• 제목/요약/키워드: compressive stress distribution

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압축파괴에너지를 도입한 횡구속 고강도 콘크리트의 응력-변형률 모델 (Stress-strain Model of Laterally Confined High-strength Concrete with the Compressive Fracture Energy)

  • 홍기남;심원보
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제23권1호
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    • pp.54-62
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    • 2019
  • 본 논문에서는 압축파괴에너지를 이용하여 고강도 구속콘크리트에 대한 응력-변형률 모델을 제안하였다. 참고문헌[5]에서 저자가 실시한 압축실험에는 변형률 게이지를 부착한 아크릴 막대를 실험체의 중앙부에 매립하여 압축부재의 국부 변형률 측정을 시도하였다. 이 아크릴 막대를 이용한 국부 변형률 측정은 매우 효과적인 것으로 나타났다. 압축파괴영역길이는 아크릴 막대로부터 측정된 국부 변형률 분포에 기초하여 정의되었다. 구체적으로, 구속콘크리트의 국소파괴영역길이는 압축강도 발현시의 변형률 ${\varepsilon}_{cc}$의 2배 이상 변형률이 증가하는 영역으로 정의하였다. 또한, 동일한 횡구속압을 받는 압축부재에 흡수된 에너지양은 부재의 형상이나 크기에 관계없이 일정하다는 가정에서 압축 파괴에너지를 도입한 구속콘크리트의 응력-변형률 관계를 제안하였다. 본 연구에서 제안된 모델은 본 연구의 실험결과뿐만 아니라 타 연구자들의 실험결과를 대체적으로 잘 예측하는 것으로 나타났다.

고장력 볼트 이음부의 내부 압축응력 분포 (Compressive Stress Distribution of High Tension Bolted Joints)

  • 김성훈;이승용;최준혁;장동일
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제9권2호통권31호
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    • pp.171-179
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    • 1997
  • 고장력 볼트 이음부에서의 힘의 전달은 부재간의 압축력 및 볼트축력에 의하여 외력과 균형을 이룸으로서 형성되어지며, 부재간의 압축력, 도입된 축력의 변화 및 미끄러짐하중 등은 볼트 체결부 및 볼트의 유효강성에 지배된다. 이때 유효강성은 일반적으로 접합부의 유효단면적과 탄성계수의 곱으로 나타내어지지만 접합부재의 유효단면적이 어느 정도가 되는지는 판단하기가 쉽지가 않다. 이를 위해서 종래에는 이음부의 탄성변형에 관계하는 유효단면적을 등가중공원통형으로 가정하여 이에 대한 여러 가지 검토가 이루어졌다. 그러나 이러한 제안식들은 설계상의 목적과 복잡한 계산을 피하기 위하여 매우 단순화시킨 것으로 어느 식이 타당한 지는 단정하기가 어려우며 이에 대한 상세한 해석적인 검토 및 실험적인 검증이 요구된다. 따라서, 본 연구에서는 볼트 축력에 의한 접합부재의 유효단면적 산정과 이에 대한 검증을 위하여 고장력 볼트 이음 시험편에 대해 피로시험을 실시하고 반복하중 재하 후의 마찰면의 형상을 관찰하여 유효마찰 영역을 측정하였으며, 유한 요소법에 의해 수치 해석을 실시하여 내부 압축응력의 분포형상을 밝히고 접촉면상에 발생하는 응력 분포영역을 근사화하므로서 마찰면의 형상과 내부 압축응력의 분포영역과의 관계 그리고 유효단면적의 산정 방법을 고찰하였다.

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골격적 성숙도의 차이에 따라 RME 사용시 나타나는 상악골 복합체의 변화 (Skeletal Changes Following Application of RME at Different Maturation Stages)

  • 한순기;정동화;차경석
    • 구강회복응용과학지
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    • 제23권4호
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    • pp.373-384
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    • 2007
  • The purpose of this study was to analyse the stress distribution on the craniofacial suture and cranium after application of RME. Twelve years and six months old boy and twenty years old adult male were chosen for taking computed-tomography for FEM. From DICOM visual information, it was processed by 3-dimensional image construction program Mimics 10.01. Hounsfield unit(HU) which shows gray scale of CT image is picked for revealing mechanical properties of each model. The models have been accomplished with various range of physical properties. After applying 5.0 mm expansion, the maxillary complex model was obeserved for analyzing displacement and stress distribution of the model. The amount of transverse expansion of child and adult maxilla is different according to its location. It appears that it decreases gradually with the distance from separation site. In child, maximum compressive stress located broad area in zygomatic buttress department and the ends of frontal process of maxilla, pterygoid plate, and bones surrounding orbit. However, in adult maximum compressive stress was located smaller area and the stres was higher than child.

