• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제16권5호통권72호
• /
• pp.653-660
• /
• 2004

도심지의 토지 이용률을 높이기 위하여 상대적으로 단면이 작은 원형 강교각의 건설이 요구되고 있다. 이때 줄어든 단면으로 인해 감소된 좌굴내하력을 높이는 방안으로 수직보강재의 적용을 고려할 수 있다. 그러나 수직보강재를 적용함으로써 얻어질 수 있는 좌굴내하력의 증가효과는 아직 명확하지 않다. 본 연구에서는 기하학적, 재료학적 비선형을 고려한 탄소성 유한요소해석을 수행하여 원형강교각의 반지름-두께비에 따른 수직보강재의 수가 좌굴내하력에 미치는 영향을 명확히 하였다. 또한, 수직보강재의 폭과 두께, 원형강교각의 세장비에 따른 좌굴해석을 수행하여 그 관계를 명확히 하였다.

• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제16권5호통권72호
• /
• pp.555-564
• /
• 2004

강교량과 같은 구조물에 일반적으로 사용되는 강재는 부식에 약하며, 박판상 구조를 이룰 수 있다는 특징을 갖고 있다. 따라서, 이와 같은 강교량은 차량하중의 증가, 부식 등과 같은 외적요인에 의해 손상되어지기 쉬우며 그에 따른 보수 보강이 요구된다. 그리고, 강교량과 같은 강재 구조물의 보수 보강 방법들은 일반적으로 절단, 볼팅, 및 용접과정을 수반하게 된다. 그러나, 보수 보강 작업을 위해 행해지는 절단 및 용접에 의해 발생되는 응력 및 변형의 특징에 대해 아직 명확히 밝혀지고 있지 않다. 또한, 기존의 안전진단 방법으로는 용접에 의한 보수 보강 작업중 구조물의 안전을 평가하는 것은 문제가 있다. 따라서, 용접에 의한 보수 보강 작업에 따른 구조물의 안전에 대한 신뢰 및 기본적 자료를 확보하기 위해 절단 및 용접과 같은 입열에 의해 발생하는 응력을 일반화 하였다. 또한, 이와 같은 입열에 의해 발생하는 응력에 미치는 작용하중의 영향을 조사하였다.

• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제16권5호통권72호
• /
• pp.519-528
• /
• 2004

대부분의 용접재는 용접 후 빠른 속도로 냉각하는 과정에서 재료조직의 변화, 즉 상변태(마르텐사이트변태)가 일어난다. 그리고 이러한 상변태에 의한 체적의 팽창은 특히 고강도강재의 용접시 용접부의 잔류응력완화에 기여한다. 따라서 고강도강을 적용한 강구조물 접합부의 잔류응력 특징을 파악하기 위해서는 고강도강 용접시 상변태가 잔류응력완화에 미치는 효과를 정량적으로 평가할 수 있는 수치적 모델을 확립해야 한다. 본 연구에서는 고강도강 용접시 상변태에 의한 체적의 팽창이 잔류응력 완화에 미치는 영향을 잔류응력 측정 실험을 통하여 조사하였고, 이를 바탕으로 상변태에 의한 잔류응력완화를 고려한 고강도강 및 이종강재 용접접합부의 잔류응력 특징을 3차원 열탄소성 해석기법 개발을 통하여 재현하였다.

• 한국정밀공학회지
• /
• 제22권10호
• /
• pp.114-120
• /
• 2005

Urethane is a high polymeric and elastic material useful in designing mechanic parts that cannot be molded with rubber or plastic material. In particular, urethane is high in mechanical strength and anti-abrasive. Hereby, a urethane coated aluminum wheel is used to support of the OHT vehicle moving back and forth to transport products. For the sake of verifying the safety of the vehicle, structural safety fur applied maximum dynamic load on a urethane wheel must be examined carefully while driving. Therefore, we performed a dynamic simulation on the OHT vehicle model and we determined the driving load. The area definition of applied load may be obtained from the previous study of Hertzian and Non-Hertzian contact force model having exact properties of contact material. But the static analysis is simulated after we have performed the actual contact area test for each load since the proper material properties of urethane have not been guaranteed. In this study, the method of distributing loads for each node is included. Finally, in coMParison with the results of analysis and load-displacement curve obtained from the compression test, we have defined the material properties of urethane. In the analysis, we verified the safety of the wheel. Finally, we performed a mode analysis using the obtained material properties. With these results, we presented a reliable finite element model.

