• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제16권1호
• /
• pp.55-63
• /
• 2012

이 연구에서는 타설 과정에서 낮은 점성이 요구되는 구조물에 적합한 낮은 점성을 가지면서 다중균열에 의한 변형률 경화거동을 보이는 고인성 섬유복합재료를 제조하기 위한 재료와 제조 방법을 제시하고자 한다. 섬유복합재료의 낮은 점성과 고인성을 얻기 위하여 미시역학과 파괴역학에 기반한 이론적 해석 방법과 제조 기법을 적용하였다. 2~3MPa 범위의 인장강도를 갖는 복합재료에 적합한 최적의 섬유 양과 길이, 그리고 섬유와 매트릭스의 계면 특성을 미시역학과 안정상태 균열 이론을 이용하여 해석적으로 구한 후 여섯 가지 배합을 결정하였다. 여섯 가지 배합으로 제조한 실험체는 실험을 통하여 점성과 일축인장 성능을 검증하였다. 실험 결과 굳기 전에는 그라우팅에 적합한 낮은 점성을 갖으면서 굳은 후에는 1.5% 이상의 고인성을 갖는 변형률 경화 섬유복합재료를 제조할 수 있는 것으로 나타났다.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국복합재료학회 2005년도 추계학술발표대회 논문집
• /
• pp.103-106
• /
• 2005

The material properties of membrane for stratospheric airship is experimentally investigated. Mechanical tensile properties of the membrane material at room, high and low temperature are measured using instron with thermal chamber. Experimentaly, material non-linearity is observed at room and high temperature. In order to simulate material non-linearity caused by the uniaxial extension curve of a woven fabric, the nonlinear hyperelastic problem is considered with finite clement program of ABAQS. Numerical results are compared with experimental results.

• Steel and Composite Structures
• /
• 제44권5호
• /
• pp.685-690
• /
• 2022

In this paper, the equivalent material properties of cellular metamaterials with different types of perforations have been presented using finite element (FE) simulation of tensile test in Abaqus commercial software. To this end, a Representative Volume Element (RVE) has been considered for each type of cellular metamaterial with regular array of circular, square, oval and rectangular perforations. Furthermore, both straight and perpendicular patterns of oval and rectangular perforations have been studied. By applying Periodic Boundary conditions (PBC) on the RVE, the actual behavior of cellular material under uniaxial tension has been simulated. Finally, the effective Young's modulus, Poisson's ratio and mass density of various metamaterials have been presented as functions of relative density of the RVE

• 대한금속재료학회지
• /
• 제49권10호
• /
• pp.774-779
• /
• 2011

S-N fatigue behavior of cast 304 stainless steel was studied at 25, -50 and $-196^{\circ}C$ and at a stress ratio of -1 in uniaxial and bending loading condition. It was found that the resistance to S-N fatigue was greatly improved with decreasing testing temperature. The normalized S-N fatigue curves by tensile strength at three different testing temperatures matched each other, suggesting that tensile strength determines the S-N fatigue resistance of cast 304 stainless steel at low temperatures. The effects of different loading on the resistance to S-N fatigue of cast 304 stainless steel were quantified. The S-N fatigue curves at 25, -50 and $-196^{\circ}C$ were described by using Basquin's law the relationship between the S-N fatigue curve and the testing temperature was obtained by using a simple regression method.

• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제22권6호
• /
• pp.587-596
• /
• 2009

섬유 가교 곡선은 섬유보강 시멘트 복합체의 인장 거동을 예측하고 분석하는데 중요한 요인이다. 이 연구의 목적은 ECC에서 섬유 배향각의 분포와 섬유 개수를 정량적으로 고려할 수 있는 섬유 가교 모델을 제시하는 것이다. 이를 위하여 먼저 섬유 배향각과 섬유 개수를 정량적으로 고려할 수 있는 섬유 가교 모델을 유도하였다. 섬유 배향각과 섬유 개수는 이미지 프로세싱 기법을 사용하여 계측하였다. 이미지 분석을 통하여 계측한 섬유 배향각에 대한 확률밀도함수와 섬유 개수는 섬유 배향각을 2차원이나 3차원에 무작위로 분포된 것으로 가정하는 것과 큰 차이를 보였다. 이는 타설방법이나 유동흐름에 따라 섬유 분포 특성이 영향을 받기 때문으로, 모델의 검증을 위해 정확한 섬유분포 특성을 파악할 필요가 있다. 따라서 이미지 프로세싱 방법으로 계측한 섬유 분포 특성을 근간으로 보강섬유의 배향각과 단면 내 섬유 개수를 고려하여 얻은 섬유 가교 곡선으로 1축 인장 거동을 모사하였다. 모사한 1축 인장 거동은 실험 결과와 유사하게 다중 균열과 변형률 경화 거동을 보이는 등 1축 인장 거동을 정확히 나타낼 수 있는 것으로 검증되었다.

• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제72권2호
• /
• pp.245-256
• /
• 2019

The experimentally determined mechanical behavior of the material under the prescribed service conditions is the basis of advanced engineering optimum design. To allow experimental data on the behavior of the material considered, uniaxial stress tests were made. The aforementioned tests have enabled the determination of mechanical properties of material at different temperatures, then, the material's resistance to creep at various temperatures and stress levels, and finally, insight into the uniaxial high cyclic fatigue of the material under different applied stresses for prescribed stress ratio. Based on fatigue tests, using modified staircase method, fatigue limit was determined. All these data contributes the reliability of the use of material in mechanical structures. Data representing mechanical properties are shown in the form of engineering stress-strain diagrams; creep behavior is displayed in the form of creep curves while fatigue of the material is presented in the form of S-N (maximum applied stress versus number of the cycles to failure) curve. Material under consideration was 18CrNi8 (1.5920) steel. Ultimate tensile strength and yield strength at room temperature and at temperature of $600^{\circ}C$: [${\sigma}_{m,20/600}=(613/156)MPa$; ${\sigma}_{0.2,20/600}=(458/141)MPa$], as well as endurance (fatigue) limit at room temperature and stress ratio of R = -1 : (${\sigma}_{f,20,R=-1}=285.1MPa$).

• 한국건설순환자원학회논문집
• /
• 제4권1호
• /
• pp.25-30
• /
• 2016

이 연구의 목적은 폴리에틸렌 섬유보강, 규사 혼입, 시멘트를 플라이애쉬로 치환함에 따라 나타나는 복합재료의 압축강도 및 인장거동에 대해 실험적으로 조사하는 것이다. 이를 위하여 총 5가지 배합을 결정하였고, 압축강도 실험과 일축인장 실험을 수행하였다. 실험결과 섬유보강을 통해 강도와 연성 및 균열제어 측면에서 효과적인 것으로 나타났으며, 절대건조상태의 골재를 혼입하면 강도 증진에 효과적이지만 연성과 균열제어 측면에서 성능이 떨어지는 것으로 나타났다. 또한 시멘트를 플라이애쉬로 대체하면 강도는 떨어지지만 연성이 증가하고 균열폭이 줄어드는 것으로 나타났다.

• Composites Research
• /
• 제13권1호
• /
• pp.11-24
• /
• 2000

평직복합재료에 있어서 두께와 적층 위상각의 변화가 기계적 거동에 미치는 영향을 수치적으로 연구하였다. 일축인장하중은 중첩법에 의한 단위구조해석에 의하여 모사되었으며 효율적인 계산을 위하여 마크로 요소 후처리기법이 사용되었다. 인접한 층간 위상각을 가지며 적층된 유한두께 평직복합재료 단위구조에 대하여 등가탄성계수를 구하였으며 단위구조를 구성하는 섬유다발 미세구조의 상세응력 분포를 계산하였다. 단일층 및 무한두께 적층형상에 대해서도 계산이 수행되었으며 그 결과가 상호 비교되었다.

• 한국자동차공학회논문집
• /
• 제4권5호
• /
• pp.206-214
• /
• 1996

Because of the wide variety of the composite materials, inherent variability in properties, and complex temperature and strain rate dependence, large strain behavior of these materials has not been well characterized. Large strain behavior under uniaxial tension is characterized over a range of temperatures and strain rates, and a modified simple linear viscoelastic model is fit to the observed data. Of particular importance is the strain rate and temperature dependence of these composites, and it is the primary focus of this study. The strain rate and temperature dependence is then used to predict limiting tensile strains, based on Marciniak imperfection theory. Excellent correlation was obtained between model and experiment and the results are summarized in maps of forming limit as a function of strain rate and temperature.

• 터널과지하공간
• /
• 제7권2호
• /
• pp.130-135
• /
• 1997

When crystalline rocks are heated, thermal stress is induced by the differences in thermal expansion of the mineral composition and its orientation. In this study, high temperature uniaxial compressive tests were carried out for Iksan and Hwangdeung granites to study the deformation and failure behavior due to thermal loading. Compressive and tensile strength of Hwangdeung granite for 20$0^{\circ}C$ decreased to 80% and 82% of the room temperature strength, and those of Iksan granite decreased to 90% and 92% for 20$0^{\circ}C$, respectively. Elastic moduli of both granites were decreased sharply at the stress level of 80% of ultimate failure strength. Elastic moduli of both granites by variation of temperature at 50% of ultimate failure strength was decreased as almost linearly.