• 제목/요약/키워드: Stress Ring

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초고강도 콘크리트의 수축 균열 특성 및 구속도 평가 (Evaluation of Shrinkage Cracking Characteristics and Degree of Restraint for Ultra-High-Strength Concrete)

  • 류두열;민경환;양준모;윤영수
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제22권5호
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    • pp.641-650
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    • 2010
  • 콘크리트의 수축으로부터 발생하는 구속응력은 균열을 유발하고, 그에 따라 황산염 및 염화이온의 침투로 인한 철근의 부식으로 인해 콘크리트 구조물의 내구성을 저하시킨다. 특히, W/B가 감소할수록 균열 발생 가능성이 크며, 따라서 고강도 콘크리트(HSC), 초고강도 콘크리트(UHSC)의 수축 및 균열 거동의 정확한 이해와 평가가 필요하다. 하지만, 기존의 비구속 수축 실험은 콘크리트의 강도발현, 응력의 이완, 균열강도 및 구속도 등을 고려할 수 없으며, 균열 발생에 영향을 미치는 수축량의 평가에 한계가 있었다. 따라서 이 연구에서는 비구속 수축실험과 구속 수축실험(ring-test)을 통하여 W/B(30, 25, 16%) 및 혼화재에 따른 HSC, UHSC의 수축, 균열 거동을 평가하였다. 실험 결과, 자기수축 및 총 건조수축은 W/B가 클수록, 플라이애쉬(FA) 및 고로슬래그미분말(BFS)의 치환율이 증가할수록 감소하는 것으로 나타났으며, W/B의 증가 및 콘크리트 두께의 증가, FA의 혼입은 균열 발생을 효과적으로 억제하는 것으로 나타났다.

LPG 용기용 밸브의 체결안전성에 관한 유한요소해석 (FE Analysis on the Screwed Safety of a Valve for a LPG Bombe)

  • 김청균;오경석
    • 한국가스학회지
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    • 제11권4호
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    • pp.79-84
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    • 2007
  • LPG 용기에 장착된 네크링의 암나사와 개폐밸브의 수나사 사이에서 발생되는 접촉법선응력과 von Mises 응력을 유한요소법으로 해석하여 밸브나사의 체결안전성에 관련된 강도 및 가스누출 안전성에 대해 고찰하였다. LPG 봄베의 가스충전압력 $8{\sim}9kg/cm^2$은 밸브와 LP가스 용기의 체결작용과 밀봉작용을 담당하는 나사부에 가압된다. 나사 선단부에서 발생한 스크래치 마모나 칩핑 손상은 나사의 접촉높이를 실질적으로 낮추게 되어 나선부의 강도를 떨어뜨리고, LP가스의 누설을 조장하게 된다. 체결 나선부의 손상은 밸브 나사부의 이빨 강도를 약화시키고, LP가스의 누출에 영향을 미친다. FEM 해석결과에 의하면, 나사 선단부의 마모 및 칩핑에 의한 높이 손상은 이론적으로 볼 때 LP가스의 누출과 밸브의 강도에 영향을 미치지 못하는 것으로 나타났다. 그러나 황동밸브 나사 높이의 손상정도가 밸브의 임계강도를 넘어서게 되면, 나사는 밸브와 LP가스 봄베를 더 이상 체결하지 못하게 되어 압력용기는 갑자기 파손될 수도 있다.

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지리산 천왕봉지역 구상나무의 연륜기후학적 해석 (A Dendroclimatic Analysis on Abies koreana in Cheonwang-bong Area of Mt. Chiri, Korea)

