• 제목/요약/키워드: bearing failure

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얕은기초의 하중지지거동에 관한 수치해석 (Numerical Analysis of Load Bearing Behavior of Shallow Foundations)

  • 이승현;이수형
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제15권10호
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    • pp.6322-6328
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    • 2014
  • 얕은기초의 하중지지거동을 살펴보기 위해 3종류의 얕은기초를 가정하여 유한요소해석을 수행하였다. 띠기초에 대한 해석을 통해 구한 파괴시의 기초하부지반의 파괴양상은 팽창각이 없는 경우 국부전단파괴양상을 보였으며 팽창각이 있는 경우에는 전반전단파괴양상을 보였다. 팽창각에 따른 극한하중에 있어서는 팽창각이 있는 경우의 극한하중이 팽창각이 없는 경우에 비해 1.5배 큰 값을 보였다. 원형기초와 정사각형 기초에 대한 해석결과에 따르면 팽창각의 존재여부와 관계없이 파괴시 기초 인접지반면에 상향의 변위가 발생하여 전반전단파괴양상을 보였다. 극한하중에 있어서는 팽창각이 있는 경우가 없는 경우에 비해 약 10% 정도 증가하였다. 세 종류의 얕은기초에 대하여 해석을 통해 얻은 하중-침하곡선을 살펴볼 때 팽창각이 클수록 하중지지능력이 큼을 알 수 있었다.

Investigation on the failure mechanism of steel-concrete steel composite beam

  • Zou, Guang P.;Xia, Pei X.;Shen, Xin H.;Wang, Peng
    • Steel and Composite Structures
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    • 제20권6호
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    • pp.1183-1191
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    • 2016
  • The internal crack propagation, the failure mode and ultimate load bearing capacity of the steel-concrete-steel composite beam under the four-point-bend loading is investigated by the numerical simulation. The results of load - displacement curve and failure mode are in good agreement with experiment. In order to study the failure mechanism, the composite beam has been modeled, which part interface interaction between steel and concrete is considered. The results indicate that there are two failure modes: (a) When the strength of the interface is lower than that of the concrete, failure happens at the interface of steel and concrete; (b) When the strength of the interface is higher than that of the concrete, the failure modes is cohesion failure, i.e., and concrete are stripped because of the shear cracks at concrete edge.

Bearing capacity of micropiled-raft system

  • Hwang, Tae-Hyun;Kim, Kang-Hyun;Shin, Jong-Ho
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제63권3호
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    • pp.417-428
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    • 2017
  • The micropile has been mainly used under the concept of supplementing structural support or reinforcing soft ground. For the micropiled-raft system which uses a micropile and a raft in combination in particular, it is generally considered as ground reinforcement rather than foundation components considering the bearing capacity of the micropile in many cases. In this study, the bearing capacity mechanism of the micropiled-raft system is investigated through a physical model test and numerical method. The numerical results have shown that not only the slender-pile-effect of the micropile, but also the ground reinforcement effect, increase the bearing capacity considerably. The bearing capacity formula of the micropiled-raft system is derived based on the failure mechanism obtained through model tests. The formula is verified and proposed as a design chart.

철근콘크리트 기둥과 철골 보 합성구조 접합부 시스템 개발 (Development of Reinforced Concrete Column and Steel Beam Composite Joints)

  • 김도균;정하선;최완철
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2001년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.691-698
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    • 2001
  • Recent trends in the construction of long span or tall building frames feature the increase use of composite members that steel and concrete is functioning together in what terms of mixed structural systems. One of such systems, RCS (reinforced concrete column and steel beam) system is introduced and closely examined focusing on bearing strength of the composite joint in this paper. The main objective of this study was to develope detail to increase bearing capacity while bearing failure is one of the two primary modes of failure in RCS system. The results show that specimens with the U-type bearing reinforcement detail developed in this study enhanced the bearing strength by 1.20-1.50. The U-type reinforcement is the effective details to increase joint bearing strength compared to others like vertical reinforcement welded to beam flanges.