• 한국재료학회지
• /
• 제25권11호
• /
• pp.636-641
• /
• 2015

Titanium has many special characteristics such as specific high strength, low elastic modulus, excellent corrosion and oxidation resistance, etc. Beta titanium alloys, because of their good formability and strength, are used for jet engines, and as turbine blades in the automobile and aerospace industries. Low cost beta titanium alloys were developed to take economic advantage of the use of low-cost beta stabilizers such as Mo, Fe, and Cr. Generally, adding a trace of boron leads to grain refinement in casted titanium alloys due to the pinning effect of the TiB phases. This study analyzed and evaluated the microstructural and mechanical properties after plastic deformation and heat treatment in boron-modified Ti-2Al-9.2Mo-2Fe alloy. The results indicate that a trace of boron addition made grains finer; this refinement effect was found to be maintained after subsequent processes such as hot forging and solution treatment. This can effectively reduce the number of required manufacturing process steps and lead to savings in the overall cost as well as low-cost beta elements.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
• /
• 한국표면공학회 2018년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.25-25
• /
• 2018

Electron beam melting (EBM) is one of powder based additive manufacturing technology used to produce parts for high geometrical complexity and directly with three-dimensional computer aided design (CAD) model. It is kind of the most promising methods with additive manufacturing for a wide range of medical applications, such as orthopedic, dental implant, and etc. This research has been investigated the microstructure and mechanical properties of as fabricated and hot iso-static pressing (HIP) processed specimens, which are made by an Arcam A1 EBM system. The Ti-6Al-4V titanium alloy powder was used as a material for the 3 dimensional printing specimens. Mechanical properties were conducted with EBM manufacturing and computer numerical control (CNC) machining specimens, respectively. Surface morphological analysis was conducted by scanning electron microscopy (SEM) for their surface, dissected plan, and fractured surface after tensile test. The mechanical properties were included tensile stress-strain and nano-indentation test as a analysis level between nano and macro. As following highlighted results, the stress-strain curves on elastic region were almost similar between as fabricated and HIP processed while the ductile (plastic deformed region) properties were higher with HIP than that of as fabricated processed.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제15권5호
• /
• pp.75-81
• /
• 2011

최근 건설되는 교량은 철근 콘크리트 대신에 주로 프리스트레스트 콘크리트 교량이 주종을 이루고 있다. 프리스트레스 콘크리트 (PSC)는 철근 콘크리트 (RC)가 지니는 균열발생 문제, 철근의 부식, 누수 등 내구성에 미치는 약점을 보완할 수 있다. 또한 프리스트레싱으로 인한 인장영역의 보완으로 인하여 구조물의 크기를 줄일 수 있다. 하지만 이러한 구조용 주재료인 고강도 콘크리트의 경우는 밀도가 강도에 비하여 상대적으로 크기 때문에 상대적으로 자중을 증대시키는 문제가 있다. 따라서 자중을 감소시킬 수 있는 경량골재를 활용한 중공형 PPC 거더 (Hollowed Prefabricated Prestressed Concrete girder systems using Light Aggregate, 이하 HPPCLA)는 이러한 문제점을 해결할 수 있는 대안이 될 수 있다. 본 연구에서는 HPPCLA 거더의 성능시험 뿐 만 아니라 수치해석을 수행하였으며, 그 결과 HPPCLA 거더는 전형적인 휨파괴 형상을 나타내었다. 수치해석에서 예상한 바와 같이 PPC 거더의 사용하중인 110 kN에서는 완전한 탄성거동으로 구조물의 사용성에는 무리가 없을 것으로 판단된다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제34권7호
• /
• pp.29-38
• /
• 2018