과대공을 갖는 고장력 볼트 이음부의 역학적 거동에 관한 실험 및 해석적 연구 (An Experimental and Analytical Studies on the Mechanical Behavior of High Tension Bolted Joints with Oversize Hole)

  • 이승용;박영훈;조선규;장동일
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제10권3호통권36호
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    • pp.355-367
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    • 1998
  • 볼트 구멍의 크기가 고장력 볼트 이음부의 역학적 거동 및 내부 압축응력 분포에 미치는 영향을 살펴보기 위하여 과대공 및 표준공을 갖는 고장력 볼트 이음부에 대한 실험 및 해석적 연구를 실시하였다. 실험적 연구에서는 정적 인장시험과 피로시험을 실시하여 미끄러짐 특성, 피로강도 및 피로파단 양상을 평가하였으며, 해석적 연구에서는 유한요소해석을 통하여 내부 압축응력의 분포영역을 밝히고, 내부 압축응력의 분포가 역학적 거동에 미치는 영향을 평가하였다. 실험결과, 과대공을 갖는 고장력 볼트 이음부의 미끄러짐 계수와 피로강도는 표준공을 갖는 이음부와 비교하여 큰 차이는 없으나 다소 감소하는 경향이 나타났다. 이러한 원인은 과대공 시험편의 경우 볼트 구멍의 크기가 표준공 시험편과 비교하여 상대적으로 크기 때문에 축력의 작용폭이 좁아져 마찰영역으로 작용하는 내부 압축응력의 분포영역이 작아지기 때문으로 판단되며, 이는 유한요소해석 결과로도 확인할 수 있었다. 또한, 피로시험 결과 과대공 시험편의 피로균열의 발생점이 표준공 시험편 보다 볼트 구멍 내벽에 가까운 것을 알 수 있어, 피로균열의 발생위치는 고장력 볼트의 도입축력에 의해 모재와 이음판에 형성되는 내부 압축응력의 분포영역과 밀접한 관계가 있음을 알 수 있었다.

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스프링강 표면 내구수명 향상을 위한 온간 피닝 공정의 유한요소 해석 (Finite Element Analysis of Warm Peening Process on Spring Steel for Surface Durability Improvement)

  • 이상욱;김재연;박재원;변재원
    • 한국신뢰성학회지:신뢰성응용연구
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    • 제18권1호
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    • pp.72-79
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    • 2018
  • Purpose: Numerical and experimental study was performed to evaluate the effect of peening temperature on the residual compressive stress distribution and magnitude of residual compressive stress at the material surface. Methods: A compressive air-propelled warm peening equipment was designed and manufactured for warm peening test. Results: 3D dynamic finite element (FE) model of the warm peening test was proposed and validity of the proposed FE model was verified by comparing the predicted residual stresses with the measured residual stresses in the open literature. Maximum warm peening temperature and a proper peening time were investigated with the proposed FE model. Conclusion: Compressive residual stress increased remarkably with peening temperature increased. But, peening temperature is greater than $350^{\circ}C$, the effect of peening temperature disappeared. Therefore, maximum peening temperature possibly applicable for warm peening industry might be $350^{\circ}C$ and peening time is 45s.

Study of the Distribution Properties and LRFD Code Conversion in Japanese Larch

  • Park, Chun-Young;Pang, Sung-Jun;Park, Ju-Sang;Kim, Kwang-Mo;Park, Mun-Jae;Lee, Jun-Jae
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제38권2호
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    • pp.94-100
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    • 2010
  • This study was performed to develop an LRFD (Load Resistance Factored Design) Code for Domestic Larch. To accomplish his, we evaluated bending, compression, tension and shear strength. The results of the strength evaluation were utilized to verify the distribution and code conversion. For bending, tension and compressive strength, the Weibull distribution was well-fitted, but for shear strength we observed a normal distribution. For evaluating the bending and compressive strength, a full-sized specimen was used. A small clear specimen was used to test tension and shear strength. Compressive strength in particular was found to be affected by tight knots, although there was little difference between grades. In the code conversion, the design value of the LRFD was larger than the existing allowable stress value in the Korean Building Code. However, the allowable stress in this study was about two times higher than the value listed in the Korean Building Code. This result induced the difference between the soft and hard conversions. For greater reliability, the accumulation of additional data is necessary and further studies should be performed

Lingual K-loop archwire를 이용한 발치공간 폐쇄시 초기응력 분포에 대한 3차원 광탄성학적 연구 (Three dimensional photoelastic study on the initial stress distributions of alveolar bone when retracted by lingual K-loop archwire)

