• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제19권4호
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• pp.83-91
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• 2015

충돌 또는 폭발 하중 하의 콘크리트는 정적 하중에서 가지는 재료물성과 다른 거동을 보이게 된다. 즉, 고변형율 하의 콘크리트의 재료물성은 크게 변화하게 되며, 이를 시험평가하기 위한 방법 중 압축강도와 관련된 시험법으로는 SHPB(Split Hopkinson Pressure Bar) Test가 있다. 그러나, SHPB Test는 금속과 같은 인성재료를 위해 개발된 시험방법으로서 취성재료인 콘크리트에 적용이 가능한지에 대한 검토가 추가적으로 필요하며, UHPC와 같은 섬유보강 초고성능 콘크리트에 대한 연구는 미미한 실정이다. 이에 본 연구에서는 콘크리트 시험체를 위해 제작된 SHPB Test 장비를 사용하여 일반 콘크리트 및 UHPC 시험체에 대한 시험평가를 수행하였으며, SHPB Test의 적용 적정성을 파악하기 위하여 초고속카메라를 활용한 변위영상 분석을 통한 검증을 수행하였다.

• Composites Research
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• 제31권5호
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• pp.221-226
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• 2018

변형률 속도 $100s^{-1}{\sim}10000s^{-1}$ 범위에서 사용되는 홉킨스바(SHPB)는 재료의 동석 거동 특성을 확인하기 위해 가장 널리 사용되는 장치이다. SHPB 시험은 입력봉 및 전달봉에서 측정된 변형률을 사용하여 시험편의 응력, 변형률 및 변형률 속도를 얻을 수 있는 응력파 전달 이론을 기반으로 한다. 본 연구에서는 고 변형률 속도에서 폴리프로필렌 자기보강 복합재료(SRPP)의 동적 특성을 얻기 위해 직접 SHPB를 설계 및 제작하였다. 또한 본 연구를 통해 제작된 SHPB에서 얻은 변형률 데이터의 신뢰성 확보를 위하여 Digital Image Correlation (DIC)를 통해 얻은 변형률 데이터와의 비교를 진행하였다. 이는 SRPP 시편의 고속 압축 시험을 통해 이루어 졌으며 SHPB를 통하여 얻은 데이터와 DIC를 통해 얻은 변형률 데이터의 유사함을 확인하였고 이를 통하여 장비의 신뢰성을 검증하였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 추계학술대회논문집A
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• pp.349-354
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• 2001

The split Hopkinson pressure bar has been used for a high strain rate impact test. Also it has been developed and modified for compression, shear, tension, elevated temperature and subzero tests. In this paper, SHPB compression tests have been performed with pure titanium at elevated temperatures. The range of temperature is from room temperature to $1000^{\circ}C$ with interval of $200^{\circ}C$. To raise temperature of the specimen, a radiant heater which is composed of a pair of ellipsoidal cavities and halogen lamps is developed at high temperature SHPB test. There are some difficulties in a high temperature test such as temperature gradient, lubrication and prevention of oxidation of specimen. The temperature gradient of specimen is affected by the variation of temperature. Barreling occurred at not properly lubricated specimen. Stress-strain relations of pure titanium have been obtained in the range of strain rate at $1900/sec{\sim}2000/sec$ and temperature at $25^{\circ}C{\sim}1000^{\circ}C$.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2008년도 추계학술대회A
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• pp.204-209
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• 2008

The interest in the mechanical behavior of materials at high strain rates has increased in recent years, and by now it is well known that mechanical properties can be strongly influenced by the speed of applied load. The split Hopkinson pressure bar (SHPB) has been widely used to determine mechanical properties of materials at high loading rates. However, to ensure test reliability, measurement error source must be accounted for and eliminated. During experiment, the specimens were located between the incident and the transmit bar. The presence of contact frictions between the test bars and specimen may cause errors. In this work, numerical experiments were carried out to investigate the effect of friction on test results. In SHPB test, the measured stress by the transmitted bar is assumed to be flow stress of the test specimen. Through the numerical experiments, however, it is shown that the measured stress by the transmit bar is axial stress components. When, the contact surface is frictionless, the flow stress and the axial stress of the specimen are about the same. When the contact surface is not frictionless, however, the flow stress and the axial stress are not the same anymore. Therefore, the measured stress by the transmitted bar is not flow stress. The effect of friction on the difference between flow stress and axial stress is investigated.

