• Title/Summary/Keyword: bending behavior prediction

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전기저항측정에 의한 SiC섬유강화 $Si_3N_4$기 복합재료의 파괴예측 (Facture Prediction in SiC Fiber Reinforced $Si_3N_4$ Matrix Composites from Electrical Resistivity Measurements)

  • 신순기
    • 한국재료학회지
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    • 제10권5호
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    • pp.364-368
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    • 2000
  • 섬유강화 세라믹스 복합재료의 파괴예측 가능성을 알아보기 위해서 탄소섬유와 WC분말입자를 전기 전도상으로 이용하여 재료 스스로가 파괴예측 기능을 가지도록 한 SiC섬유강화 $Si_3N_4$세라믹스기 복합재료를 1773K에서 1시간 동안 hot-press하여 제작하였다. 4점 굽힘 시험하는 동안 전기저항 변화를 측정하여 파괴예측 기능을 평가하였다. 그 결과 전기정항은 재료의 파괴거동과 밀접한 관계를 가지면서 변화함을 알았다. 특히 분말형태의 전기전도상의 첨가는 본 복합재료의 파괴과정을 낮은 응력단계로부터 예측하는데 유용하였다. 결과적으로 이러한 재료설RP의 신개 (파괴예측기능)의도입은 $Si_3N_4$기 세라믹스를 구조재료로 이용함에 있어서 큰 문제가 되고 있는 신뢰성 확보에 새로운 기능을 준다고 생각되었다. 생각되었다.

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교대를 지지하는 군말뚝의 캡강성효과 (Effect of Pile Cap Flexibility on the Response of Pile Group Supported Column)

  • 정상섬;원진오;김영호
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제23권9호
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    • pp.39-49
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    • 2007
  • 본 연구에서는 수치해석을 통해 말뚝캡의 강성에 따른 거동차이를 분석하였다. 따라서 강성캡과 연성캡을 선정하여 상부교각과 하부군말뚝기초를 일체화하여 일련의 해석을 수행하였다. 해석 시 캡강성에 영향을 주는 캡의 탄성계수와 두께, 상부 교각길이, 지반반력, 그리고 말뚝직경 등을 고려하였다. 본 연구결과 군말뚝내 개별말뚝에 작용하는 하중은 말뚝캡의 강성에 크게 좌우되었으며 그 결과, 연성캡 해석결과는 강성캡에 비하여 수평하중과 휨모멘트가 상대적으로 크게 발생하므로 좀 더 보수적인 설계가 가능하리라 판단된다.

1:12축소 10층 철근콘크리트 골조-벽식 구조의 비선형 거동에 대한 실험과 해석의 상관성 (Correlation of Experimental and Analytical Inelastic Responses of A 1:12 Scale 10-Story Reinforced Concrete Frame-Wall Structure)

  • 이한선;김상호
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제12권6호
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    • pp.119-126
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    • 2000
  • Reinforced concrete structural walls are widely known to provide an efficient lateral load resistance and drift control. However, many reported researches on them are mostly limited to the RC structural walls reinforced according to seismic details. When the pushover analysis technique is used for the prediction of inelastic behavior of frame-wall structures for the seismic evaluation of existing buildings having non-seismic details, the reliability of this analysis method should be checked by the test results. The objective of this study is to verify the correlation between the experimental and analytical responses of a high-rise reinforced concrete frame-wall structure having non-seismic details by using DRAIN-2DX program[11] and the test results performed previously[1]. It is concluded that the behavior of the frame-wall model is mainly affected by the fixed-end rotation(uplift at base) and bending deformation of the wall and that the analysis with the LINKS model[10] in DRAIN-2DX describes them with good reliability.

