• 제목/요약/키워드: experimental allowable strength

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Interface friction in the service load assessment of slab-on-girder bridge beams

  • Seracino, R.;Kerby-Eaton, S.E.;Oehlers, D.J.
    • Steel and Composite Structures
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    • 제5권4호
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    • pp.259-269
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    • 2005
  • Many slab-on-girder bridges around the world are being assessed because they are approaching the end of their anticipated design lives or codes are permitting higher allowable loads. Current analytical techniques assume that the concrete and steel components act independently, typically requiring full-scale load testing to more accurately predict the remaining strength or endurance of the structure. However, many of the load tests carried out on these types of bridges would be unnecessary if the degree of interaction resulting from friction at the steel-concrete interface could be adequately modeled. Experimental testing confirmed that interface friction has a negligible effect on the flexural capacity of a slab-on-girder beam however, it also showed that interface friction is significant under serviceability loading. This has led to the development of an improved analytical technique which is presented in this paper and referred to as the slab-on-girder mixed analysis service load assessment approach.

연직하중을 받는 콘크리트충전 원형강관기둥의 접합부 내력에 관한 연구 (A Study on the Strength and Stiffness of the Concrete Filled Circular Tube Beam to Column Connections under the Gravity Loads)

  • 이명우;최성모;김동규
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제9권4호통권33호
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    • pp.611-623
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    • 1997
  • 연직하중을 받는 콘크리트충전 원형강관기둥 외다이아프램 접합부의 거동을 파악하고자 실험을 통하여 그 내력을 평가하고 각 변수에 따른 영향도를 분석하였다. 이를 위해 다층골조의 보-기둥을 실물크기 1/4규모로 모델화시켜 총 20개의 실험체를 제작하였으며 스티프너 보강유무, 스티프너 폭, 강관두께, 강관과 스티프너의 용접유무 등을 주요변수로 두어 본 연구를 수행하였다.

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오스템퍼링 구상흑연주철 평기어의 굽힘피로시험평가에 관한 연구 (Evaluation of Bending Fatigue Testing of Austempered Ductile Iron Spur Gears)

  • 려건화;주서;허양;진진;장기;류성기
    • 한국기계가공학회지
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    • 제19권12호
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    • pp.1-7
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    • 2020
  • An experimental evaluation of bending fatigue strength for austempered ductile iron (ADI) spur gears was performed using a Zwick fatigue tester. The gear material was manufactured using vertical continuous casting, resulting in the radius of the graphite grains being smaller. The stress-number of cycles curve (S-N curve) for the bending fatigue strength of the ADI spur gears thus manufactured, without any specific surface treatments, was obtained using post-processing software. It was observed that when the reliability was 50%, the allowable root stress was 610 MPa. was calculated using an analytical method as well as the finite element method, and the difference between the values calculated using the two methods is only 7%. This study provides a reliable basis to rate the reliability design of small gearboxes in automation in the future.

고주파 열처리를 고려한 액슬 축 비틀림 거동 연구 (Study on Torsional Strength of Induction-Hardened Axle Shaft)

  • 강대현;이범재;윤창배;김강욱
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제34권5호
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    • pp.645-649
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    • 2010
  • 고주파열처리(induction hardening)는 엔진의 구동력을 차동장치에서 바퀴까지 전달해주는 부품인 액슬축(axle shaft)의 비틀림 강도를 증가시키기 위해 적용되는 열처리 방법이다. 고주파 열처리 과정의 급속가열과 급속냉각은 소재에 잔류응력과 물성치를 변화시켜 액슬축의 허용 전달토크를 변화시킨다. 본 연구에서는 고주파 열처리한 액슬축의 잔류응력의 분포와 열처리 깊이에 따른 비틀림 강도 변화를 열물성 및 상변태를 고려한 유한요소 해석을 통해 예측하였으며 이를 시험과 비교하였다.

