• Title/Summary/Keyword: Tip Displacement

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밀도변화가 직교이방성함수구배재료에서 전파하는 모드 III 균열선단의 응력 및 변위장에 미치는 영향 (Influence of Density Variation on Stress and Displacement Fields at a Propagating Mode-III Crack Tip in Orthotropic Functionally Graded Materials)

  • 이광호
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제35권9호
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    • pp.1051-1061
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    • 2011
  • 밀도의 변화가 직교이방성 함수구배재료에서 전파하는 모드 III 균열선단부근의 응력 및 변위장에 미치는 영향에 대하여 연구하였다. 본 연구에서 균열은 물성치의 구배방향과 수직하여 전파하며 다음과 같은 3가지 종류의 함수구배재료에서 밀도변화가 균열선단의 응력장 및 변위장에 미치는 영향에 대하여 연구하였다. (1) 탄성변화 없이 밀도만 변화하는 경우 (2) 밀도의 변화방향과 탄성변화방향이 서로 반대인 경우 (3) 밀도의 변화방향과 탄성변화방향이 동일한 경우이다. 이와 같은 경우에 대한 연구를 위하여 균열의 응력장 및 변위장이 개발되었으며 또한 전파하는 균열에 대한 동적응력확대계수에 대하여도 연구하였다. 균열전파속도가 느린 경우에는 밀도의 변화가 균열선단부근의 응력 및 변위장에 미치는 영향은 미미하나 균열전파속도가 빠른 경우에는 그 영향은 매우 크다.

초기재령 콘크리트의 파괴특성 (Fracture Characteristics of Concrete at Early Ages)

  • 이윤;김진근
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2001년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.215-220
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    • 2001
  • The objective of this study is to examine the fracture characteristics of concrete at early ages such as critical stress intensity factor, critical crack-tip opening displacement, fracture energy based on the concepts of the effective-elastic crack model and the cohesive crack model. A wedge splitting test for Mode I was performed on cubic wedge specimens with a notch at the edge. By varying strength and age, load-crack mouth opening displacement curves were obtained and the results were analyzed by linear elastic fracture mechanics. The results from the test and analysis showed that critical stress intensity factor and fracture energy increased, and critical crack-tip opening displacement decreased with concrete age from 1 day to 28 days. The obtained fracture parameters at early ages may be used as a fracture criterion and an input data for finite element analysis of concrete at early ages.

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室溫時效 및 變形時效가 微小 疲勞크랙의 開口變位에 미치는 影響 (Influence of Room Temperature and Strain Aging on the COD for a Small Fatigue Crack)

  • 김민건
    • 대한기계학회논문집
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    • 제19권2호
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    • pp.402-407
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    • 1995
  • The effects of room temperature and strain aging treatment are discussed on the critical condition for the onset of growth of non-propagating cracks on 0.15% C low carbon steel, with special emphasis on the length of the critical non-propagating crack and on the crack opening displacement(COD) at the crack tip. It is found from the experimental analysis that room temperature and strain aging of a fatigue pre-cracked specimen introduced the closure of a crack tip of the pre-crack and the reduction of crack opening displacement at the wake of crack, together with an improvement in crack growth resistance of the microstructure. This may cause an increase in the endurance limit of the specimen, through the enhancement of effective stress for the onset of growth of the critical non-propagating crack.

Q의 실험적 측정법 (The Experimental Method of Measuring Q)

  • 김동학;이정현;강기주
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2003년도 춘계학술대회
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    • pp.285-291
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    • 2003
  • An experimental method to measure Q-parameter in-situ is described. The basic idea comes from the fact that the side necking near a crack tip indicates the loss of stress triaxiality, which can be scaled by Q. From the out-of-plane displacement and the in-plane strain near the surface of side necking, stress field averaged through the thickness is calculated and then Q is determined from the difference between the stress field and the HRR field corresponding to the identical J-integral. To prove the validity, three-dimensional finite element analysis has been performed for a CT configuration with side-groove. Q-value which was calculated directly from the near-tip stress field is compared with that determined by simulating the experimental procedure according to the proposed method, that is, the Q-value determined from the lateral displacement and the inplane strain. Also, the effect of location where the displacement and strain are measured is explored.

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연성 균열성장 개시의 미시적 파괴조건 (Microscopic fracture criterion of crack growth initiation)

  • 구인회
    • 대한기계학회논문집
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    • 제11권5호
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    • pp.740-745
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    • 1987
  • 본 연구에서는 파괴조건(4)와 유사하게 임계 스트레인 조건을 사용하나 기존 스트레인이 없는 재료의 날카로운 균열선단을 가진 시편의 파괴인성실험치(.delta.$_{IC}$)로 부터 재료의 고유상수인 특성길이를 결정하는 방법이 제안되었다.이 파괴조건을 이 용하여 처음노치선단의 유한한 반경과 재료의 기존 스트레인이 시편의 파괴개시에 미 치는 영향을 예측하고자 한다.

초음파 혼의 Tip 면적과 Cu 박판의 용착성 (Area of Horn's Tip and Weldability of Cu Sheets)

  • 장호수;강은지;박동삼
    • 한국생산제조학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.173-177
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    • 2014
  • In this study, a 20,000Hz ultrasonic horn was designed and fabricated using a finite element analysis. The horn's resonate frequency was 19,991Hz, and the harmonic response frequency was 20,000Hz. In order to observe the developed horn's performance, 4,000 pieces of displacement data were obtained using an optical sensor and were analyzed using a fast Fourier transform. Finally, the developed horn's resonate frequency was found to be 19,992Hz. The effect of the tip area of the developed horn on the weldability of a Cu sheet was experimentally investigated. It was found that the welding strengths of specimens welded using a small tip area were generally higherthan those of specimens welded using a large tip area.

