• 제목/요약/키워드: Smoothed Specimen

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STS304강의 순수 및 외팔보형 굽힘 피로에 대한 파괴확률 특성 (Fracture Probability Properties of Pure and Cantilever Bending Fatigue of STS304 Steel)

  • 노성국;박대현;정순억
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집A
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    • pp.199-204
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    • 2001
  • Big accidents of flyings, vessel, subways, gas equipments, buildings and bridge happens frenquently. Therefore many people are suffering harm of property. The destruction cause of macaine components is almost accused by fatigue. This study is test for STS304 specimen using pure and cantilever bending state. Rounded specimen and notched specimen including fracture surface investigation was comparatively experimented, fatigue life according to degree of surface finishing was examined. Fatigue fracture probability of notched canilever specimens were predicted by P-S-N curve, median rank and Weibull distribution. And at the relation with the rotational speed and stress, the fatigue life of the test specimen was higher at high speed than low speed.

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7075-Al 합금에 대한 가공 열처리 효과에 관한 연구 (Effects of Thermomechanical Treatment on 7075-Al Alloy)

  • 최승철;강춘식
    • 한국주조공학회지
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    • 제1권2호
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    • pp.10-18
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    • 1981
  • In this paper tensile strength and fatigue propagation rate were investigated by aging treatment $(T_6)$ and thermomechanical treatment (TMT) of 7075-Al Alloy specimen. The results of teat showed that TMT improved tensile strength and fatigue crack propagation due to bomogenization of microstructure. In TMT, the results of comparison between T-H' AHA and T-AHA and $T-AH{\cdot}{\cdot}{\cdot}$and $T-HA{\cdot}{\cdot}{\cdot}$were showed that T-AHA and $T-AH{\cdot}{\cdot}{\cdot}$treatments, after solution treatment, which are aging treated before rolling have higher tensile strength. Our investigation on high temperature stability at the Specimen for $T_6$, T-AHA, $T-AH{\cdot}{\cdot}{\cdot}$treatments resulted in rapid reduction of tensile strength over $150^{\circ}C$, but the reduction of tensile strength for specimen of TMT was smoothed than $T_6$.

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압연강판(壓延鋼板)의 피로균열(被虜龜裂) 전파거동(傳播擧動)에 대(對)한 연구(硏究) (A Study on the Propagation Behaviour of the Fatigue Cracks in Rolled Steel Plates)

  • 강창수
    • 대한조선학회지
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    • 제12권2호
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    • pp.43-58
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    • 1975
  • There are many reports on fatigue crack of metallic materials but most of them relate crack propagation rate to stress intensity factor. The problem of crack propagation is not yet clarified, especially the bridge between micro and macro phenomena In this experiment rotating bending fatigue tests have been carried out with smoothed specimen of rolled steel plates including 0.2% carbon under application of three stress conditions to investigate the slip band and the crack propagation behaviour. The results obtained are as follows; 1) The length of cracks which have grown at initial crack tips can be expressed as follows; $l=Ae^{BNr}$(A,B: constant, $N_r$: cycle ratio) $\frac{dl}{dN}=\frac{AB}{N_f}{\cdot}e^{BNr}$($N_f$:fatigue life) 2) The ratio of slipped grain number to total grain number is $S_f=7{\sigma}-5.6$-5.6{\sigma}_c$($\sigma$: stress amplitude) (${\sigma}_c$: fatigue limit) 3) When the fatigue process transfers from Stage I to Stage II, the crack which propagates into specimen changes its direction from that of the maximum shear stress to the direction of perpendicular to principal stress and this is same in the circumferential direction of specimen. the crack propagation behaviors of both sides of a crack are different each other when they approach to the grain boundary.