  • 박원규;서정욱
    • 한국제4기학회지
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    • 제13권1호
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    • pp.25-33
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    • 1999
  • 지리산 천왕봉 아고산 지역 (해발 1,600∼l,700m)에 자라는 구상나무의 연륜생장과 기후와의 관계를 북사면(장군봉)과 남사면(중봉)을 대상으로 조사하였다. 각 지역에서 10여 본에서 생장편을 임목당 2개씩을 채취하였다. 채취된 코어는 크로스데이팅후 연륜폭을 측정하여 얻어진 연륜시리즈(연대기)를 표준화한 후, 기후인자(월강수량과 월평균기온)와 연륜생장과의 관계를 반응함수를 이용하여 분석하였다. 반응함수로 즉 월기후인자로 연륜연대기 총변동의 45.9∼53.8%를 설명할 수 있었다. 강수와 연륜생장과의 관계는 중봉과 장군지역 모두에서 3∼5월, 8월에 대해 정의 관계를 보이고 2월과 7월에 대해서는 부의 관계를 나타내 유사한 결과를 보였다. 기온에 대한 관계는 남사면에 위치한 구상나무가 북사면에 위치한 구상나무에 비해 2월과 8월에서 높은 부의 관계를 나타내었으며 4월 기온과는 두 지역 모두 유의한 정의 관계를 나타내었다. 두 사면지역의 구상나무 연륜생장과 기후와의 관계는 전체적으로는 큰 차이를 보여주지 않았다. 아한대 수종의 연륜생장이 강수보다는 기온에 민감하여 월기온과 대체로 정의 관계를 갖는 반면에 지리산 구상나무의 경우는 기온과 부의 관계를 갖는 경향이 크며 강수의 영향 특히 봄기간 동안의 수분수지가 중요한 것으로 생각된다. 구상나무 연륜과 기후와의 유의한 관계를 이용하여 향후 소빙기를 포함하는 장기간의 고기후를 복원할 수 있을 것이다.

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링형 합성 전단연결재를 적용한 철근 콘크리트 충전 PHC말뚝의 유한요소해석 (Finite Element Analysis on Reinforced Concrete Filled PHC Pile with Ring Type Composite Shear Connectors)

  • 김정회;이두성;박영식;민창식
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제29권3호
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    • pp.249-257
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    • 2017
  • 본 연구는 PHC말뚝의 단점을 보강한 기능성 말뚝을 개발함으로서 보다 경제적이고 합리적인 말뚝의 현장 적용에 기여하고자 하였다. 본 연구를 통해 개발된 CFP말뚝은 링형 합성 전단연결재를 배치하고 PHC말뚝 중공부에 콘크리트를 속채움함으로써 말뚝 단면 확대를 통한 압축응력을 증대시키고, PHC말뚝 내 보강철근(H13-8ea)과 말뚝 중공부의 보강철근(H19-8ea)을 배치함으로서 전단과 휨 성능을 향상시켰다. 또한, 속채움 콘크리트와 PHC말뚝의 합성거동을 위해 링형 합성 전단연결재를 배치함과 동시에 PHC말뚝 내 보강철근(H13-8ea)을 연결재 내부에 배치함으로서 두 부재의 유격내에 콘크리트로 메우는 슬리브형 기계적 이음방법을 도입하였다. 링형 합성 전단연결재의 배치 간격 도출과 말뚝의 전단 및 휨 성능을 검증하고자 범용프로그램을 이용한 콘크리트 구조물의 비선형재료 모델로 유한요소해석을 수행하였다. 링형 합성 전단연결재를 배치하여 제작되는 CFP말뚝의 다양한 해석을 통해서 PHC 말뚝의 전단 및 휨 강성을 효과적으로 증대시킬 수 있음이 입증되어 건설현장에 유용하게 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

풍력터빈 지지구조물 L형 플랜지 볼트 접합부의 거동 특성에 관한 연구 (Study on Behavior Characteristics of L-Type Flange Bolt Connection for Supporting Structures of Wind Turbines)

  • 정대진;홍관영;최익창
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제34권5호
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    • pp.279-286
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    • 2021
  • 본 논문에서는 풍력터빈과 하부구조물을 연결하는 L형 플랜지 볼트 접합부의 거동 특성에 대한 연구를 수행하였다. L형 플랜지 볼트 접합부는 링(Ring) 형태의 L형 단면 플랜지가 볼트에 의해 상하 체결되는 방식으로서 국내 풍력터빈에서 주로 적용되고 있는 연결방식이다. 특히 풍력타워 구조물은 이들 연결부의 손상이 전체 구조시스템의 붕괴로 이어질 수 있으므로 중요한 구조 요소 중 하나이다. 따라서 L형 플랜지 볼트 접합부에 대한 정확한 거동 특성의 이해가 필요하다. 본 연구에서는 FE 해석을 통하여 L형 플랜지에 작용하는 외력과 볼트장력의 관계, 그리고 L형 플랜지의 응력분포 변화를 외력 작용 단계별로 분석하였다. 여기서 FE 해석모델은 실제 링 형태의 L형 플랜지를 단일볼트의 L형 플랜지로 이상화하였다. 또한 볼트장력과 작용외력의 관계를 이론적으로 제안한 Petersen, Schmidt와 Neuper 그리고 VDI 2230의 볼트-외력 곡선모델에서 언급되는 접합부의 거동 불연속점과 FE 해석결과를 비교함으로써 FE 해석조건의 적절성을 검증하고, 각 볼트-외력 곡선모델의 특징과 L형 플랜지 볼트 접합부 거동 특성을 분석하였다. 그리고 L형 플랜지 단면 제원을 일부 변화시켜 볼트-외력 곡선의 변화를 분석하였다.