Numerical analysis of the Influence of the presence of disbond region in adhesive layer on the stress intensity factors (SIF) and crack opening displacement (COD) in plates repaired with a composite patch

  • Benchiha, Aicha;Madani, Kouider;Touzain, Sebastien;Feaugas, Xavier;Ratwani, Mohan
    • Steel and Composite Structures
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    • 제20권4호
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    • pp.951-962
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    • 2016
  • The determination of the stress intensity factor at the crack tip is one of the most widely used methods to predict the fatigue life of aircraft structures. This prediction is more complicated for repaired cracks with bonded composite patch. This study is used to compute the stress intensity factor (SIF) and crack opening displacement (COD) for cracks repaired with single and double-sided composite patches. The effect of the presence of disbond region in adhesive at the crack was taken into consideration. The results show that there is a considerable reduction in the asymptotic value of the stress-intensity factors and the crack opening displacement at the crack tip. The use of a double-sided patch suppresses the bending effect due to the eccentricity of the patch on one side only.

두께에 따른 생체 모방 종이 작동기의 성능평가 (The Performance of EAPap Actuators with Thickness Variation)

  • 송춘석;김재환;강유근;윤성률
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2005년도 추계학술대회논문집
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    • pp.735-738
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    • 2005
  • Electro-Active Paper (EAPap) is attractive as an EAP actuator material due to its merits in terms of lightweight, dry condition, large displacement output, low actuation voltage and low power consumption. This paper presents the performance of EAPap actuators with thickness variation. The EAPap is made with cellulose paper, and is shown to bend in response to an external electric field. Up to the present, we have tested displacement, current and force of EAPap with 20 $\mu$m thickness. The thickness of EAPap is important factor that affects the performance of the actuator. Therefere, three different thickness of EAPap, 20, 30, and 40 $\mu$m are investigated that inference the tip displacement, blocked force, the resonance and the actuator efficiency. There is an optimum thickness of EAPap, which is resulted from the stiffness and the mass. The performance of EAPap with thickness is discussed.

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응력 및 변위를 최소화하기 위한 단엽식 고분자 판막의 유한 요소 해석 (Finite Element Analysis of the Monoleaflet Polymer to Minimize Stress and Displacement)

  • 한근조;안성찬
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.85-92
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    • 1996
  • 병변이 있는 판막을 대체하기 위하여 사용되는 인공판막으로는 기계식 판막, 고분자 판막 등이 있는데 고분자 판막이 기계식보다 항혈전성이 우수하므로 폴리우레탄을 이용하여 많이 연구되고 있다. 고분자 판막에는 단엽식, 삼엽식, 젤리피쉬식 등으로 제작되어 연구되고 있는데 이중 단엽식 판막은 제작이 가장 간편하고 심실내 씻김현상이 실제와 유사하며 혈류의 소용돌이 현상을 감소시킨다고 보고되고 있다. 혈압 강하를 감소시키기 위하여 고분자 판막의 두께를 얇게 할때 판막이 프레임 위 정상접촉 위치로 부터 탈구현상이 발생한다. 이것을 방지하기 위하여 2개의 지지대를 설치하여 판막의 수직변위를 최소로 하는 지지대 최적위치를 구하고, 그때 판막 끝의 수평 변위 및 판막에서의 응력분포상태를 구한 결과 최적위치는 지지대에 의해 나눠지는 3영역의 폭이 각각 6.2mm, 4.7mm, 5.1mm 일때 이고, 그때 최대 처짐이 0.19mm, 수평 최대변위가 0.047mm 이고 최대 주응력이나 등가응력의 최대치는 판막이 지지대가 접착되는 부위와 비접착 부위의 불연속점에서 발생하여 이 값들은 판막 각 영역의 폭이 커지면 증가함을 알았다.

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초기재령 콘크리트의 파괴 특성 (Fracture Characteristics of Concrete at Early Ages)

  • 이윤;김진근
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제14권1호
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    • pp.58-66
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    • 2002
  • 본 연구의 목적은 유효탄성균열모델과 점성균열모델의 개념에 기초한 임계응력확대계수, 임계균열단개구변위와 파괴에너지, 이선형 연화 곡선같은 콘크리트의 파괴특성들을 초기재령 콘크리트에 관해 구명하는 것이다. 이를 위해 모드 I의 파괴를 일으킬 수 있는 쐐기쪼갬시험이 노치가 있는 육각형의 쐐기 시험체에 대하여 수행되었다. 강도와 재령의 변화에 따라 하중-균열입구변위 곡선이 얻어졌으며, 이것은 선형탄성 파괴역학과 유한요소법에 의해 분석되었다. 실험 결과를 분석한 결과, 재령 1일부터 재령 28일까지의 임계응력확대계수와 파괴에너지는 증가하였으며, 임계균열단개구변위는 감소하였다. 또한 수치해석을 통하여 재령 1일부터 재령 28일까지의 이선형 연화 곡선의 네 파라미터를 구할 수 있었다. 이렇게 얻어진 초개재령 콘크리트의 파괴특성치와 이선형 연화 곡선은 초기재령 콘크리트의 파괴 기준과 유한요소해석시의 입력 상수로서 사용될 수 있을 것이다.