영상 분석 기법을 이용한 RC 부재의 항복 후 휨 거동 분석(II): 인장부를 중심으로 (Evaluation on the Bending Behavior After Yield of RC Beam by Using Image Processing Method(II): Focused on the Tensile Part)

  • 김건수;박기태;우태련
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제26권6호
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    • pp.47-53
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    • 2022
  • 콘크리트구조물의 한계상태설계법이 적용되면서 구조물의 극한상태까지 고려하는 설계가 이루어지고 있다. 실제 철근콘크리트 부재가 인장력을 부담할 때 부재가 항복한 후에도 극한상태까지 콘크리트가 인장력을 부담한다. 따라서 한계상태 거동에 대한 정확한 평가를 위해서는 휨 부재의 항복 후 인장강화효과에 대한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 복철근 직사각형 단면을 가지는 RC 단순보에 대하여 4점 휨 실험을 수행하였고, 영상분석기법을 이용하여 부재의 거동을 상세하게 분석하였다. 분석 결과를 이용하여 휨 인장강화효과 계수를 도입한 항복 후 인장강화효과 추정식을 제안하였고, 이를 기존 연구들의 실험 결과를 통해 적용성을 검증하였다. 부재의 연성거동을 대표하는 극한 변형률과 항복 변형률 차이가 실험 결과와 유사하게 나타나 제안식의 예측이 비교적 정확한 것으로 판단된다.

굽힘하중을 받는 섬유 금속 적층판의 응력-변형률 예측을 위한 대변형 유한요소해석 (Finite Element Analysis of Large Deformation of Fiber Metal Laminates Under Bending for Stress-Strain Prediction)

  • 염경미;이종수
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제39권10호
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    • pp.963-970
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    • 2015
  • 다양한 분야에서 금속 재료의 우수한 기계적 특성을 위해 경량화는 필수적이다. 최근에는 보다 효율적인 차체 경량화와 함께 내충격성 강화를 위하여 금속 부품 대신에 섬유 금속 적층판을 이용하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 경량화를 위해서 자동차 및 항공기에서 복합재료나 샌드위치 구조로 이루어진 섬유 금속 적층판이 유용하다. 하지만, 섬유 금속 적층판 형태에 따른 기계적 특성이 도출되지 않은 실정이다. 본 논문에서는 적층판 두께 조합에 따른 특성 비교를 위하여 두께를 인자로 하고, 섬유 금속 적층판의 완전 요인 배치법으로 실험을 계획한다. 또한 유한요소 해석을 사용하여 알루미늄 판과 섬유 금속 적층판을 탄성과 소성 해석을 한다. 이를 통해 적층판 두께 조합에 따른 섬유 금속 적층판 형태에 따른 기계적 특성을 분석하고, 굽힘 대변형 거동을 예측하는 유한요소 해석모델을 구축한다.

3차원 거동에 의한 원형 FRP-구속 콘크리트의 부재 비선형 모델 (Nonlinear Model of FRP-Confined Concrete Members Considering with Three-Dimensional Behaviors)

  • 조창근;권민호;박문호;김화중;배수호
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2004년도 춘계 학술발표회 제16권1호
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    • pp.738-741
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    • 2004
  • This study is concerning on modeling to predict the flexural behaviors of FRP-confined concrete structural members. For compressive behaviors of confined concrete by FRP jackets, the hypoelasticity-based constitutive law of concrete has been presented under the basis of three-dimensional stress states. The strength enhancement of concrete wrapped by FRP jackets has been determined by the failure surface of concrete in tri-axial states, and its corresponding peak strain is computed by the strain enhancement factor. The behavior of FRP jackets has been modeled using the mechanics of orthotropic laminated composite materials in two-dimensional stress states. To be based on the three-dimensional constitutive laws, an algorithm for the prediction of flexural bending behaviors of FRP-confined concrete structural member has been presented.

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이동경화 모델에 기반한 MS1470 강판의 스프링백 예측 (Spring-back Prediction of MS1470 Steel Sheets Based on a Non-linear Kinematic Hardening Model)

  • 박상천;박태준;고영우;석동윤;;;정관수
    • 소성∙가공
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    • 제22권6호
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    • pp.303-309
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    • 2013
  • Spring-back of MS1470 steel sheets was numerically predicted using a non-linear kinematic hardening material behavior based on the Yoshida-Uemori model. From uniaxial tension and uniaxial tension-compression-tension data as well as the uniaxial tension-unloading-tension data, the parameters of the Yoshida-Uemori model were obtained. For the numerical simulations, the Yoshida-Uemori model was implemented into the commercial finite element program, ABAQUS/Explicit and ABAQUS/Standard using the user-defined material subroutines. The model performance was validated against the measured spring-back from the benchmark problems of NUMISHEET 2008 and NUMISHEET 2011, the 2-D draw bending test and the S-rail forming test, respectively.