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SPH 코드를 사용한 TBM 디스크커터의 암석 절삭에 대한 수치해석적 연구 (A numerical study on rock cutting by a TBM disc cutter using SPH code)

  • 정호영;전석원;조정우
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제15권3호
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    • pp.345-356
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    • 2013
  • 본 연구에서는 SPH(Smoothed Particle Hydrodynamics) 코드를 사용하여 TBM에 장착되는 디스크커터에 의한 암석의 절삭과정을 모사하였다. 이를 위하여 본 연구에서는 3차원 FEM 해석 상용프로그램인 AUTODYN3D를 사용하였으며 이를 통해 국내 황등화강암을 대상으로 총 25개의 절삭조건에 대한 수치적인 절삭시험을 수행하였다. 암석과 디스크커터를 각각 라그란지안 솔버와 SPH 솔버를 사용하여 3차원 형상으로 모델링 하고 두 개의 디스크커터가 순차적으로 암석을 절삭하도록 모델링 하였다. 수치해석과 LCM시험에서 측정한 디스크커터의 작용력은 오차 10%이내의 값을 보여 대체로 일치하는 것으로 나타났고 균열의 전파양상과 암석의 파쇄양상 또한 유사한 것으로 나타났다. 또한 절삭된 최적 커터간격을 측정한 결과 LCM시험 결과와 일치하였다. 이를 통해 SPH코드를 사용한 수치해석기법의 적용성을 확인할 수 있었으나 해석시간을 단축하기 위한 Lagrange-SPH코드의 커플링에 관한 후속연구가 필요할 것으로 판단되었다.

회전익항공기용 외부 보조연료탱크 충돌충격시험 수치해석 (Numerical Analysis of Crash Impact Test for External Auxiliary Fuel Tank of Rotorcraft)

  • 김현기;김성찬
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권3호
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    • pp.724-729
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    • 2017
  • 회전익항공기용 연료탱크의 중요한 성능 중의 하나인 내충격성능은 충돌충격시험을 통해 검증된다. 충돌충격시험은 작용하는 하중이 매우 높기 때문에 실패 위험이 큰 시험인데, 만약, 연료탱크가 내충격 요구조건을 불만족하게 되면 항공기 전체 개발 일정에 심각한 차질을 줄 수 있다. 따라서, 초기 설계단계부터 연료탱크 충돌충격시험에 대한 수치해석을 수행하여 실물시험에서의 실패 가능성을 최소화 하려는 노력이 수행되어 왔다. 최근, 국내개발 회전익항공기의 항속거리를 증가시키기 위한 목적으로 외부 보조연료탱크 개발이 진행되고 있다. 본 연구에서는 해당 외부 보조연료탱크의 내충격 성능의 검토를 위해 현재까지 진행되어 온 충돌충격시험에 대한 수치해석 결과를 제시하였다. 수치해석 방법으로는 유체-구조 연성해석 방법인 입자법을 적용하였고, 미군사규격에서 규정하고 있는 시험조건을 해석조건으로 반영하였다. 또한, 실물 연료탱크 소재의 시편시험을 통해 기 확보된 바 있는 물성데이타를 수치해석에 적용하였다. 그 결과로 연료탱크 외피 및 피팅 부위의 등가응력을 계산하고 내부 장착품의 거동과 작용 하중을 분석함으로써 외부 보조연료탱크의 내충격성 설계를 위한 데이터 확보 가능성을 확인하였다.

Material structure generation of concrete and its further usage in numerical simulations

  • Husek, Martin;Kala, Jiri
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제68권3호
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    • pp.335-344
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    • 2018
  • The execution of an experiment is a complex affair. It includes the preparation of test specimens, the measurement process itself and also the evaluation of the experiment as such. Financial requirements can differ significantly. In contrast, the cost of numerical simulations can be negligible, but what is the credibility of a simulated experiment? Discussions frequently arise concerning the methodology used in simulations, and particularly over the geometric model used. Simplification, rounding or the complete omission of details are frequent reasons for differences that occur between simulation results and the results of executed experiments. However, the creation of a very complex geometry, perhaps all the way down to the resolution of the very structure of the material, can be complicated. The subject of the article is therefore a means of creating the material structure of concrete contained in a test specimen. Because a complex approach is taken right from the very start of the numerical simulation, maximum agreement with experimental results can be achieved. With regard to the automation of the process described, countless material structures can be generated and randomly produced samples simulated in this way. Subsequently, a certain degree of randomness can be observed in the results obtained, e.g., the shape of the failure - just as is the case with experiments. The first part of the article presents a description of a complex approach to the creation of a geometry representing real concrete test specimens. The second part presents a practical application in which the numerical simulation of the compressive testing of concrete is executed using the generated geometry.

