• 제목/요약/키워드: Strain calculation

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변형률 및 진동 측정 교육을 위한 실험 장치와 실험 포트폴리오 (Test Equipment and Test Portfolio for Education of Strain and Vibration Measurements)

  • 양지민;이두열
    • 실천공학교육논문지
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    • 제13권3호
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    • pp.497-505
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    • 2021
  • 재료의 변형률과 진동 측정을 실습하기 위한 외팔보 형태의 실험 장치를 개발하였다. 주변에서 구할 수 있는 재료와 저렴한 제어기를 사용하여 제작하였다. 철재 자로 된 외팔보에 서로 다른 위치에 변형률게이지를 설치하여 외부 하중에 따른 보의 변형률을 측정할 수 있도록 구성하였다. 전자석으로 외팔보를 가진하며, 함수발생기로 원하는 주파수로 외팔보에 진동이 발생하도록 하였다. 장치를 사용하여 수행이 가능한 세 가지 실험을 제시하였으며, 각각 저울 만들기 시험, 외팔보의 공진주파수 측정 실험, 그리고 가진주파수와 측정 주파수의 차이를 구하는 실험이다. 간단하면서도 저렴하게 만들 수 있는 실험 장치와 실험 포트폴리오를 통해 효과적인 하중 및 진동 측정 교육 수행이 가능할 것으로 기대된다.

Multiaxial ratcheting assessment of Z2CND18.12N steel using modified A-V hardening rule

  • Xiaohui Chen;Yang Zhou;Wenwu Liu;Xu Zhao
    • Steel and Composite Structures
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    • 제49권1호
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    • pp.1-17
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    • 2023
  • Based on Ahmadzadeh-Varvani hardening rule (A-V model), multiaxial ratcheting effect of Z2CND18.12N austenitic stainless steel is simulated by ABAQUS with user subroutine UMAT. The results show that the predicted results of the origin multiaxial A-V model are lower than the experimental data, and it is difficult to control ratcheting strain rate. In order to improve the predicted capability of A-V model, the A-V model is modified. In this study. Moreover, under the assumption of the von Mises yield criterion and normal plasticity flow rule, we develop a numerical algorithm of plastic strain with the improved model to implement the finite element calculation of the model. Internal iteration in the numerical algorithm was implemented with the Euler backward method, which calculated the trial strain for each equilibrium iteration using the consistent tangent matrix. With a user subroutine, the proposed model is programmed into ABAQUS for a user - executable version. By simulating the uniaxial ratcheting of a round bar made of Z2CND18.12N austenitic stainless steel, we observe that the predicted results simulated by ABAQUS with UMAT are compared with the experimental data. The predicted results of the improved multiaxial A-V model are consistent well with the experimental data.

THE SCIENTIFIC BASIS OF THE PROCESS OF VEGETABLE JUICE SQUEEZINDG OUT OF LEAFSTALK BIOMASS

  • Proydak, N.I.
    • 한국농업기계학회:학술대회논문집
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    • 한국농업기계학회 1996년도 International Conference on Agricultural Machinery Engineering Proceedings
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    • pp.953-956
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    • 1996
  • The main regularities of the process of strain of the leafstalk boimass of the annual and parennial sown grasses (hard phase) with the simulataneous filtration of the vegetable juice (liquid phase) in the working members of the uninterrupted action(screw press) and the periodic action (Briqueting stamp press) were established . The engineering methods of calculation of the basic constructive -technological parameter of the pres equipment of the given types were worked out.

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PBD의 배수특성과 대심도 지반개량 (Discharge Capacity of PBD and Deep Soft Soil Improvement)

  • 구본효
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2002년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.585-592
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    • 2002
  • Discharge capacity of PBD is the most important factor of specification items to control any product of PBD. There is no standard specification for the PBD. Because the degree of discharge capacity is related to well resistance, install depth, maximum strain etc in the field. Discharge capacity test of PBD, permeability test of filter are conducted using PBD materials used in Korea. This paper proposes the critical discharge capacity for deep PBD under condition of non well resistance based upon their test and theoretical calculation. It was found that discharge capacity more than about 10 ㎤/sec is enough to undergo designing of deep PBD without well resistance.

