• 제목/요약/키워드: Tensile Stress Test

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NONDESTRUCTIVE/IN-FIELD CHARACTERIZATION OF TENSILE PROPERTIES AND RESIDUAL STRESS OF WELDED STRUCTURES USING ADVANCED INDENTATION TECHNIQUE

  • Park, Yeol;Dongil Son;Kim, Kwang-Ho;Park, S. Joon;Jang, Jae-il;Dongil Kwon
    • 대한용접접합학회:학술대회논문집
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    • 대한용접접합학회 2002년도 Proceedings of the International Welding/Joining Conference-Korea
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    • pp.668-674
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    • 2002
  • Structural integrity assessment is indispensable for preventing catastrophic failure of industrial structures/components/facilities. This diagnosis of operating components should be done periodically for safe maintenance and economical repair. However, conventional standard methods for mechanical properties have the problems of bulky specimen, destructive and complex procedure of specimen sampling. Especially, the mechanical properties at welded zone including weldment and heat affected zone could not be evaluated individually due to their size requirement problem. So, an advanced indentation technique has been developed as a potential method for non-destructive testing of in-field structures. This technique measures indentation load-depth curve during indentation and analyzes the mechanical properties related to deformation such as yield strength, tensile strength and work-hardening index. Also indentation technique can evaluate a residual stress based on the concept that indentation load-depth curves were shifted with the direction and the magnitude of residual stress applied to materials. In this study, we characterized the tensile properties and welding residual stress of various industrial facilities through the new techniques, and the results are introduced and discussed.

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Prediction of ECC tensile stress-strain curves based on modified fiber bridging relations considering fiber distribution characteristics

  • Lee, Bang Yeon;Kim, Jin-Keun;Kim, Yun Yong
    • Computers and Concrete
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    • 제7권5호
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    • pp.455-468
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    • 2010
  • This paper presents a prediction and simulation method of tensile stress-strain curves of Engineered Cementitious Composites (ECC). For this purpose, the bridging stress and crack opening relations were obtained by the fiber bridging constitutive law which is quantitatively able to consider the fiber distribution characteristics. And then, a multi-linear model is employed for a simplification of the bridging stress and crack opening relation. In addition, to account the variability of material properties, randomly distributed properties drawn from a normal distribution with 95% confidence are assigned to each element which is determined on the basis of crack spacing. To consider the variation of crack spacing, randomly distributed crack spacing is drawn from the probability density function of fiber inclined angle calculated based on sectional image analysis. An equation for calculation of the crack spacing that takes into quantitative consideration the dimensions and fiber distribution was also derived. Subsequently, a series of simulations of ECC tensile stress-strain curves was performed. The simulation results exhibit obvious strain hardening behavior associated with multiple cracking, which correspond well with test results.

인장 및 굽힘 복합재료 시험편의 커플링 완화 방안 (Reduction of Coupling in Tensile and Flexure Composite Specimens)

  • 정일섭
    • Composites Research
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    • 제12권2호
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    • pp.82-90
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    • 1999
  • 일반적 직교이방성 복합재료의 기계적 성질을 측정하기 위한 간단한 실험방법으로 편축시험편에 대한 인장시험 또는 굽힘시험이 흔히 사용된다. 이때 재료의 특성상 인장시험편에서는 전단변형이 발생될 수밖에 없으며, 굽힘시험편에서는 비틀림변형을 피할 수 없다. 그러나, 시험장치의 그림 또는 지지대에서의 구속은 커플링에 의한 변형을 수용할 수 없고, 따라서 이에 따른 응력집중을 유발한다. 결과적으로 불균일한 변형장과 응력장을 낳게되어 측정값의 정확도를 저하시키며, 조기 파손으로 인한 복합재료 강도의 과소평가를 가져오게 된다. 본 연구에서는 이를 완화하기 위한 방안으로 시험편 경계면 형상의 변화를 제안한다. 이를 위하여 경사좌표계에서의 적층이론을 유도하며, 각 시험조건에 대한 특성방정식을 구한다. 유한요소해석을 수행하여 특정방정식을 이용하여 수정된 시험편 형상의 유용성을 보인다.