회전익항공기 연료셀 충돌충격시험 Full-Scale 수치모사 (Numerical Simulation of Full-Scale Crash Impact Test for Fuel Cell of Rotorcraft)

  • 김현기;김성찬;김성준;김수연
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제26권5호
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    • pp.343-349
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    • 2013
  • 항공기 연료셀은 추락 상황에서 승무원의 생존성과 직결되는 중요 구성품으로 회전익 항공기에 적용되고 있는 내충격성 연료셀은 추락시 승무원의 생존성 향상에 큰 역할을 하고 있다. 미육군은 항공기가 처할수 있는 다양한 상황에서 연료셀이 제 기능을 발휘할 수 있도록 1960년대 초부터 MIL-DTL-27422 이라는 연료셀 개발규격을 제정하여 현재까지 적용해 오고 있다. 해당 개발규격에 규정된 시험 중에서 충돌충격시험은 연료셀의 내충격 성능을 검증하는 시험으로써, 해당 시험을 통과하는 연료셀은 생존가능 충돌환경에서 화재가 발생하지 않아 승무원의 생존성이 대폭 향상될 수 있음을 의미한다. 그러나 충돌충격시험은 작용하는 하중 수준이 너무 높기 때문에 실패 위험성이 가장 큰 시험이기도 하다. 연료셀이 해당 시험을 통과하지 못하는 경우에는 재시험을 위한 비용과 준비기간이 상당히 소요되어 항공기 개발일정에 심각한 지장을 초래할 가능성도 높다. 따라서, 연료셀 설계 초기부터 내충격성능 만족여부에 대한 예측을 위해 충돌충격시험의 수치해석을 통한 실물시험에서의 실패 가능성을 최소화해야 한다는 필요성이 제기되어 왔다. 본 연구에서는 충돌모사 프로그램인 LS-DYNA에서 지원하는 유체-구조 연성해석 방법인 SPH 방법을 사용하여 연료셀 충돌충격시험 수치 모사를 수행하였다. 수치해석 조건으로 MIL-DTL-27422에서 요구하는 시험조건을 고려하였고, 실물 연료셀의 시편시험을 통해 확보한 물성데이타를 해석에 반영하였다. 그 결과로 연료셀 자체의 응력수준을 평가하고 취약부위에 대한 고찰을 수행하였다.

항공기용 연료탱크 Phase I 충돌충격시험 충격하중 분석 (Analysis of Crash Load in Crash Impact Test for Fuel Tank of Rotorcraft)

  • 김현기;김성찬
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권6호
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    • pp.3736-3741
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    • 2015
  • 연료탱크 충돌충격시험은 연료탱크의 내충격 성능을 검증하는 시험으로, 충돌충격시험을 통과한 연료탱크는 생존가능 충돌환경에서 화재가 발생하지 않아 승무원의 생존성이 대폭 향상될 수 있음을 의미한다. 그러나, 충돌충격시험은 높은 충격하중 때문에 실패 위험성이 큰 시험이다. 만약, 충돌충격시험을 실패할 경우에는 설계보완 및 시편 재제작 등으로 재시험 준비 기간이 상당히 소요되어 항공기 개발일정에 상당한 지장을 초래하게 된다. 따라서, 연료탱크 설계 초기에 충돌충격시험에 대한 수치해석을 수행함으로써 실물시험에서의 실패 가능성을 최소화하는 노력이 필요하다. 본 연구에서는 충돌모사 프로그램인 LS-DYNA에서 지원하는 입자법을 사용하여 Phase I 인증시험의 연료탱크 충돌충격시험 수치모사를 수행하였다. 수치해석 조건으로 미군사규격(MIL-DTL-27422)에서 요구하는 시험조건을 반영하였고, 실물 연료탱크 소재의 시편시험을 통해 확보한 물성 데이타를 수치 해석에 적용하였다. 그 결과로 연료탱크 소재와 중첩부위, 피팅 부위에 작용하는 충격하중을 분석함으로써, 연료탱크 설계시 접착강도와 중첩범위 결정을 위한 설계하중 획득 가능성을 타진하였다.

