계면크랙으로부터 먼 거리에 일정한 반평면(anti-plane) 전단력이 가해지는 경우에 대해서 복소변수 변위함수(complex variable displacement function)를 이용하여 곡면형상의 접합면을 가지는 폼과 복합재료의 접합재료에 대한 일반해를 고찰하였다. 점탄성 모델을 표현하기 위하여 Kelvin-Maxwell 모델을 제시하였으며, 폼의 점탄성을 나타내는 수학적 모델을 라플라스 변환을 이용하여 처리하였다. 폼의 점탄성 및 복합재료의 이방성을 고려하여 계면크랙에서의 응력세기계수를 예측하였다. 응력세기계수는 접합면의 곡률이 증가할수록 증가하는 경향을 보이며 시간이 지남에 따라 증가하다 일정값에 수렴하였다. 또한 폼과 복합재료 사이의 전단 강성계수비가 증가할수록 응력세기계수가 증가하였으며, 복합재료의 섬유방향이 응력세기계수의 변화에 미치는 영향은 점차 감소하였다.
곡선거더교의 복부는 교축방향의 면내응력과 면외 휨응력을 동시에 받는 구조이므로, 직선교에 비하여 플랜지와 복부의 필릿용접이음부에서의 발생응력이 상당히 크며, 또 바닥틀이나 브레이싱을 주거더에 연결시켜주는 거셋플레이트는 구조적으로 더욱 취약한 구조가 된다. 본 연구에서는 23년간 공용된 곡선거더교에서 발생된 피로균열의 발생원인을 조사하기 위하여 실제교통 흐름 하에서의 용접부에서의 응력특성을 파악하기 위하여 일련의 현장측정을 실시하였다. 이들 현장측정으로부터 여러 가지 타입에 대한 피로균열 원인을 분석하였고, 또한 주요 균열에 대한 피로수명을 평가하였다. 또한 곡선거더교 용접이음부의 구조거동 특성을 조사하기 위하여 유한요소해석을 실시하고 이들 결과를 현장측정결과와 비교분석하였다.
본 논문에서는 휜 광폭평판의 두께와 폭, 균열길이 그리고 가공경화지수의 변화가 휜 광폭평판의 균열부 구속상태에 미치는 영향을 평가하였다. 이를 위해 5가지의 휜 광폭평판 두께, 3가지의 균열길이, 3가지의 휜 광폭평판 폭 그리고 3가지의 가공경화지수를 고려한 3차원 탄소성 유한요소해석을 수행하였다. Ramberg-Osgood 관계식을 만족하는 비선형 재료로 가정하였으며 균열부 구속상태를 정량화하기 위해서 Q-응력을 이용하였다. 3차원 유한요소해석 결과를 바탕으로 기하학적 형상 및 재료특성에 따른 휜 광폭평판의 Q-응력 변화를 평가하였다. 평가 결과 면외 구속조건에 의한 영향은 면내 구속조건과 밀접한 관계가 있었으며, 면외 구속조건이 면내 구속조건 보다 균열부 구속상태에 더 큰 영향을 미쳤다.
The interactions between curved cracks are examined in an orthotropic plate and the effects of rectilinear anisotropy on the stress intensity factors are analyzed. The finite element alternating method (FEAM) is used in this study to get the stress intensity factors for the multiple curved cracks. To obtain analytical solutions, which is necessary in FEAM, the curved cracks are modeled as continuous distributions of dislocations, and integral equations are formulated for unknown dislocation density functions to satisfy the given resultant forces on the crack surfaces. Several basic problems are solved to verify the accuracy and efficiency of the proposed method and it can be found that present results show good agreements with the previously published results.
The published studies usually used analytical method, numerical methods or experimental method to determine the stress-strain state and displacement of the single-layer or multi-layer curved shell types, but with a small scale model. However, a full scale multi-layer doubly curved concrete shell roof model should be researched. This paper presents the results of the experiment and simulation analysis involving stress-strain state, sliding between layers, the formation and development of the full scale double-layer doubly curved concrete shell roof when this shell begins to crack. The results of the this study have constructed the load-sliding strain relationship; strain diagram; stress diagram in the shell layers; the Nx, Ny membrane force diagram and deflection of shell. Thisresults by experimental method on a full scale model of concrete have clarified the working of multi-layer doubly curved concrete shell roof. The experimental and simulation results are compared with each other and compared with the Sap2000 software.