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터보분자펌프용 고장허용 자기베어링 시스템 설계 및 개발 (Design and Implementation of a Fault-Tolerant Magnetic Bearing System For Turbo-Molecular Vacuum Pump)

  • 조성락;노명규;박병철
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2004년도 추계학술대회
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    • pp.760-765
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    • 2004
  • One of the obstacles for a magnetic bearing to be used in the wide range of industrial applications is the failure modes associated with magnetic bearings, which we don't expect for conventional passive bearings. These failure modes include electric power outage, power amplifier faults, position sensor faults, and the malfunction of controllers. Fault-tolerant magnetic bearing systems have been proposed so that the system can operate in spite of some faults in the system. In this paper, we designed and implemented a fault-tolerant magnetic bearing system for a turbo-molecular vacuum pump. The system can cope with the actuator/amplifier faults as well as the faults in position sensors, which are the two major fault modes in a magnetic bearing system.

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고장허용 회전체 자기베어링 시스템의 설계 연구 (A Study on the Design of a Fault-Tolerance Rotor Magnetic Bearing Systems)

  • 조성락;경진호;노승국;박종권
    • 한국공작기계학회:학술대회논문집
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    • 한국공작기계학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.304-308
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    • 2004
  • One of the obstacles for a magnetic bearing to be used in the wide range of industrial applications is the failure modes associated with magnetic bearings. These failure modes include power amplifier faults, position sensor faults, and the malfunction of controllers. Fault-tolerant magnetic bearing systems have been proposed so that the system can operate in spite of some faults. In this paper, we designed and tested a fault-tolerant magnetic bearing system. The system can cope with the actuator faults as well as the faults in position sensors, which are the two major fault modes in a magnetic bearing system.

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터보 컴프레셔용 복합재료 틸팅 패드 저널 베어링의 오일 공급 중단 상황에서의 내구성 연구 (Study on the Durability of Composite Tilting Pad Journal Bearing for Turbo Compressor System under Oil-cut Situation)

  • 최강영;정민혜;유준일;송승아;김성수
    • Composites Research
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    • 제29권3호
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    • pp.111-116
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    • 2016
  • 터보/컴프레셔(Turbo compressor)용 틸팅 패드 저널 베어링(Tilting pad journal bearing)은 고속, 고하중의 주축(Rotor)을 지지하는 역할을 하며, 화이트 메탈(White metal)이 대표적인 소재로 널리 사용되어왔다. 그러나 예기치 않은 윤활유 공급 중단 상황(Oil cut situation) 또는 베어링과 주축 사이에 유막(Oil film)이 제대로 형성되지 않을 경우, 기존의 화이트 메탈 베어링은 융착(Seizure) 현상에 의해 바로 정지하게 되고 주축에 심각한 손상을 유발한다. 이러한 융착 문제를 해결하기 위해 기존의 화이트 메탈에 비해 높은 비강성, 비강도 그리고 뛰어난 마찰 특성(Tribological characteristic)을 가지는 탄소섬유 강화 복합재료(Carbon fiber reinforced composite)가 틸팅 패드 저널 베어링에 사용될 수 있다. 본 연구에서는 고 내열성 탄소섬유/에폭시 복합재료 틸팅 패드 저널 베어링의 오일공급 중단 상황에서의 내구성에 대한 연구를 진행하였다. 이를 위해 상온 및 오일공급 중단상황의 고온에서 인장, 압축, 전단 등의 기초적인 복합재료 물성 실험을 진행하였고, 복합재료 틸팅 패드 저널 베어링에 있어 가장 중요한 물성인 층간 계면 강도를 측정하기 위해 Short Beam Shear 실험을 진행 하였다. 오일 공급 중단 상황에서 복합재료 틸팅 패드 저널 베어링의 파손(Failure) 가능성을 알아보기 위해 유한 요소 해석(Finite element analysis)을 진행함으로써 베어링 표면에 가해지는 최대 응력을 도출하였고, 해석 결과와 물성 시험으로부터 측정된 강도 값을 이용하여 Tsai-Wu Failure index를 계산하였다. 해석 결과를 검증하기 위해 산업용 테스트 벤치를 이용하여 탄소섬유/에폭시 복합재료로 제조된 틸팅 패드 저널 베어링의 오일 공급 중단 실험을 진행하였다.

