• 제목/요약/키워드: Transverse tearing

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Mechanical Integrity Evaluation on the Degraded Cladding Tube of Spent Nuclear Fuel Under Axial and Bending Loads During Transportation

  • Lee, Seong-Ki;Lee, Dong-Hyo;Park, Joon-Kyoo;Kim, Jae-Hoon
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.491-501
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    • 2021
  • This paper aims to evaluate the mechanical integrity for Spent Nuclear Fuel (SNF) cladding under lateral loads during transportation. The evaluation process requires a conservative consideration of the degradation conditions of SNF cladding, especially the hydride effect, which reduces the ductility of the cladding. The dynamic forces occurring during the drop event are pinch force, axial force and bending moment. Among those forces, axial force and bending moment can induce transverse tearing of cladding. Our assessment of 14 × 14 PWR SNF was performed using finite element analysis considering SNF characteristics. We also considered the probabilistic procedures with a Monte Carlo method and a reliability evaluation. The evaluation results revealed that there was no probability of damage under normal conditions, and that under accident conditions the probability was small for transverse failure mode.

수중충격하중을 받는 선체구조의 충격 및 파손 해석 (The Shock and Fracture Analysis of Ship Structure Subject to Underwater Shock Loading)

  • 정기태;김경수;김영복
    • 대한조선학회논문집
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    • 제32권1호
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    • pp.118-131
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    • 1995
  • 수중폭발을 받게 되는 해군 함정이나 충격하중을 받게 되는 초고속선의 구조에 대한 내충격 파손해석을 거시해석(global or macro analysis)과 미시해석(fine or micro analysis)의 두 단계로 나누어 수행하였다. 거시해석은 이중근사기법(DAA : Doubly Asymptotic Approximation)을 이용하였다. 심한 충격하중을 받는 구조는 주로 세 가지 파괴모드를 나타내는데 이는 충격후기에 주로 나타나는 동소성좌굴(Dynamic plastic buckling)에 기인하는 소성대변형과 충격초기에 주로 나타나는 인장 파괴(Tensile tearing failure)와 횡전단파괴(Transverse shear failure)가 있다. 본 논문의 미시해석에서는 잠수구조의 종보강재에 충격압력이 가해진 경우에 대하여 응력파(stress wave)의 파급과 이 응력파와 균열과의 상호작용에 의한 동적응력강도계수 $K_I(t)$의 계산함으로써 인장 파괴모드(Tensile tearing failure mode)해석을 수행하였다. 특히, 동적응력강도계수 $K_I(t)$의 계산에 있어서 실험적 방법으로 널리 사용되는 shadow optical method of caustic로부터 개발된 numerical caustic method를 사용하였다. 본 논문의 충격파손해석 수치 예로서 해석모델을 완전잠수주상체로 잡고 거시해석을 수행한 후 이로부터 구한 충격압력을 입력자료로 하여 종보강재에 대하여 미시해석을 수행하였다.

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알루미나 장섬유 강화 복합금속재의 피로균열성장거동 (Fatigue Crack Growth Behavior of a Continuous Alumina Fiber Reinforced Metal Matrix Composite Materials)

  • 김두환;박희정;박희정
    • 대한토목학회논문집
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    • 제11권1호
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    • pp.29-36
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    • 1991
  • 장섬유 강화 마그네슘 복합제(FP/ZE41A)의 피로 균열 성장 거동에 대한 열처리 효과를 규명한 것으로 TEM관측에 의해 알루미나 섬유와 마그네슘 복합 매트릭스간의 상호 접변을 완화시키기 위하여 풀림을 실시하였다. 피로 균열 성장 방향에 수직한 섬유와 평행한 섬유들에 대한 피로 균열 성장 거동에 관한 실험을 실시 한 바, 피로 균열 성장 방향에 수직한 시험편의 경우 열처리를 실시한 시험편은 잔류 응력을 제거시키지 않은 시험편에 비해 피로 균열 성장에 대한 더 많은 저항성을 갖고 있음을 알수 있었다. 그러나, 이에 반해 피로 균열 성장 방향에 평행한 시험편의 경우는 잔류 응력을 제거시키지 않은 시험편 이 열처리를 실시한 시험편에 비해 더 많은 피로 균열 성장 저항성을 내포하고 있다는 피로 균열 성장 거동에 대한 차이점을 발견할 수 있었다. 피로 파괴 표면에 대한 연성 파열과 섬유 박리를 SEM관찰한 결과 열처리는 피로균열 성장 거동에서 지적된 바와 같이 섬유와 매트릭스 상호면의 강도를 약화시킨다는 것을 알 수 있었다.

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Combined Effects of High Pressure and Heat on Shear Value and Histological Characteristics of Bovine Skeletal Muscle

  • Rusman, H.;Gerelt, B.;Yamamoto, S.;Nishiumi, T.;Suzuki, A.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제20권6호
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    • pp.994-1001
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    • 2007
  • Changes in shear force value, transverse sections, myofibrils and intramuscular connective tissue of bovine skeletal muscle exposed to the combination of high-pressure up to 400 MPa and heat (30 and $60^{\circ}C$) were studied. The shear force value decreased by pressure-heat treatment up to 200 MPa at 30 and $60^{\circ}C$, and then slightly increased over 200 MPa at $30^{\circ}C$. Shear force values of treated muscles were lower than those of untreated ones. Gaps between muscle fibers in the untreated muscle were a little clear, and then they became very clear in the treated muscles up to 200 MPa at 30 and $60^{\circ}C$. However, the gaps reduced significantly over 200 MPa at $30^{\circ}C$. The remarkable rupture of I-band and loss of M-line materials progressed in the myofibrils with increasing pressure applied. However, degradation and loss of the Z-line in myofibrils observed in the muscle treated at $60^{\circ}C$ was not apparent in the muscle treated at $30^{\circ}C$. The length of the sarcomere initially contracted by pressure-heat treatment of 100 MPa at $30^{\circ}C$ seemed to have recovered with increase of the pressure up to 400 MPa. In the muscle treated at $60^{\circ}C$, the length of sarcomere gradually decreased with increase of the pressure up to 400 MPa. In the treated muscles, changes in the honeycomb-like structure of endomysium were observed and accelerated with increase of the pressure. A wavy appearance clearly observed at the inside surface of endomysium in the untreated muscles gradually decreased in the treated muscles with increase of the pressure. Tearing of the membrane was observed in the muscles treated over 150 MPa at $30^{\circ}C$, as observed in the sample pressurized at 100 MPa at $60^{\circ}C$. The roughening, disruption and fraying of the membrane were observed over 200 MPa at $60^{\circ}C$. From the results obtained, the combination of high-pressure and heat treatments seems to be effective to tenderize tough meat. The shear force value may have some relationship with deformation of intramuscular connective tissue and myofibrils.