막요소 해석에 사용된 트러스 모델을 이용한 철근콘크리트 보의 전단거동 예측 (Shear Response Prediction of the Reinforced Concrete Beams using Truss Models for Membrane Element Analysis)

  • 김상우;이정윤
    • 한국공간구조학회논문집
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    • 제3권1호
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    • pp.77-85
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    • 2003
  • This paper presents a truss model that can predict the shear behavior of reinforced concrete (RC) beams subjected to the combined actions of shear and flexure. Unlike other truss models, the proposed truss model, TATM, takes into account the effect of the flexural moment on the shear strength of RC beams with different shear span-to-depth ratios. To check the successfulness of the proposed model experimentally obtained stress shear strain curves were compared to the predicted ones using the proposed truss model. Furthermore, the shear strengths of 170 RC test beams with variable shear span-to-depth ratios were compared to the shear strengths as given by the truss model reported in this paper.

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강섬유 보강 초고성능 콘크리트의 재료특성 및 휨 거동 역학적 특성 (Material Properties and Structural Characteristics on Flexure of Steel Fiber-Reinforced Ultra-High-Performance Concrete)

  • 김경철;양인환;조창빈
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제28권2호
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    • pp.177-185
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    • 2016
  • 이 논문에서는 강섬유 보강 초고성능 콘크리트(UHPC)의 부재의 휨거동을 특성을 파악하고자 하였다. 하이브리드 강섬유보강 초고성능 콘크리트의 압축강도는 150 MPa이다. 부피비 1.5%의 하이브리드 강섬유 보강 초고성능 콘크리트의 휨거동 특성 실험을 수행하였다. 강섬유보강 콘크리트의 압축 및 인장거동 재료 특성은 구조거동 예측을 위해 매우 중요하다. 강섬유 보강 초고성능 콘크리트의 하중-균열개구변위 측정결과를 이용하여 인장거동 특성을 파악하였다. 실험결과는 하이브리드 강섬유 보강 UHPC는 균열제어에 유리한 것을 나타낸다. 또한, 강섬유 보강 UHPC 보의 연성지수는 1.6~3.0을 나타내어 연성거동에 효과적임을 나타낸다. 모멘트-곡률 관계 측정결과와 해석결과를 비교하였다. 휨철근을 배근하지 않은 UHPC 보에 대한 휨강도 예측결과는 측정 휨강도를 다소 과다평가하고 있다. 전반적으로 본 연구에서 제시한 강섬유 보강 초고성능 콘크리트 재료 및 휨 거동 모델링 제안기법에 의해 압축강도 150 MPa 급의 강섬유 보강 콘크리트 보의 합리적인 휨성능 예측이 가능하다.

화재시 고강도강 엔드플레이트 접합부의 회전 거동에 관한 연구 (A Study on Rotation Behavior of High Strength Steel Endplate Connections under Fire)

  • 신수민;이치형;윤성기
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제20권5호
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    • pp.35-43
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    • 2016
  • 본 연구에서는 고온시 고강도강재를 사용한 엔드플레이트 접합부의 회전 거동 변화를 파악하기 위해 유한요소 해석프로그램을 이용하여 모델링하고 기존 연구를 대상으로 비교분석한다. Eurocode 3에서는 휨 저항모멘트에 대한 예측식이 주어지고, 이를 통해 3가지 파괴모드를 파악한다. 해석 모델은 온도, 엔드플레이트 두께 및 강재를 변수로 하여 이에 따른 초기회전강성, 소성회전강성 및 휨 저항모멘트 등을 분석한다. 회전강성 및 휨 저항모멘트는 엔드플레이트의 두께 및 재료에 따른 변화를 온도 별로 분석하고 회귀식을 제시하여 고강도강재를 사용한 접합부의 변화를 비교하고자 한다. 그 결과 초기회전강성은 1차식, 소성회전강성 및 휨 저항모멘트는 2차식으로 회귀식을 제시하였다. 고온시 고강도강재는 일반강재에 비해 휨 저항모멘트비는 감소하였고 두께에 대한 영향이 더 작았다. 고온시 고강도강재를 적용하였을 때 상온시에 비해 초기회전강성 기울기는 감소하였고 휨 저항모멘트의 증가율은 완만하게 나타났으며, 소성회전강성 변화는 영향을 미치지 않았다.