쇄석말뚝으로 보강된 기초시스템의 파괴 거동 (Failure Characteristics of Foundation System Reinforced with Stone Columns)

  • 신방웅;배우석
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제2권3호
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    • pp.71-80
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    • 2001
  • 쇄석말뚝-매트로 구성된 기초시스템은 지지력이 여러 인자에 의해 영향을 받게 되어 기초지반과 말뚝체의 상호작용을 정량적으로 평가하기에 어려움이 있다. 복합지반의 지지력은 말뚝-흙 경계면의 측방응력에 의해 발생되므로 쇄석말뚝의 거동을 규명하기 위해서는 경계면에서 발생하는 수평저항력에 영향을 미치는 인자들에 대한 평가가 필요하다. 또한, 말뚝간격과 근입비, 파괴각 등 기하학적 요인들도 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 따라서, 본 논문에서는 쇄석말뚝-매트로 구성된 기초시스템의 선단지지 단일말뚝과 군말뚝에 대한 실내모형실험을 통하여 쇄석말뚝의 한계깊이를 측정하고 파괴각에 영향을 미치는 인자들을 평가하였다. 또한, 실내실험결과를 이론식과 비교하였으며 유한요소해석을 통해 파괴거동을 평가하여 실내모형실험의 타당성을 검증하였다.

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조립토 군말뚝의 극한지지력 평가에 관한 연구 (A Study on the Estimation of Ultimate Bearing Capacity of Granular Group Piles)

  • 김홍택;강인규
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제14권5호
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    • pp.143-162
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    • 1998
  • 본 연구에서는, 조립토 단말뚝에 대한 지배적인 파괴형태를 구분짓는 한계깊이 즉, 팽창파괴 중 심부까지의 깊이에 대한 정량적 예측기법을 우선 제시하고, 또한 강성매트기초 하부에 정방형 군형태로 설치되는 조립토 말뚝에 대해, 1) 상부재하하중에 대한 기초지반의 하중분담 봉과를 고려하고, 원추형상의 모델링 및 원지반의 치환율 등을 근거로 각 말뚝의 팽창파괴 중심부까지의 깊이를 결정하기 위한 기법, 2) 인접 말뚝에 의한 훤지반와 치환효과가 고려된 합성탄성계수 개념을 토대로 조립토 말뚝에 의해 보강된 지반의 극한공동압을 평가하는 기법 등이 아울러 제시되었고, 최종 수행되었다.

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Bearing capacity and failure mechanism of skirted footings

  • Shukla, Rajesh P.;Jakka, Ravi S.
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제30권1호
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    • pp.51-66
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    • 2022
  • The article presents the results of finite element analyses carried out on skirted footings. The bearing capacity increases with the provision of the flexible and rigid skirt, but the effectiveness varies with various other factors. The skirts are more efficient in the case of cohesionless soils than cohesive and c-ϕ soils. Efficiency reduces with an increase in the soil strength and footing depth. The rigid skirt is relatively more efficient compared to the flexible skirt. In contrast, to the flexible skirt, the efficiency of the rigid skirt increases continuously with skirt length. The difference in the effectiveness of both skirts becomes more noticeable with an increase in the strength parameters, skirt length, and footing depth. The failure mechanism also changes significantly with the inclusion of a rigid skirt. The rigid skirt behaves as a solid embedded footing, and the failure mechanism becomes confined with an increase in the skirt length. Few small-scale laboratory tests were carried out to study the flexible and rigid skirt and verify the numerical study results. The numerical analysis results are further used to develop nonlinear equations to predict the enhancement in bearing capacity with the provision of the rigid and flexible skirts.