접착강화제 도포후 인공타액에 오염된 표면의 처리방법에 따른 복합레진의 번연누출과 전단결합강도 (MARGINAL MICROLEAKAGE AND SHEAR BOND STRENGTH OF COMPOSITE RESIN ACCORDING TO TREATMENT METHODS OF ARTIFICIAL SALIVA-CONTAMINATED SURFACE AFTER PRIMING)

  • 조영곤;고기종;이석종
    • Restorative Dentistry and Endodontics
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    • 제25권1호
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    • pp.46-55
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    • 2000
  • During bonding procedure of composite resin, the prepared cavity can be contaminated by saliva. In this study, marginal microleakage and shear bond strength of a composite resin to primed enamel and dentin treated with artificial saliva(Taliva$^{(R)}$) were evaluated. For the marginal microleakage test, Class V cavities were prepared in the buccal surfaces of fifty molars. The samples were randomly assigned into 5 groups with 10 samples in each group. Control group was applied with a bonding system (Scotchbond$^{TM}$ Multi-Purpose plus) according to manufacture's directions without saliva contamination. Experimental groups were divided into 4 groups and contaminated with artificial saliva for 30 seconds after priming: Experimental 1 group ; artificial saliva was dried with compressed air only, Experimental 2 group ; artificial saliva was rinsed and dried. Experimental 3 group ; cavities were etched with 35% phosphoric acid for 15 seconds after rinsing and drying artificial saliva. Experimental 4 group ; cavities were etched with 35% phosphoric acid for 15 seconds and primer was reapplied after rinsing and drying artificial saliva. All the cavities were applied a bonding agent and filled with a composite resin (Z-100$^{TM}$). Specimens were immersed in 0.5% basic fuschin dye for 24 hours and embedded in transparent acrylic resin and sectioned buccolingually with diamond wheel saw. Four sections were obtained from one specimen. Degree of marginal leakage was scored under stereomicroscope and their scores were averaged from four sections. The data were analyzed by Kruscal-Wallis test and Fisher's LSD. For the shear bond strength test, the buccal or occlusal surfaces of one hundred molar teeth were ground to expose enamel(n=50) or dentin(n=50) using diamond wheel saw and its surface was smoothed with Lapping and Polishing Machine(South Bay Technology Co., U.S.A.). Samples were divided into 5 groups. Treatment of saliva-contaminated enamel and dentin surfaces was same as the marginal microleakage test and composite resin was bonded via a gelatin capsule. All specimens were stored in distilled water for 48 hours. The shear bond strengths were measured by universal testing machine (AGS-1000 4D, Shimaduzu Co., Japan) with a crosshead speed of 5 mm/minute. Failure mode of fracture sites was examined under stereomicroscope. The data were analyzed by ANOVA and Tukey's studentized range test. The results of this study were as follows : 1. Enamel marginal microleakage showed no significant difference among groups. 2. Dentinal marginal microleakages of control, experimental 2 and 4 groups were lower than those of experimental 1 and 3 groups (p<0.05). 3. The shear bond strength to enamel was the highest value in control group (20.03${\pm}$4.47MPa) and the lowest value in experimental 1 group (13.28${\pm}$6.52MPa). There were significant differences between experimental 1 group and other groups (p<0.05). 4. The shear bond strength to dentin was higher in control group (17.87${\pm}$4.02MPa) and experimental 4 group (16.38${\pm}$3.23MPa) than in other groups, its value was low in experimental 1 group (3.95${\pm}$2.51 MPa) and experimental 2 group (6.72${\pm}$2.26MPa)(p<0.05). 5. Failure mode of fractured site on the enamel showed mostly adhesive failures in experimental 1 and 3 groups. 6. Failure mode of fractured site on the dentin did not show adhesive failures in control group, but showed mostly adhesive failure in experimental groups. As a summary of above results, if the primed tooth surface was contaminated with artificial saliva, primer should be reapplied after re-etching it.

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