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유압벌지실험을 이용한 순 티탄늄 판재의 소성유동곡선 평가(제2보) (Evaluation of plastic flow curve of pure titanium sheet using hydraulic bulge test)

  • 김영석;김진재
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권4호
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    • pp.718-725
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    • 2016
  • 본 논문에서는 대형 선박의 판형 열교환기 등에 널리 이용되고 있는 순 티타늄 판재의 소성변형을 유한요소해석하기 위한 기초 데이터로서 순 티타늄 판재의 유동곡선을 평가하였다. 순 티타늄 판재의 프레스 가공 시에 판재에는 국부적으로 큰 소성변형이 발생하고 있다. 그러나 기존의 단축 인장실험에서 얻을 수 있는 소성변형률이 낮아서 티타늄 판재의 가공공정 설계를 위한 유한요소해석의 정밀도를 떨어뜨리는 경우가 있다. 본 연구에서는 큰 소성변형률 까지 안정적으로 성형이 가능한 유압벌지실험을 수행하여 재료의 소성변형에서 가공경화특성을 나타내는 유동곡선으로써 진응력-진변형률 선도를 구하였고 그 결과를 인장실험 결과와 비교하였다. 순 티타늄 판재의 유압벌지실험에서 재료의 변형률은 3D 디지털 영상상관법을 이용한 ARAMIS 시스템으로 실시간 측정된다. 이 유압벌지실험으로부터는 소성 변형률이 0.65 이상 까지도 안정적으로 재료의 소성유동곡선을 얻을 수 있었으며 그 결과는 Kim-Tuan 이 문헌 17[Y.S. Kim, J.H. In, Korean Acadmia-Ind. Coop. Soc.,(be in print), 2016] 의 연구에서 제안한 가공경화식으로 잘 핏팅됨을 알 수 있었다.

링 시험편에 의한 인장강도시험의 수치해석 (Numerical Simulation of Tensile Strength Test by Ring-type Specimen)

  • 진연호;양형식;박철환
    • 한국암반공학회:학술대회논문집
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    • 한국암반공학회 2000년도 암반공학문제의 수치해석(Numerical Analysis in Rock Engineering Problems)
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    • pp.63-66
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    • 2000
  • 링 시험펀의 크기와 편심에 따른 응력변화를 FLAC으로 분석하였다. 분석 결과 중공의 크기가 일정한 범위에서만 안정된 값을 얻을 수 있었다. 중공의 크기 오차를 줄이기 위한 상대 공반경은 약 0.3이 적절할 것으로 평가되었다. 한편 중공의 관심 오차가 커지면 응력분포가 불균일하게 되어 정확한 인장강도 산정이 어려운 것으로 사료되었다. 적절한 인장강도를 얻기 위해 중공의 편차는 일정한 정도로 한정하여야 할 것으로 생각된다. 편심으로 인한 오차를 10% 이내로 제한하기 위해서는 중공의 중심은 가압방향에 수평한 방향으로 3%, 수직한 방향으로는 10% 이내가 되어야 하는 것으로 분석되었다.

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링 시험편에 의한 인장강도시험의 수치해석 (Numerical Simulation of Tensile Strength Test by Ring-type Specimen)

  • 진연호;양형식;박철환
    • 터널과지하공간
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    • 제10권3호
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    • pp.316-319
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    • 2000
  • 링 시험편의 크기와 편심에 따른 응력변화를 FLAC으로 분석하였다. 분석 결과 중공의 크기가 일정한 범위에서만 안정된 값을 얻을 수 있었다. 중공의 크기 오차를 줄이기 위한 상대 공반경은 약 0.3이 적절할 것으로 평가되었다. 한편 중공의 편심 오차가 커지면 응력분포가 불균일하게 되어 정확한 인장강도 산정이 어려운 것으로 사료되었다. 적절한 인장강도를 얻기 위해 중공의 편차는 일정한 정도로 한정하여야 할 것으로 생각된다. 편심으로 인한 오차를 10% 이내로 제한하기 위해서는 중공의 중심은 가압방향에 수평한 방향으로 3%, 수직한 방향으로는 10% 이내가 되어야 하는 것으로 분석되었다.