13.56 MHz 무선 에너지 전송 시스템의 효율적인 전자파 장해(EMI) 예측 및 분석 방법 (A Method of Prediction and Analysis of Electromagnetic Interference (EMI) in Wireless Power Transfer System Operating at 13.56 MHz)

  • 심현진;박종민;남상욱
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제24권9호
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    • pp.873-882
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    • 2013
  • 13.56 MHz 무선 에너지 전송 시스템의 효율적인 전자파 장해(EMI) 측정 및 분석 방법을 제안한다. 두 루프 안테나가 자유 공간과 PEC면 위에 있는 두 가지 경우에 대하여 영상법과 쌍대성을 이용하여 자계 결합 시스템의 등가회로 모델링 분석을 통하여 각 루프에 흐르는 전류 및 발생하는 전자장을 수식적으로 표현한다. 여기서 완전 도체(Perfect Electric Conductor: PEC)는 완전 도체의 무한한 평면의 형태를 가지며, 이후에는 PEC면이라고 지칭한다. 원점에서 부터 관측 지점까지의 거리보다 충분히 가까운 지점에서의 최대 전자장의 크기를 이용하여 원점에서 충분히 떨어진 지점의 최대 전자장의 크기를 이론적으로 유추할 수 있다. 근거리에서의 자기장의 크기로 이론적으로 유추한 10 m 떨어진 위치에서의 최대 전자장의 크기와 상용 수치 해석 툴을 이용하여 구한 10 m 떨어진 위치의 최대 전자장의 크기를 비교, 분석하였다. 또한, 이론적으로 구한 최대 자기장의 크기를 바탕으로 방사성 장해 허용 기준을 만족하는 최대 허용 전력의 크기도 쉽게 구할 수 있다.

Experimental study on fatigue behavior of innovative hollow composite bridge slabs

  • Yang Chen;Zhaowei Jiang;Qing Xu;Chong Ren
    • Steel and Composite Structures
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    • 제46권6호
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    • pp.745-757
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    • 2023
  • In order to study the fatigue performance of the flat steel plate-lightweight aggregate concrete hollow composite bridge slab subjected to fatigue load, both static test on two specimens and fatigue test on six specimens were conducted. The effects of the arrangement of the steel pipes, the amplitude of the fatigue load and the upper limit as well as lower limit of fatigue load on failure performance were investigated. Besides, for specimens in fatigue test, strains of the concrete, residual deflection, bending stiffness, residual bearing capacity and dynamic response were analyzed. Test results showed that the specimens failed in the fracture of the bottom flat steel plate regardless of the arrangement of the steel pipes. Moreover, the fatigue loading cycles of composite slab were mainly controlled by the amplitude of the fatigue load, but the influences of upper limit and lower limit of fatigue load on fatigue life was slight. The fatigue life of the composite bridge slabs can be determined by the fatigue strength of bottom flat steel plate, which can be calculated by the method of allowable stress amplitude in steel structure design code.

고유진동수 제한을 갖는 골조구조의 GA 기반 최적설계 시스템 (Optimal Design System of Grillage Structure under Constraint of Natural Frequency Based on Genetic Algorithm)

  • 김성찬;김병주;김이담
    • 대한조선학회논문집
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    • 제59권1호
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    • pp.39-45
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    • 2022
  • Normal strategy of structure optimization procedure has been minimum cost or weight design. Minimum weight design satisfying an allowable stress has been used for the ship and offshore structure, but minimum cost design could be used for the case of high human cost. Natural frequency analysis and forced vibration one have been used for the strength estimation of marine structures. For the case of high precision experiment facilities in marine field, the structure has normally enough margin in allowable stress aspect and sometimes needs high natural frequency of structure to obtain very high precise experiment results. It is not easy to obtain a structure design with high natural frequency, since the natural frequency depend on the stiffness to mass ratio of the structure and increase of structural stiffness ordinary accompanies the increase of mass. It is further difficult at the grillage structure design using the profiles, because the properties of profiles are not continuous but discrete, and resource of profiles are limited at the design of grillage structure. In this paper, the grillage structure design system under the constraint of high natural frequency is introduced. The design system adopted genetic algorithm to realize optimization procedure and can be used at the design of the experimental facilities of marine field such as a towing carriage, PMM, test frame, measuring frame and rotating arm.

