl Polysiloxane impression meterail. 3. Of the three brands of VPS impression material that were exposed to methhylmethacry-late resin(Jet), only the putty-wash bond strength of the Perfect group diminished signifi-cantly. Moreover, all the specimens from group C of Perfect exhibited adhesive failure. 4. Exposing the substrates to ethylmethacrylate resin(SNAP. diminished the putty-wash bond strength significantly. With Perfect and Examix, failure occurred cohesively through the light-body, whereas with Express, failure occurred adhesive-cohesively. 5. Removing approximately 1mm thickness of the contaminated putty interface was the most effective treatment in countering the undesirable effect caused by residual resin monomer. The putty-wash bond strength of the groups that were treated with 1mm even putty reduction was not significantly different from those of control groups. With Perfect and Examix, cleaning the specimens with gauze soaked in 70% isopropyl alcohol increased the putty-wash bond strength, but was not as effective as 1mm even reduction of contaminated putty substrates. With Express, 70% isoproryl alcohol treatment exhibi0ted comparable putty-wash bond strength to that of control group.

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ANSYS를 이용한 화재 후 온도에 따른 합성보 성능에 관한 해석적 연구 (An Analytical Study on Composite Beam Performance with Post-Fire Temperature Using ANSYS Program)

  • 곽성신;최병정
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권1호
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    • pp.391-400
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    • 2019
  • 화재발생 시 구조물의 부재는 온도상승에 의하여 본래의 강성을 잃게 되어 하중 지지력이 감소하게 된다. 구조 부재에 급격한 내력 상실은 구조물의 붕괴 및 인명 피해로 이어질 수 있다. 구조물의 화재 시간이 길어지게 되면 구조 부재에 대한 내력 상실은 더욱 증가하게 된다. 건축물의 붕괴를 방지하기 위하여 부재 손상 여부의 파악은 매우 중요한 과제이나 국내에서 부재의 잔존내력을 진단하고 평가하는 지침이 될 만한 자료는 미비한 실정이다. 따라서 본 연구는 구조 부재 중 합성구조인 합성보를 유한요소해석을 통하여 내화성능을 분석하고자 한다. 합성보 모델링은 한국전력기술의 협조를 받아 원자력 발전소 보조건물(Electrical Penetration Room, EPR)에 사용되는 도면을 바탕으로 수행하였다. 유한요소해석 프로그램인 ANSYS를 이용하여 정해석 단계의 열전달 해석과 구조해석을 수행하였다. 열전달 해석 결과로 얻어진 온도분포를 데이터로 확보하여 구조해석에 열전달해석 결과를 반영시켰다. 잔존성능을 분석하기 위하여 합성보의 온도분포와 열 영향을 받은 구조해석의 최대변위 결과를 도출하여 실험 결과 데이터와 구조해석 결과 데이터를 비교분석하였다.

굴착 후 타입된 PHC 말뚝의 재하시험 결과 비교분석 사례 연구 (Case Study of Comparative Analysis between Static and Dynamic Loading Test of PHC Pile)

  • 김재홍;여규권
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제14권11호
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    • pp.13-23
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    • 2013
  • 서해안 연약지반에서 굴착 후 시멘트밀크의 주입없이 경타로 시공된 PHC 말뚝에 대하여 동재하시험과 정재하시험을 병행하여 그 상관성을 분석하였다. 초기 동재하시험은 Hydraulic Hammer(Ram Weight 7.0tf)를 사용하여 낙하고 0.8m에서 최종 평균 관입량은 3.0~8.0mm로 측정되었다. 이때 CAPWAP 분석결과에 의한 최종 허용지지력은 776.4~1,053.6kN/본으로 확인되었다. 정재하시험은 동재하시험을 한 동일 말뚝에 실시하는 것이 가장 이상적이나, 현장 여건상 인접의 말뚝에 설계지지력(120.0tf)의 200%인 총 시험하중(2,400.0kN)을 8단계로 나누어 재하시험한 결과, 총침하량은 15.97~16.38mm, 잔류침하량은 4.48~5.38mm로 측정되었으며, 모든 분석법을 적용하여도 항복하중과 극한하중은 확인되지 않았다. 따라서 최대시험하중(240.0tf)을 항복하중으로 간주하여 안전율 2.0으로 나누어 허용지지력을 산정한 결과 허용지지력은 1,200kN/본 이상 되는 것으로 나타났다. 그 결과 정재하시험보다 동재하시험이 1.54~1.1.4배 큰 것으로 나타났다.