  • 변보람;김성식;손우성
    • 대한치과교정학회지
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    • 제32권5호
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    • pp.343-353
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    • 2002
  • 제1소구치 발치를 동반한 설측교정치료시 lingual K-loop archwire로 전치부 후방견인을 시 행한 경우 전치부 및 구치부에서 치조골에 발생하는 초기응력을 알아보기 위하여, K-loop의 vortical leg 길이는 15mm로 하고 편측당 350gm의 힘으로 활성화시 킨 후 상악궁 광탄성 모형의 응력동결을 시행하고 각 치아별로 절단하여 3차원 광탄성법으로 분석한 바 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 중절치의 근심면은 치관측일수록 더 큰 인장응력을 보였으며 원심면은 치관측일수록 더 큰 압축응력을 보였다. 순면에서는 치관측일수록 더 큰 인장응력을 보였으며 설면에서는 치근측일수록 더 큰 압축응력을 보였다 치근첨에서는 압축응력이 나타났다. 2. 측절치의 근심면에서는 치관측만 인장응력이 관찰되었고 원심면에서는 고른 압축응력을 보였다. 순면에서는 치관측일수록 더 큰 인장응력이 관찰되었고 설면에서는 치관측에서는 인장응력을, 치근측에서는 압축응력을 보였다. 치근첨에서는 압축응력이 관찰되었다. 3. 견치의 근심면은 치관측에서는 인장응력을, 치근측에서는 압축응력을 보였고 원심면은 인장응력을 보였다. 순면과 설면은 치관측일수록 큰 인장응력을 보였다. 순면보다 설면에서 더 큰 인장응력을 보였다. 치근첨에서는 압축응력이 관찰되었다. 4. 제2소구치는 근심면은 인장응력을 보이며 원심면은 치관측에서는 압축응력을, 치근측에서는 인장응력을 보였다. 협면은 치관측에서 압축응력을 보였으며, 설면은 치관측일수록 더 큰 인장응력이 관찰되었다. 치근첨에서는 인장응력을 보였다. 5. 제1대구치는 근원심면 모두에서 치관측일수록 더 큰 인장응력을 보였다. 협면에서는 응력이 나타나지 않았고, 설면은 치관측일수록 더 큰 인장응력이 관찰되었다. 협측치근들의 치근첨에서는 압축응력을, 구개측치근의 치근첨에서는 무응력을 보였다. 6. 제2대구치는 모든 치근의 치근첨에서 압축응력이 관찰되었다. 근심면은 치관측일수록 더 큰 압축응력을, 원심면은 치관측일수록 더 큰 인장응력을 보였다 협면은 치관측일수록 더 큰 인장응력을, 설면은 치관측일수록 더 큰 압축응력을 나타내었다. 따라서 전치부 후방견인시 transverse bowing effect는 뚜렷이 나타났으나, vertical bowing effect는 나타나지 않고 오히려 전치부가 함입되려는 응력이 발생하였다.

플라즈마 용사층에 발생하는 응력해석 (Analysis of thermal stresses developed in plasma sprayed layer)

  • 배강열;김희진
    • Journal of Welding and Joining
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    • 제8권4호
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    • pp.58-68
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    • 1990
  • The formation of thermal stresses by plasma spraying is generally considered as adverse. Therefore, the knowledge of stress distribution in the deposited layer during and after plasma spraying will be of special interest. In this study finite difference heat transfer analysis and finite element stress analysis were carried out to predict the change of stress distribution in the plasma coated layer with the variations of preheat temperature, number of scan, particle size, and bond coat. The results of the numerical analysis were as follows: 1) Transient stresses developed in the coated layer were up to the level of yiedl strength at the temperature. 2) The tensile stresses were developed in the deposited layer and the surface of the substrate, but the compressive stresses were developed in the rest of the substrate. 3) Transient and residual stresses were significantly affected by the preheat temperature. 4) The variations of temperature of powder particle and number of torch scan changed tensile stress distribution, but made no difference on the magnitude of the stresses. 5) Bond coated layer reduced the stree level of deposited layer.

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항공기 구조용 재료의 쇼트피닝에 의한 압축 잔류응력의 분포 특성 (Distribution Characteristics of Residual Compressive Stresses Induced by Shot-peening in the Aircraft Structural Material)

  • 이환우;박영수
    • 한국정밀공학회지
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    • 제21권5호
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    • pp.149-157
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    • 2004
  • Residual stresses can have a significant influence on the fatigue lives of structural engineering components. For the accurate assessment of fatigue lifetimes a detailed knowledge of the residual stress profile is required. Significant advances have been made in recent years fur obtaining accurate and reliable determinations of residual stress distributions. These include both experimental and numerical methods. The purpose of this study is to simulate peening process with the help of the finite element method in order to predict the magnitude and distribution of the residual stresses in accordance with the parameters, which are, e.g. shot velocity, shot diameter, shot impact angle, shot shape, distance between two impinging shots, and material parameters.

두꺼운 연강판(軟鋼板) 필렛 용접(熔接)이음부의 잔류응력분포(殘留應力分布)에 대한 연구(硏究) (A Study on the Distribution of Residual Stress in Fillet Welds for Thick Mild Steel Plate)

  • 엄동석;강성원
    • 대한조선학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.17-24
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    • 1983
  • In this study, it was investigated the distribution of residual stress in the direction of loading between the root and toe the load fillet welds for thick steel plate. Residual stress distributions are measured by sectioning method which is one of stress-relaxation technique in welded joint, and analyzed by two dimensional finite element method on thermo-elasto-plastic theory under plane stress condition. These are compared the results of F.E.M analysis with the experimental result by stress-relaxation techniques. As a results, the following conclusion were obtained. (1) In the no penetration fillet welded joint specimen using mild steel plate with 25mm in thickness, the residual stress of loading direction near the root was about $10kg/mm^2$ tensile. (2) The tensile residual stress has been observed in fillet region of the fillet joint by F.E.M. analysis method. (3) The range of compressive residual stress distribution from the root was largest in the case of 5mm root penetration.

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