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Finite Difference Analysis of Safe Load and Critical Time in a Four-Parameter Viscoelastic Column

  • Shin, Jong-Gye;Lee, Jae-Yeul
    • Journal of Hydrospace Technology
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    • 제2권2호
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    • pp.80-87
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    • 1996
  • A creep-buckling analysis is studied for a simply-supported viscoelastic column. The fluid-type four-parameter model is employed because of its general applicability to creep materials. Using the imperfection-based incremental approach, a nonlinear load deflection equation is derived. Safe load and critical (or life) time which characterize the stability of the viscoelastic column are obtained mathematically and interpreted physically. A finite difference algorithm is applied to solve the second-order differential equation of the viscoelastic stress-strain relation. Numerical calculation has been made and discussed far a SUS316 stainless steel column.

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초기균열을 가진 판의 최종파괴 강도해석 (Ultimate Fracture Strength Analysis of Initially Cracked Plate)

  • 백점기;서흥원
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 1991년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.133-138
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    • 1991
  • The aim of the present paper is to develop a computer program predicting ultimate fracture strength of initially cracked structure under monotonically increasing external loads. For this purpose, two kinds of 3-D isoparametric solid elements, one 6-node wedge element and another 8-node brick element are formulated along the small deformation theory. Plasticity in the element is checked using von Mises' yield criterion. Elasto-plastic stiffness matrix of the element is calculated taking account of strain hardening effect. If the principal strain at crack tip which is one nodal point exceeds the critical strain dependin on the material property, crack tip is supposed to be opened and the crack tip node which was previously constrained in the direction perpendicular to the crack line is released. After that, the crack lay be propagated to the adjacent node. Once a crack tip node is fractured, the energy of the newly fractured node should be released which is to be absorbed by the remaining part. The accumulated reaction force which was carried by the newly fractured node so far is then applied in the opposite direction. During the action of crack tip relief force, since unloading may be occured in the plastic element, unloading check should be made. If a plastic element unloads, elastic stress-strain equation is used in the calculation of the stiffness matrix of the element, while for a loading element, elasto-plastic stress-strain equation is continuously used. Verification of the computer program is made comparing with the experimental results for center cracked panel subjected to uniform tensile load. Also some factors affecting ultimate fracture strength of initially cracked plate are investigated. It is concluded that the computer program developed here gives an accurate solution and becomes useful tool for predicting ultimate fracture load of initially cracked structural system under monotonically increasing external loads.

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미세조직 변화를 고려한 대형 배기밸브 스핀들 제조공정 해석 (A Manufacturing Process analysis of Large Exhaust Valve Spindle considering Microstructure Evolution)

  • 정호승;조종래;박희천
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제29권8호
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    • pp.938-945
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    • 2005
  • The microstructure evolution in hot forging process is composed of dynamic recrystallization during deformation as well as grain growth during dwell time. Therefore, the control of forging parameters such as strain, strain rate. temperature and holding time is important because the microstructure change in hot working affects the mechanical properties. Modeling equations are developed to represent the flow curve. grain size. recrystallized volume fraction and grain growth phenomena by various tests. The developed modeling equations were combined with thermo-viscoplastic finite element modeling to predict the microstructure change evolution during hot forging process. The large exhaust valve spindle (head diameter of 512mm) was simulated by closed die forging with hydraulic press and cooled in air after forging. The preform was heated to each 1080 and 1150$^{\circ}C$. Numerical calculation was performed by DEFORM-2D. a commercial finite element code. Heat transfer can be coupled with the deformation analysis in a non-isothermal deformation analysis. In order to obtain the fine and homogeneous microstructure and good mechanical properties in forging. the FEM would become a useful tool in the simulation of the microstructure development. In forging, appropriate temperature, strain and strain rate and rapid cooling are required to obtain the fine grain microstructure The optimal forging temperature and effective strain range of Nimonic 80A for large exhaust valve spindle are about 1080$\∼$l120$^{\circ}C$ and 150$\∼$200$\%$.