축력의 영향을 고려한 숏크리트-강지보 합성 라이닝의 비선형 거동 분석 (Analysis of Nonlinear Behaviors of Shotcrete-Steel Support Lining Considering the Axial Force Effects)

  • 유지환;김정수;김문겸
    • 대한토목학회논문집
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    • 제37권2호
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    • pp.357-367
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    • 2017
  • 강지보로 보강된 터널 숏크리트 라이닝은 그 기하학적 형태로 인해 외부하중이 작용됨에 따라 휨 모멘트와 축력이 동시에 발생하게 된다. 숏크리트는 축력 수준에 따라 휨 강성이 달라지며, 이로 인한 심한 비선형 거동을 보인다. 또한 강지보 유형에 따라 역학적으로 상이한 지보 성능을 가진다. 본 연구에서는 화이버 단면 요소(fiber section element)를 이용해 압축력과 휨 모멘트를 동시에 받는 강지보-숏크리트 라이닝의 비선형합성거동을 평가할 수 있는 수치모델을 제시하였고, 이를 활용해 강지보 유형에 따른 합성지보 성능을 수치적으로 분석하였다. 또한, 지반-구조물 상호작용을 구현하기 위해 지반의 연화(softening) 거동을 고려하여 수정된 hyperbolic 모델을 제시하였다. 제시된 수치모델은 기존 아치형 실험체의 하중실험 결과와 해석결과를 비교하여 검증하였으며, 수치해석을 통해 강지보 유형에 따른 라이닝의 합성거동을 분석하였다. 해석결과를 통해, 복철근 형태의 강지보가 기존 H형강과 유사한 극한 하중 지지력을 가지는 것을 확인하였다. 또한 강재량 증가가 잔류 지지력 향상에 크게 기여하였으며, 지보재 주변의 지반강성이 증가함에 따라 강지보 유형에 따른 최대 하중지지력 개선 효과는 작아짐을 확인하였다.

상악 임플란트 overdenture에서 anchorage system과 의치상 구개피개가 하중전달에 미치는 영향 (EFFECT OF ANCHORAGE SYSTEMS AND PALATAL COVERAGE OF DENTURE BASE ON LOAD TRANSFER WITH MAXILLARY IMPLANT-SUPPORTING OVERDENTURES : A THREE-DIMENSIONAL PHOTOELASTIC STRESS ANALYSIS)

  • 제홍지;전영찬;정창모;임장섭;황재석
    • 대한치과보철학회지
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    • 제42권4호
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    • pp.397-411
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    • 2004
  • Purpose: The purpose of this study was to determine the effect of anchorage systems and palatal coverage of denture base on load transfer in maxillary implant-supported overdenture. Material and methods: Maxillary implant -supported overdentures in which 4 implants were placed in the anterior region of edentulous maxilla were fabricated, and stress distribution patterns in implant supporting bone in the case of unilateral vertical loading on maxillary right first molar were compared with each other depending on various types of anchorage system and palatal coverage extent of denture base using three-dimensional photoelastic stress analysis. Two photoelastic overdenture models were fabricated in each anchorage system to compare with the palatal coverage extent of denture base, as a result we got eight models : Hader bar using clips(type 1), cantilevered Hader bar using clips(type 2), Hader bar using clip and ERA attachments(type 3), cantilevered milled-bar using swivel-latchs and frictional pins(type 4). Result: 1. In all experimental models, the highest stress was concentrated on the most distal implant supporting bone on loaded side. 2. In every experimental models with or without palatal coverage of denture base, maximum fringe orders on the distal ipsilateral implant supporting bone in an ascending order is as follows; type 3, type 1, type 4, and type 2. 3. Each implants showed compressive stresses in all experimental models with palatal coverage of denture base, but in the case of those without palatal coverage of denture base, tensile stresses were observed in the distal contralateral implant supporting bone. 4. In all anchorage system without palatal coverage of denture base, higher stresses were concentrated on the most distal implant supporting bone on loaded side. 5. The type of anchorage system affected in load transfer more than palatal coverage extent of the denture base. Conclusion: To the results mentioned above, in the case of patients with unfavorable biomechanical conditions such as not sufficient number of supporting implants, short length of the implant, and poor bone quality, selecting a resilient type attachment or minimizing the distal cantilevered bar is considered to be an appropriate method to prevent overloading on implants by reducing cantilever effect and gaining more support from the distal residual ridge.