반복과전류에 의한 퓨즈 엘리먼트의 용단특성에 관한 연구 (A Study on the melting Characteristics of Fuse Element by Repeating Overcurrent)

  • 김윤현
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제24권2호
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    • pp.120-126
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    • 2010
  • 본 논문은 고압용 전류제한 퓨즈의 열화 요인으로 작용되는 반복과전류에 의한 퓨즈 엘리먼트의 용단특성을 시험을 통하여 분석 및 규명하였다. 반복과전류에 의한 열화 진행 속도를 규명하기 위하여 엘리먼트노칭 형상별 열 해석을 수행하였으며 판형, 환형의 다양한 시험용 엘리먼트의 형상을 설계, 제작하여 이를 기중상태 및 규사충전상태의 소호제 유무에서 부하율을 조정하여 반복과전류 시험을 통한 용단특성을 분석, 수명과의 관계를 예측할 수 있는 자료를 제시하였다. 본 논문의 시험을 통하여 반복과전류에 의한 소호제와의 마찰로 퓨즈 엘리먼트의 변형 및 단면의 감소와 반복응력으로 인한 균열이 발생하여 퓨즈 반복 횟수에 따른 수명을 단축시키는 문제점의 도출과 엘리먼트 노칭 형상에 따라서 용단 특성이 차이가 있음을 알 수 있었다. 본 논문의 결과물은 재료의 마찰과 반복 전류의 부하율에 따른 반복 수명과의 상관관계에 관한 내용으로 고압용 전류제한 퓨즈의 성능 향상 개선을 위한 설계 시 중요한 기초 자료로 활용되리라 기대된다.

이종재료 마찰용접에 의한 초내열합금 대형 배기밸브 스핀들 개발 (Development of Large Superalloy Exhaust Valve Spindle by Dissimilar Inertia Welding Process)

  • 박희천;정호승;조종래;이낙규;오중석;한명섭
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제29권8호
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    • pp.891-898
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    • 2005
  • Inertia welding is a solid-state welding process in which butt welds in materials are made in bar and in ring form at the joint race, and energy required lot welding is obtained from a rotating flywheel. The stored energy is converted to frictional heat at the interface under axial load. The quality of the welded joint depends on many parameters, including axial force, initial revolution speed and energy amount of upset. working time, and residual stresses in the joint. Inertia welding was conducted to make the large exhaust valve spindle for low speed marine diesel engine. superalloy Nimonic 80A for valve head of 540mm and high alloy SNCrW for valve stem of 115mm. Due to different material characteristics such as, thermal conductivity and flow stress. on the two sides of the weld interface, modeling is crucial in determining the optimal weld geometry and Parameters. FE simulation was performed by the commercial code DEFORM-2D. A good agreement between the Predicted and actual welded shape is observed. It is expected that modeling will significantly reduce the number of experimental trials needed to determine the weld parameters. especially for welds for which are very expensive materials or large shaft. Many kinds of tests, including macro and microstructure observation, chemical composition tensile , hardness and fatigue test , are conducted to evaluate the qualify of welded joints. Based on the results of the tests it can be concluded that the inertia welding joints of the superalloy exhaust valve spindle are better properties than the material specification of SNCrW.