• 터널과지하공간
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• 제18권3호
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• pp.214-218
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• 2008

본 연구에서는 SHPB(Split Hopkinson Pressure Bar)를 이용하여 변형률 속도에 따른 이방성 화강암의 동적파괴 과정을 조사하였다. 실험결과 변형률 속도가 증가할수록 에너지 흡수량 및 최대응력이 증가하였다. 최대응력은 모든 방향에서 변형률 속도에 의존적이나 역학적 이방성에 민감하지는 않았다. 변형률 속도가 증가할수록 탄성파속도가 많이 감쇠되고, 모든 방향에서 변형률 속도에 의존적이며 강한 암석일수록 감쇠가 빠르게 일어났다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권6호
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• pp.617-622
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• 2012

구조부재는 정적, 동적 또는 충격과 같은 다양한 하중의 영향을 받고 있다. 결과적으로 이와 같은 하중의 영향이 고려된 재료의 물성치를 획득하기 위해 각 조건에 적합한 실험적 또는 해석적 방법이 수반되어야 한다. 일반적으로 고변형률 속도에서 재료의 기계적 물성을 얻는 방법으로써 홉킨슨 압력봉 시험법(SHPB)이 널리 사용되고 있다. 본 연구에서는 이와 같은 SHPB 시험을 통해 충격 하중 조건에서 알루미늄 합금의 압축변형거동을 고찰하였으며, 실험결과와 해석결과를 비교, 분석하였다. 결론적으로 1000 ~ 2000 $s^{-1}$ 영역에서 진응력-진변형률 곡선을 비교하였을 때 실험 결과와 해석 결과가 잘 일치함을 알 수 있었다. 특히, 변형률 속도가 30% 증가함에 따라 최대유동응력은 17%증가, 변형률은 20% 증가함을 확인하였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집A
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• pp.419-423
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• 2001

It is important to know the mechanical properties of the materials under dynamic load. The mechanical properties of most materials are influenced to some extent by strain rate. One of the reliable test device for determining the mechanical properties of materials at high strain rate is Split Hopkinson Pressure bar. In this paper, we conducted the mechanical properties test for the aluminium alloy 6063 and 6061 using the SHPB device.

• 소성∙가공
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• 제26권5호
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• pp.314-322
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• 2017

In the high-speed forming analysis, dynamic material properties considering a high strain rate are required. The split Hopkinson pressure bar (SHPB) experiment was performed for measuring dynamic material properties under high strain rate. The pulse shaping method was used to improve the accuracy of the SHPB experiment. A pulse shaper attached to the front of the incident bar was used for specimen dynamic stress equilibrium through stress wave control. Numerical analysis and SHPB test were performed to verify whether the pulse shaper affects the dynamic stress equilibrium in copper and Al6061 specimens. The results of SHPB test and numerical analysis show that the pulse shaper contributes to the dynamic stress equilibrium. Based on the improved stress equilibrium using a pulse shaper, the flow stress curves for copper and Al6061 materials were obtained at strain rates of 1344.4/sec and 1291.6/sec, respectively.

• 대한기계학회논문집A
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• 제25권7호
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• pp.1073-1081
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• 2001

Many researches have published numerous papers about the high-strain-rate obtained from Split Hopkinson Pressure Bar(SHPB) tests. And 6.5wt%Si steel is widely known as an excellent magnetic material because its magnetostriction is nearly zero. Single crystals are prepared by the Floating Zone(FZ) method, which melts the alloy by the use of a high temperature electron beam in a pure argon gas condition. In this paper, the fracture behavior of the poly crystals and single crystals (DO$_3$phase) of Fe-6.5wt%Si alloy by SHPB test is observed. The comparison of high-strain-rate results with static results was done. Obtained main results are as follows: (1) Fe-6.5wt%Si alloy has higher strength at high-strain-rate tensile. SHPB results of polycrystal are twice as high as static results. (2) From the fractography, the cleavage steps are remarkably reduced in the SHPB test compared with the static test.

• Composites Research
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• 제35권3호
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• pp.196-200
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• 2022

Split Hopkinson Pressure Bar (SHPB)은 일반적으로 금속 또는 복합 소재와 같은 고강성 재료의 높은 변형률 속도하에서의 기계적 물성을 평가하기 위해 사용되어왔다. 그러나, 시편이 연한 플라스틱 소재의 경우, 시편 고정 및 형상, 동적 응력 평형 도달, 약한 전달 신호 측정으로 어려운 부분이 있다. 본 연구에서는 연성 플라스틱 재질의 고속 인장 응력-변형률 거동을 측정하기 위하여 입력봉의 재질, 홀더 및 시편의 형상 변경 등 SHPB 장비를 개선 설계하였다. 결과적으로 SHPB에서 인장 응력과 변형에 대한 결과를 얻을 수 있었다. 또한 SHPB에서 얻은 변형률 데이터의 검증을 위해 시편을 초고속카메라로 촬영하여 DIC 기법을 통해 얻은 변형률 데이터와 비교 진행하였다.