• 한국정밀공학회지
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• 제18권6호
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• pp.109-114
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• 2001

Forming pressure of the rupture disc has been analyzed theoretically and verified by experiments. Final shape of the rupture disc after forming process is assumed to be hemi-ellipsoid for small height of the rupture disc. The predicted forming pressures are in good agreement with those by experiment. A new simple model has been proposed to predict the burst pressure of the rupture disc. Experimental results show that the proposed model of burst pressure describes the bursting characteristics of the rupture disc very well.

• 한국추진공학회지
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• 제16권3호
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• pp.49-56
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• 2012

파열판은 고압장치에서 안전장치로써 사용하고 있으며, 추진기관에서는 파열을 임의로 제어하기 위한 장치로써 사용한다. 본 논문은 파열판의 파열압력 시험결과와 유한요소해석 결과를 비교하기 위한 것이다. 본 논문에서는 AISI 316L을 이용하여 제작한 파열판의 파열시험을 수행하였으며, 탄소성 물성치와 진 응력-변형률 관계의 다양한 가정을 이용하여 파열판의 파열압력을 계산하였다. 파열시험과 탄소성해석 결과를 통하여 파열판의 크기에 대한 파열압력의 변화를 확인하였다. 시험과 유한요소해석을 통해 파열압력은 파열판의 크기에 의존하며, 탄소성해석을 수행한 결과 다중 선형 응력-변형률 선도만이 의미있는 예측치를 계산할 수 있었다. 파열시험을 통하여 파열판의 크기에 따라 파열위치가 다르다는 것을 확인할 수 있었다. 시험과 해석 결과는 파열판의 크기 변화를 통하여 파열판의 파열압력을 제어하기 위해 사용할 수 있다.

• 한국추진공학회지
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• 제26권1호
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• pp.98-106
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• 2022

고고도에서 작동하는 신뢰성 있는 이중펄스 추진기관을 개발하기 위해서는 안정적인 진공 점화 기술과 펄스분리장치(PSD, Pulse Separation Device) 설계기술이 요구된다. 본 연구에서는 이중펄스 추진기관 격막형 펄스분리장치(Membrane Type Pulse Separation Device)의 파열압력 분석기법을 개발하였다. 변형률-압력 관계를 이용하여 PSD 파열압력에 대한 관계식을 도출하였다. 고고도 진공환경을 모사할 수 있는 PSD 진공파열 시험장치와 PSD 1초급 진공점화 시험장치를 개발하였다. PSD 진공파열시험을 수행하여 파열압력을 분석하고 PSD 설계 값을 도출하였다. 최종적으로 PSD 1초급 진공점화 시험을 통해 이중펄스 추진기관의 PSD 설계 파열압력과 추진제 진공점화 성능을 확인하였다.

• 소성∙가공
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• 제24권4호
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• pp.293-298
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• 2015

A safety vent is crucial to protect its user from unpredictable explosions caused by increasing internal pressure of the lithium-ion batteries. In order to prevent the explosion of the battery, a safety vent rupture is required when the internal pressure reaches a critical value. In conventional manufacturing, the cap plate and the safety vent are fabricated separately and subsequently welded to each other. In the current study, a manufacturing process including a backward extrusion and coining process is suggested to produce an integral safety vent which also has the benefit of increasing production efficiency. FE simulations were conducted to predict the rupture pressure and to design the safety vent using a ductile fracture criterion and the element deletion method. The critical value, C, in the ductile fracture criterion was obtained from uniaxial tensile tests with an annealed sheet of 1050-H14 aluminum alloy. Rupture tests were preformed to measure the rupture pressure of the safety vent. The results met the required rupture pressure within 8.5±0.5 kgf/cm². The simulation results were compared with experimental results, which showed that the predicted rupture pressures are in good agreement with experimentally measured ones with a maximum error of only 3.9%.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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• pp.481-487
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• 2011

본 논문은 파열판 시험결과와 유한요소해석 결과를 비교하기 위한 것이다. 파열판은 고압장치에서 안전장치로 사용하고 있으며, 추진기관에서는 파열을 임의로 제어하기 위한 장치로서 사용한다. 탄소성 물성치를 이용하여 재해석을 수행한 이유는 탄소성 해석을 사용하여 압력용기 파열판의 한계하중 계산결과를 검증하고 임의의 형상에 대한 파열판의 한계하중을 계산하기 위한 것이다. 본 논문에서는 내식성이 우수한 고연성 소재인 AISI 316L을 이용하여 제작한 파열판의 파열시험을 수행하였다. 결과를 통하여 파열판의 크기에 대한 파열압력의 변화를 확인하고 유한요소해석 결과를 비교하여 탄소성 물성의 수정을 통해 정확성을 향상시켰으며, 임의의 형상에 대한 파열판 해석을 수행함으로써 계산 결과를 검증하였다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제12권6호
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• pp.153-162
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• 1996