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콘크리트 슬래브 건조수축 응력 감소에 관한 초기연구 (A Preliminary Study on Reduction of Shrinkage Stress in Concrete Slabs)

  • 박정우;정영도;임진선;정진훈
    • 한국도로학회논문집
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    • 제11권4호
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    • pp.87-94
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    • 2009
  • 콘크리트 슬래브는 타설 후 온도와 수분 변화를 통해 체적이 변화한다. 수분증발에 의하여 발생한 건조수축은 슬래브의 자중이나 하부층과의 마찰 등에 의하여 구속되어 슬래브 내부에 응력이 유발된다. 선행 연구에 의하면 건조수축에 의하여 발생된 실제 인장응력은 이론적으로 예측된 값보다 작은 것으로 보고되었다. 이는 부분적으로 구속된 슬래브에서 발생하는 초기 재령 콘크리트의 점탄성에 기인한 응력감소 현상이다. 본 연구에서는 재령에 따른 콘크리트의 응력감소 현상을 조사하기 위하여 구속된 원주형, 구속되지 않은 자유건조 원주형, 그리고 자유건조 각주형 콘크리트 시편의 변형률을 측정하였다. 재령 1, 3, 7, 14, 28일에 콘크리트의 탄성계수를 측정하였으며 관입저항 실험을 실시하였다. 실험결과를 기존 연구자들이 제안한 이론식에 대입하여 구속된 원주형 콘크리트 시편의 응력감소를 계산할 수 있었다. 향후 본 연구의 결과를 바탕으로 구속된 콘크리트 시편의 응력감소 현상을 콘크리트 포장의 설계에 적용할 예정이다.

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등색프린지 데이터를 이용한 인장하중 판재 중앙 균열선단 주위의 하이브리드 광탄성 응력장 해석 (Hybrid Photoelastic Stress Analysis Around a Central Crack Tip in a Tensile Loaded Plate Using Isochromatic Data)

  • 백태현;첸레이
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제31권12호
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    • pp.1200-1207
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    • 2007
  • An experimental test is presented for photoelastic stress analysis around a crack tip in tensile loaded plate. The hybrid method coupling photoelastsic fringe inputs calculated by finite element method and complex variable formulations involving conformal mappings and analytical continuity is used to calculate full-field stress around the crack tip in uniaxially loaded, finite width tensile plate. In order to accurately compare calculated fringes with experimental ones, both actual and regenerated photoelastic fringe patterns are two times multiplied and sharpened by digital image processing. Regenerated fringes by hybrid method are quite comparable to actual fringes. The experimental results indicate that Mode I stress intensity factor analyzed by the hybrid method are accurate within three percent compared with ones obtained by empirical equation and finite element analysis.

ETFE 필름의 2축 인장특성 및 텐션방식 막구조물의 응력완화 거동에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on Biaxial Tensile Characteristics of ETFE Film and Stress Relaxation of Tension Typed Membrane Structures)

  • 김승덕;정을석;카와바타 마사야
    • 한국공간구조학회논문집
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    • 제16권1호
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    • pp.35-42
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    • 2016
  • Until recently, almost all ETFE film structures that have been erected is the cushion type because there are problems at lower allowable strength under elastic range and viscosity behaviour such as creep and relaxation of ETFE films under long-term stresses. But the number of tension type structures is currently increasing. This paper proposes the stretch fabrication of ETFE film to verify the applicability of ETFE films to tensile membrane structures. First of all, to investigate the possibility of application on tensile membrane structures, the stretch fabrication test is carried out, and it is verified that it is possible to increase the yield strength of the film membrane structures. After simulating the experiment also carries out an analytical investigation, and the effectiveness of the elasto-plastic analysis considering the viscous behavior of the film is investigated. Finally, post-aging tension measurement is conducted at the experimental facilities, and the viscosity behavior resulting from relaxation is investigated with respect to tensile membrane structures.

천연가스 수송용 API 5L-X65강 용접부의 부식거동에 관한 연구 (A Study on Stress Corrosion Behaviors in Welded Zone of the API 5L-X65 Steel for Natural Gas Transmission)

  • 조상근;송한섭;공유식;김영대
    • 한국해양공학회:학술대회논문집
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    • 한국해양공학회 2004년도 학술대회지
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    • pp.401-407
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    • 2004
  • This study is on the constant-current stress corrosion test related to the load stress in welded zone and non-welded zone of high tensile strength steel for natural gas transmission. The surface corrosion pattern of the welded zone of API 5L-X65 specimens for natural gas transmission showed global corrosion and narrow pitting, and the pitting was increased by increasing the load stress. Initially, the average relative electrode potential and the average relative current of the high tensile strength steel for natural gas transmission specimens was decreased suddenly, and the average relative electrode potential was higher and the average relative current was lower in welded zone than base metal. and the average relative electrode potential was decreased by increasing the load stress, and the average relative current was somewhat increased by increasing the load stress. The corrosion rate was less in welded zone than base metal, and the corrosion rate was decreased by increasing the load stress.

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