FSW된 이종알루미늄합금의 접합 특성 및 미세 조직 (Mechanical Properties and Microstructure on Dissimilar Friction-Stir-Weld of Aluminium Alloys)

  • 한민수;장석기
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제35권1호
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    • pp.75-81
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    • 2011
  • 이종합금인 알루미늄 합금 6061-T6와 알루미늄 합금 5083-O의 용접을 위해 마찰교반 용접기술을 사용하였다. 마찰교반 용접된 이종 접합부에 대하여 기계적 특성, 경도 및 조직변화를 관찰하였다. 용접재의 기계적특성은 후진 측에 위치한 알루미늄 합금의 교반영역에 형성되는 미세조직이 주요한 변수로 작용하였다. 이종 알루미늄 합금이 교차한 양파 모양 형상의 얇은 층을 이루었다. 미세조직관찰에서 공구회전방향과 무관하게 이종합금 접합부에 기공이 관찰되지 않았으나 6061-T6 쪽 열영향부 영역에서 결정립 조대화기 뚜렷하였다. 본 논문의 연구결과, 결함이 없는 최상의 용접조건은 Al 6061-T6를 공구 진행방향에 전진 측에, Al 5083-O를 후진 측에 위치하고, 이송속도 124 mm/min, 1250 rpm의 공구의 회전수, 5 mm의 프루브 직경, 4.5 mm의 프루브 길이, 20 mm의 공구어깨, $2^{\circ}$의 공구 경사각 이다. 이때 용접재의 최대인장강도는 231 MPa이였고, 항복강도는 121 MPa을 나타내었다.

DESIGN OF A SINGLE MODE VARIABLE BRIDGE TYPE SPLIT-POWERED CVT WITH AN INNER-SPHERICAL CONTINUOUSLY VARIABLE UNIT

  • Seong, S.H.;Lee, H.W.;Choi, J.H.;Park, N.G.
    • International Journal of Automotive Technology
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    • 제8권6호
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    • pp.799-806
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    • 2007
  • One method for improving the torque capacity of the CVT is to use a split-powered CVT(SPCVT) to reduce the power transmitted into a continuously variable unit(CVU). A variable bridge SPCVT with two planetary gear units(PGUs), which are composed of a sun gear, a ring gear, and carrier and planetary gears, can minimize the power to the CVU. However, a SPCVT with a conventional CVT should possess a dual mode, which would allow the conventional CVT to be used at high speeds and an additional gear train to be used at low speeds. The inner-spherical CVU(ISCVU) with an inner and outer spherical contact mechanism developed in this study can cover the range from low to high speeds. The rated power and the overall speed ratios were 100 kW and $0.09{\sim}0.36$, respectively. Power efficiency was numerically calculated to be over 90% over the speed ratio range of $0.1{\sim}0.29$. The maximum shear stress at the two contact areas of the rotor pairs, the minimum life and the overall size were estimated to be 700 MPa, 276 kh and $350{\times}350{\times}400mm^3$, respectively. This study shows that an ISCVU and a variable bridge type PGU can realize the SPCVT with a single mode for a vehicle.

Buried Channel 4단자 Poly-Si TFTs 제작 (The Fabrication of Four-Terminal Poly-Si TFTs with Buried Channel)

  • 정상훈;박철민;유준석;최형배;한민구
    • 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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    • 제48권12호
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    • pp.761-767
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    • 1999
  • Poly-Si TFTs(polycrystalline silicon thin film transistors) fabricated on a low cost glass substrate have attracted a considerable amount of attention for pixel elements and peripheral driving circuits in AMLCS(active matrix liquid crystal display). In order to apply poly-Si TFTs for high resolution AMLCD, a high operating frequency and reliable circuit performances are desired. A new poly-Si TFT with CLBT(counter doped lateral body terminal) is proposed and fabricated to suppress kink effects and to improve the device stability. And this proposed device with BC(buried channel) is fabricated to increase ON-current and operating frequency. Although the troublesome LDD structure is not used in the proposed device, a low OFF-current is successfully obtained by removing the minority carrier through the CLBT. We have measured the dynamic properties of the poly-Si TFT device and its circuit. The reliability of the TFTs and their circuits after AC stress are also discussed in our paper. Our experimental results show that the BC enables the device to have high mobility and switching frequency (33MHz at $V_{DD}$ = 15 V). The minority carrier elimination of the CLBT suppresses kink effects and makes for superb dynamic reliability of the CMOS circuit. We have analyzed the mechanism in order to see why the ring oscillators do not operate by analyzing AC stressed device characteristics.

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