이방압밀이 과압밀점토의 비배수크리프파괴거동에 미치는 영향을 연구하기 위하여 등방 및 이방과압일시킨 점토시료에 대해서 비배수상태에서 크리프시험을 수행하였다. 연구결과 비배수 크리프파괴거동은 점토시료의 응력이력 즉 과압밀비와 압밀응력비$(\sigma_{3c}/\sigma_{le})$의 크기에 의해서 영향을 크게 받는다는 사실이 밝혀졌다. 즉 점토의 크리프강도는 과압밀비와 압밀응력비가 클수록 증가하므로 정지토압계수가 1.0보다 작은 점토지반의 크리프파괴 가능성을 등방압밀크리프피 괴시험에 의해서 판단하는 것은 위험하다. 그리고 점토의 크리프강도는 과압밀비와 압밀응력비의 크기에 관계없이 Finn과 Shead(1973)의 제안식에 의한 상한항복강도로서 구할 수 있었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제42권9호
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• pp.745-751
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• 2014

멀티 노즐로 구성된 추진기관의 경우, 각 노즐별 노즐마개 파열압력의 편차가 초기 분력을 유발하고 유도탄의 비행안정성에 영향을 미친다. 따라서 노즐마개 설계 시 먼저 형태별로 파열거동을 분석하여 원하는 파열압력에서 균일하게 파열되는지를 확인해야 한다. 본 연구에서는 평판형, "+" 노치형 노즐마개에 대한 파열거동을 실험적, 해석적인 방법으로 분석하였다. 실험 시 저장온도, 노치의 유무, 노치방향에 따른 노즐마개 파열압력 및 편차를 분석하였다. 그리고 유한요소해석을 통해 노즐마개의 파열거동을 순차적으로 분석하고, 그 결과를 실험값과 비교하여 정확성을 검증하고자 하였다. 해석 시 상용프로그램인 Abaqus/Explicit를 사용하였고, 파손모델은 Johnson-cook 전단파손모델을 적용하였다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제9권4호
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• pp.427-445
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• 2015

By means of finite element numerical simulation and pseudo-static method, the shallow-buried bilateral bias twin-tube tunnel subject to horizontal and vertical seismic forces are researched. The research includes rupture angles, the failure mode of the tunnel and the distribution of surrounding rock relaxation pressure. And the analytical solution for surrounding rock relaxation pressure is derived. For such tunnels, their surrounding rock has sliding rupture planes that generally follow a "W" shape. The failure area is determined by the rupture angles. Research shows that for shallow-buried bilateral bias twin-tube tunnel under the action of seismic force, the load effect on the tunnel structure shall be studied based on the relaxation pressure induced by surrounding rock failure. The rupture angles between the left tube and the right tube are independent of the surface slope. For tunnels with surrounding rock of Grade IV, V and VI, which is of poor quality, the recommended reinforcement range for the rupture angles is provided when the seismic fortification intensity is VI, VII, VIII and IX respectively. This study is expected to provide theoretical support regarding the ground reinforcement range for the shallow-buried bilateral bias twin-tube tunnel under seismic force.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제55권7호
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• pp.2454-2465
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• 2023

Film boiling may lead to burnout of the heating element. Even though burnout does not occur, the heating element is subject to deformation because it is not sufficiently strong to withstand external loads. In particular, the ballooning and rupture of a tube under film boiling are important phenomena in the field of nuclear reactor safety. If the tube-type cladding of nuclear fuel ruptures owing to high internal pressure and thermal load, radioactive materials inside the cladding are released to the coolant. Therefore, predicting the ballooning and rupture is important. This study presents numerical simulations to predict the ballooning behavior and rupture time of a horizontal tube at high internal pressure under saturated film boiling. To do so, a multi-step coupled simulation of conjugated film boiling heat transfer and ballooning using creep model is adopted. The numerical methods and models are validated against experimental values. Two different nonuniform heat flux distributions and four different internal pressures are considered. The three-step simulation is enough to obtain a convergent result. However, the single-step simulation also successfully predicts the rupture time. This is because the film boiling heat transfer characteristics are slightly affected by the tube geometry related to creep ballooning.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회B
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• pp.2961-2966
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• 2007

When the pressure at the weak spot established at a certain part of a high pressure vessel or piping system exceeds a design pressure, this weak spot is burst, and the pressurized gas emitted through the weak spot will cause a compression wave system. In this connection, in the present study, an experimental study by using a conventional shock tube facility is performed to estimate the effects of the material of diaphragm, curvature radius and thickness of materials on the valve opening time in diaphragm. Pressure sensor having 500kHz in natural frequency is installed at 35mm downstream of the rupture diaphragm to measure the static pressure history of propagating and being accumulated compression wave. 4 kinds of materials are used as diaphragm that is aluminium, copper, stainless steel and zinc. The diaphragm radii of curvature R are ${\infty}$, 120mm and 60, respectively. And the depth for $90^{\circ}$ groove is 0.04mm. It is found that the smaller the tensile strength and elongation of the rupture diaphragm is, the smaller the radius of curvature of the rupture diaphragm is, and for the same conditions the thinner the thickness of the rupture diaphragm is, the shorter the valve opening time becomes. Also, the tensile strength, elongation and the radius of curvature of the rupture diaphragm for the same conditions are smaller, the maximum pressure rise caused by the coalescences of the compression wave is smaller. Finally the pressure ratio is higher, the valve opening time is shortened and gradient of pressure increment is more steepen.