변형률 보간 9절점 쉘 요소를 이용한 적층복합판과 쉘의 선형 정적 해석 및 자유진동 해석 (Linear Static and Free Vibration Analysis of Laminated Composite Plates and Shells using a 9-node Shell Element with Strain Interpolation)

  • 최삼열;한성천
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제17권3호
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    • pp.279-293
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    • 2004
  • 등방성 혹은 비등방성 적층복합판 및 쉘의 선형 정적 문제와 자유진동 해석이 새로운 변형률 변위 관계가 도입된 개선된 9절점 쉘 요소에 의하여 수행되었다. 그 관계에서 새롭게 추가된 휨 변형률과 변위사이의 관계 항들에 의한 효과는 비틀어진 보 문제에서 검토되었다. 정식화의 전 과정을 통해, 식들의 모든 항들은 자연 좌표계에 기초하고 있다. 가정 자연 변형률 방법이 막 잠김과 전단 잠김 거동을 제거하기 위하여 사용하였다. 적층 복합판 및 쉘의 고유치의 계산을 위해 Lanczos방법을 사용하였고 질량행렬을 구성하기 위하여 Gauss적분법을 사용하였다. 정식화의 유효성을 평가하기 위해 수치 예제를 해석적 해와 비교하였으며, 제시된 결과는 자유진동 조건하에서 적층체의 거동을 이해하는데 유용할 것이다.

흡착에 의한 석탄암체의 부피변화가 고려된 흡착모델 개선 및 부피변형률 예측 (Development of Volume Modified Sorption Model and Prediction for Volumetric Strain of Coal Matrix)

  • 김상진;성원모
    • 한국가스학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.37-44
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    • 2015
  • 본 연구에서는 CBM의 1차 생산뿐 아니라 $CO_2$$N_2$ 주입을 통한 ECBM, 혹은 지중저장을 목적으로 석탄층에 $CO_2$를 주입할 때 발생할 수 있는 암체의 부피변화 영향을 고려하여 기존의 Langmuir 흡착 관계식을 개선하였다. 본 모델의 검증을 위해 $CO_2$$CH_4$, $N_2$의 단일성분 흡착실험 데이터에 기존 Langmuir 모델값과 본 모델의 결과값을 비교하였다. 그 결과, 기존 모델에서는 흡착용량이 큰 석탄일수록, 흡착친화도가 큰 가스일수록 실험값과 모델값 사이의 오차가 커지는 경향이 나타났지만 본 모델에서는 모든 조건에서 실험결과를 잘 묘사하였고 본 모델을 통해 예측한 부피변형률 역시 실험값과 유사함을 확인하였다. 이렇게 개선된 단일성분 흡착모델을 혼합가스의 흡착모델인 IAS 모델에 적용하여 부피변화가 고려된 IAS모델로 개선하였다. 그 결과 혼합가스에 대한 흡착거동 역시 기존 모델에 비해 정확도를 높였고 이는 Hall 등(1994)이 수행한 혼합가스의 흡착실험결과와의 매칭을 통해 확인하였다.

복합감쇠모델을 이용한 비틂 시험기로 얻은 감쇠비에 상응하는 변형률 산정 (Identifying Strain Associated with Damping Ratio from Tosional Test Using a Combined Damping Model)

  • 배윤신
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제12권1호
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    • pp.43-55
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    • 2008
  • 비틂시험에서 전단탄성계수와 감쇠비에 상응하는 변형률 산정의 복잡성은 여러 방법에 의하여 해결되어 왔다. 특히, 수정 등가반경법은 공진주/비틂전단 시험의 모든 변형률 영역에서 변형률에 따른 등가반경비 곡선을 보다 효과적으로 나타내는데 적합하다. 감쇠비 산정시 수정 등가반경법을 쌍곡선 모델, 수정 쌍곡선 모델, 램버그오스굿 모델등에 적용시켜 보았다. 연구결과는 감쇠비 산정시 재래식 등가반경법에 의한 하나의 등가반경 수치를 사용하는 것은 적절치 않다는 것을 보여주었다. 이력감쇠뿐 아니라 미소변형률 영역에서의 흙의 감쇠 현상을 고려하기 위하여 새로운 모델이 개발되었고, 이러한 두 가지 복합감쇠에 상응하는 변형률 산정시 부가적 조정이 필요한지 검토해 보았다.