액상화 시 지반-말뚝 시스템의 동적 거동을 정확히 예측하기 위해 상용 유한 차분 프로그램인 FLAC3D를 이용하여 시간영역에서 3차원 수치 모델링을 수행하였다. 지반의 전단변형에 따른 간극수압의 발달을 직접적으로 모사하기 위해 유효응력 해석법을 이용한 액상화 모델인 Finn model을 적용하였으며 Mohr-Coulomb 탄소성 모델에 접목되어 해석이 수행되었다. 이력감쇠모델을 적용하여 지반 비선형 거동을 고려하였으며 지반과 말뚝 간의 분리현상, 미끄러짐 현상을 모사하는 인터페이스 모델을 적용하였다. 경계조건으로써 단순화 연속체 모델링 기법을 도입하여 반사파의 생성을 막고 해석 효율을 증가시켰으며 적절한 최대지반탄성계수와 항복 깊이의 설정으로 비선형 거동을 정확히 모사하고자 하였다. Wilson(1998)이 수행한 원심모형시험 케이스 중 상부지반 상대밀도가 55%인 모델을 이용하여 제안된 모델링 기법의 캘리브레이션을 수행한 결과, 수치해석으로부터 도출된 깊이 별 과잉간극수압 비-시간 이력, 휨모멘트-시간이력, 말뚝 두부 변위-시간이력이 실험 결과를 잘 모사하였다. 상부지반 상대밀도가 30%인 모델의 결과를 이용하여 제안된 모델링 기법의 적용성 평가를 수행한 결과, 수치해석으로부터 도출된 지반 및 말뚝 응답이 실험 결과를 잘 모사하였으며 제안된 모델링 기법이 지반-말뚝 시스템의 액상화 거동을 적절히 모사한다고 판단되었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제7권6호
• /
• pp.75-88
• /
• 2006

본 논문은 지중강판 구조물에 고강도강의 사용 가능성을 평가하였다. AASHTO(2004)와 CHBDC(2000)의 좌굴강도식의 차이점과 제정적인 배경, 주요 설계인자에 대한 매개변수를 연구하였다. 원형 지중강판구조물의 좌굴강도식은 지간, 토피고, 단면조건, 인장강도, 뒷채움 흙의 다양한 설계변수를 고려한 탄소성해석, 기하학적 비선형해석의 수치해석 결과를 토대로 제안하였다. 해석결과 CHBDC의 설계기준이 좌굴강도를 산정하는데 있어 적합하였으며, 고강도강 사용시 좌굴안정성도 확보되고 좌굴강도의 개선효과에 뛰어났다.

• 한국지반신소재학회논문집
• /
• 제12권1호
• /
• pp.11-19
• /
• 2013

조립재료는 댐, 철도, 교량 구조물 건설시 제체, 성토재, 뒤채움재, 배수재 등으로 널리 사용되고 있으며, 이러한 구조물의 거동해석을 위한 수치해석을 위해 구성모델에 대한 연구가 다양하게 진행되어 왔다. 본 논문에서는 조립재료의 거동을 예측하기 위해 개발된 구성모델에 대한 변수 연구를 수행하였다. 구성모델은 한계상태이론에 근간한 bounding surface 모델로서 한 세트의 모델 정수를 활용하여 배수 조건, 구속압, 간극비에 상관없이 조립재료의 거동을 구현할 수 있는 장점을 지니고 있다. 구성모델은 탄성 파라미터, 한계상태 파라미터, 모델 고유파라미터를 활용하여 재료의 거동을 분석하며, 본 연구에서는 모델 고유 파라미터에 대한 변수 연구를 수행하였다. 변수 연구를 통해 구성모델이 조립재료의 가장 큰 특징인 비관계유통법칙(non-associative flow rule)에 따른 체적팽창 및 응력경로 변화에 따른 이동경화 현상을 적절히 모사할 수 있음을 파악하였다.