This paper describes the design for a defective product inspection device for the curved glass used in smart-phone. Cameras are used as inspection devices to find cracks in LCDs (Liquid Crystal Displays), PDPs (Plasma Display Panels), etc. The devices used to inspect the curved glass used in smart-phone consist of a camera, two back-light apparatus, an inspection apparatus main body, and an image processing program. Camera image calibration was performed to smooth an image taken with the camera, and as a result, the average error was less than 0.12 pixels. And the image of a smart-phone's curved glass taken with the camera was processed using the produced program. As a result, the program could correctly extract the cracks on the curved glass. Thus, it is thought that the designed inspection device can successful detect cracks in curved tempered glass.
본 연구에서는 최근 발생하는 지중 매설관의 파손이 곡선부에 집중되고 있는 현실적인 문제를 통해 지중 매설관의 곡선부에 대해 보다 합리적인 해석 방법을 제시하고, 곡선부를 갖는 지중 매설관의 안전성 평가에 관한 연구를 수행하였다. 실제 시공 및 균열이 발생한 사례를 바탕으로 대상 모델을 선정하고 지중 매설관에 작용 가능한 하중 조합을 고려하였다. 3차원 유한요소해석을 통해 변형량과 응력 그리고 좌굴에 대한 구조해석을 수행하였으며 이를 통해 직선부에 비해 곡선부에 응력이 집중되며 지중 매설관의 안전성을 저해 하고 있음을 볼 수 있었다. 이러한 결과를 통해 곡선부를 갖는 지중매설관의 경우곡선 연결부에 대한 정밀한응력 해석을 통한 안전성 평가가 이루어져야 한다고 판단된다.
International Journal of Precision Engineering and Manufacturing
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제2권3호
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pp.11-18
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2001
A simple and convenient method of analysis for obtaining the individual stress intensity factors in a three-dimensional mixed mode crack is proposed. The procedures presented here are based on the path independence of J integral and mutual or two-state conservation integral, which involves two elastic fields. The problem is reduced to the determination of mixed mode stress intensity factor solutions in terms of conservation integrals involving known auxiliary solutions. Some numerical examples are presented to investigate the effectiveness and applicability of the method for a three-dimensional penny-shaped crack problem under mixed mode. This procedure is applicable to a three-dimensional mixed mode curved crack.
본 연구에서는 수치해석을 통하여 반복하중으로 인해 곡관에 형성되는 피로균열에 대한 분석을 수행하였다. 곡관의 수치해석 모델을 개발하였으며, 균열 형성 시점과 형성 과정에 기초하여 수치해석 모델을 검증하였다. 요소에 erosion 기능을 적용하여 피로균열을 표현하고 형성 시점을 추정하고자 하였으며, 두께방향으로 다수의 요소를 배치하여 균열의 형성 과정 또한 모사하고자 하였다. 100 mm 변위에 대한 실험결과와 비교하여 균열의 형성 시점 및 형상이 잘 일치하는 것을 확인하였으며, 추가적인 다른 변위에 대한 균열의 형성 시점 또한 예측하였다. 본 모델을 사용하여 다양한 형태의 하중에 대해 해석을 수행한다면 곡관의 형상 및 특성에 따른 하중과 균열 형성시점의 관계를 예측할 수 있을 것으로 기대된다.
Geogrid를 보강재로 사용하는 Keystone block 보강토 옹벽의 설계와 시공에 있어서 기존의 연구와 설계기준들은 전부 직선 구간에 관한 것들로서 곡선구간의 설계 및 시공에 관한 연구는 부족한 실정때 있다. 따라서, 본 연구에서는 돌출형 곡선 부분의 시공성 및 구조적인 안정성을 검토하기 위하여 직선구간의 NCMA 해석법과 이를 이용한 곡선구간의 해석 및 시공상의 문제점 및 그 원인을 분석하여, 이에 따른 설계 및 시공시의 문제점과 대책을 강구하는데 그 목적이 있다. 곡선구간을 Shell 해석에 의해 직선구간과의 변위 및 응력들의 차이점을 규명하고 이를 이용하여 돌출형 곡선구간의 Keystone block wall의 문제점 분석 및 대책강구를 위한 기초자료 연구에 목적을 두고 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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