양생온도가 경량기포토의 강도에 미치는 영향 (Effect of Curing Temperature on the Strength Characteristics of Lightweight Air-Trapped Soil)

  • 이민아;김성원;최대경;박이근;김태형
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제28권4호
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    • pp.43-53
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    • 2012
  • 경량기포토의 현장 적용에 있어 많은 요인들이 문제를 유발시킬 수 있다. 특히 온도가 경량기포토의 거동이나 강도에 상당한 영향을 미칠 수 있으나 아직까지 이에 대한 연구가 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 현장에서 가장많이 적용되고 있는 6, 8, 10kN/$m^3$ 3가지 단위중량으로 경량기포토 공시체를 제작하여 한국의 기온 특성에 맞는 다양한 온도에서 양생시켰다. 준비된 공시체에 대해 일축압축강도시험을 실시하고, 침하거동도 같이 관찰하였다. 양생온도에 따른 경량기포토내의 공기방울의 형태 변화를 알아보기 위해 SEM을 이용한 사진촬영도 이루어졌다. 그 결과 강도, 침하, 공기방울형성 등 경량기포토의 특성에 양생온도가 영향을 미침을 확인하였다. 마지막으로 본 연구결과를 바탕으로 경량기포토의 품질을 확보할 수 있는 허용양생온도 $8^{\circ}C{\sim}25^{\circ}C$가 제안되었다.

해양플랫폼 알루미늄 핸드레일 적용을 위한 소켓 구조강도 평가법 (Methodology of Strength Analysis of Socket for AL Handrail in Offshore Platform)

  • 김연호;박주신;서정관
    • 해양환경안전학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.354-360
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    • 2022
  • 해양플랜트 상구구조물의 중량 절감을 위한 알루미늄 핸드레일 적용을 위하여, 소재의 항복강도 향상 및 관련 국제기준에 부합한 강도평가를 통하여 설계가 이루어지고 있다. 기존에 해양프로젝트에 설치된 알루미늄 핸드레일은 플랫폼에 설치 시 소켓에 볼트 연결되며, 소켓의 설계 정도에 따라서 핸드레일 처짐 량이 크게 좌우된다. 그러나 국제기준에서는 소켓에 대한 중요성 언급이 없으며, 별도의 평가 절차나 기준도 모호하다. 따라서 본 연구를 통해서 핸드레일 소켓 설계 시 고려해야 하는 주요 인자들에 대한 강도 해석을 수행하고, 최적의 치수를 도출하였다. 개발모델의 구조 안전성을 확보하기 위하여, 실험을 통한 검증을 수행하였고, 국제기준에서 요구하는 허용 처짐 이내에서 모두 만족함을 확인하였다. 개발된 국산화 모델은 기존 외국 제조사와 비교하여 가볍고, 생산성이 향상되어 향후 많은 분야에서 사용이 될 것으로 판단된다.

원형강관 기둥의 구조적인 거동 및 강도에 관한 연구 (A Study on the Structural Behavior and the Strength of Circular Hollow Steel(CHS) Section Columns)

  • 강두원;권영봉
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제21권5호
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    • pp.505-514
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    • 2009
  • 본 논문에는 압측실험 결과에 근거한 원형강관의 구조적인 거동 및 설계강도에 대하여 기술하였다. 원형강관 기둥의 극한강도는 직경-두께비 및 세장비에 의하여 결정된다. 원형강관의 직경-두께비가 큰 경우 전체좌굴 발생 이전에 탄성 및 비탄성 국부좌굴이 일어나게 되어 기둥강도를 감소시키게 된다. 원형강관의 국부좌굴이 기둥강도에 미치는 영향을 연구하기 위하여 두께 2.8mm, 3.2 mm인 SM400 강판을 용접하여 직경-두께비 45에서 170까지인 원형강관을 제작하여 압축실험을 수행하였다. 실험결과에 따르면 직경-두께비가 현행 설계기준의 항복한계보다 작은 원형강관의 경우에도 비탄성국부좌굴이 발생하였으나 상당한 크기의 후좌굴강도를 보여 최대응력은 항복강도를 상회하였다. 도로교설계기준(2005)에 의한 허용응력은 실험결과와 비교하여 상당히 안전치로 나타났다. 최근에 개발된 직접강도법을 원형강관에 적용하기 위하여 실험 및 수치해석 결과와 비교한 결과, 제안된 직접강도법은 국부좌굴과 전체좌굴의 혼합 유무와 상관없이 원형강관 기둥의 극한강도를 적절하게 예측할 수 있는 것으로 나타났다.