• Smart Structures and Systems
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• 제8권3호
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• pp.321-341
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• 2011

Acoustic emission (AE) monitoring was conducted for mortar specimens under three types of static loading patterns (cubic-splitting, direct-shear and pull-out). Each of the applied loading patterns was expected to produce a particular fracture process. Subsequently, the AEs generated by various fracture or damage processes carried specific information on temporal micro-crack behaviors of concrete for post analysis, which was represented in the form of detected AE signal characteristics. Among various available characteristics of acquired AE signals, frequency content was of great interest. In this study, cement-based piezoelectric sensor (as AE transducer) and home-programmed DEcLIN monitoring system were utilized for AE monitoring on mortar. The cement-based piezoelectric sensor demonstrated enhanced sensitivity and broad frequency domain response range after being embedded into mortar specimens. This broad band characteristic of cement-based piezoelectric sensor in frequency domain response benefited the analysis of frequency content of AE. Various evaluation methods were introduced and employed to clarify the variation characteristics of AE frequency content in each test. It was found that the variation behaviors of AE frequency content exhibited a close relationship with the applied loading processes during the tests.

• 한국분말야금학회:학술대회논문집
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• 한국분말야금학회 1997년도 춘계학술강연 및 발표대회 강연 및 발표논문 초록집
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• pp.34-34
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• 1997

The effect of alloying mode and porosity on the axial tension-tension fatigue behavior of a P/M steel of nominal composition Fe-4w/o Ni-1.5w/o Cu-O.5w/o Mo-O.5w/o C has been evaluated. Alloying modes utilized were elemental powder mixing, partial alloying(distaloy) and prealloying by water atomization; in each case the carbon was introduced as graphite prior to sintering. Powder compacts were sintered($1120{\circ}C$/30 min.) in 7Sv/o $H_2$/25v/o $N_2$ to densities in the range 6.77-7.2 g/$cm^3$. The dependence of fatigue limit response on alloying mode and porosity was interpreted in terms of the constituent phases and the pore and fracture morphologies associated with the three alloying modes. For the same nominal composition, the three alloying modes resulted in different sintered microstructures. In the elemental mix alloy and the distaloy, the major constituent was coarse and fine pearlite, with regions of Ni-rich ferrite, Ni-rich martensite and Ni-rich areas. In contrast, the prealloy consisted primarily of martensite by with some Ni-rich areas. From an examination of the fracture surfaces following fatigue testing it was concluded that essentially all of the fracture surfaces exhibited dimpled rupture, characteristic of tensile overload. Thus, the extent of growth of any fatigue cracks prior to overload was small. The stress amplitude for the three alloying modes at 2x$l0^6$ was used for the comparison of fatigue strengths. For load cycles <3x$l0^5$, the prealloy exhibited optimum fatigue response followed by the distaloy and elemental mix alloy, respectively. At load cycles >2x$l0^6$, similar fatigue limits were exhibited by the three alloys. It was concluded that fatigue cracks propagate primarily through pores, rather than through the constituent phases of the microstructure. A decrease in pore SIze improved the S-N behavior of the sintered steel.

• 한국지진공학회논문집
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• 제14권5호
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• pp.23-31
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• 2010

본 연구에서는 지진시 앵커기초의 파괴한계성능을 평가하기 위하여 진동대 실험을 수행하였다. 앵커기초에 발생 가능한 열화현상인 균열의 영향을 평가하기 위하여 균열이 없는 시편, 관통균열 시편 그리고 파괴예상면 내에 측면균열이 있는 시편을 제작하여 각각의 파괴한계성능을 평가하였다. 우선적으로 임팩트 해머에 의한 가진 실험을 통하여 동특성분석실험을 수행하여 실험모형의 동특성을 분석하였으며, 앵커기초의 파괴 시까지 진동대 실험을 수행하여 극한거동을 평가하였다. 최종적으로 앵커기초의 설계기준과 비교하여 거동특성을 분석하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제44권2호
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• pp.141-147
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• 2024

본 연구에서는 마이크로 CT 이미지를 활용하여 3D 프린팅 콘크리트의 공극분포 특성에 따른 인장파괴 강도를 확인하였다. 3D 프린팅 기법으로 출력된 콘크리트 구조물은 일반적인 시편과는 다르게 적층방향 및 필라멘트 접촉면의 존재에 따라 공극의 방향성을 갖는다. 이에 따라 3D 프린팅 콘크리트 시편의 공극분포를 확률론적 방법으로 분석하고, 유한요소기법을 통해 방향별 인장강도를 분석하였다. 3D 프린팅된 시편 내부의 공극이 방향성을 갖는 것을 확인하였고, 출력에 의한 미세구조 특성-강도의 영향성을 평가하였다. 본 연구는 마이크로 CT 이미지 기반의 공극 분포 특성을 분석하고 시뮬레이션을 활용한 기계적 물성 평가를 수행하여 보다 향상된 성능의 적층 구조물 설계 및 재료 개발에 활용하고자 한다.

• 한국소성가공학회:학술대회논문집
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• 한국소성가공학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.275-278
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• 2005

INCONEL 718, nickel based superalloy, has good formability, high strength, excellent corrosion resistance and mechanical properties at high temperature. Owing to theses attractive properties, it finds use in applications such as combustion system, turbine engines and nuclear reactors. In such applications, components are typically required to be tolerant of high stress impact loading. This may cause material degradation and lead to catastrophic failure during service operation. In order to design optimal structural parts made of INCONEL 718, accurate understanding of material's mechanical properties, dynamic behavior and fracture characteristic as a function of strain rates are required. This paper concerned with the dynamic material properties of the INCONEL 718 for the various strain rates. The dynamic response of the INCONEL 718 at intermediate strain rate is obtained from the high speed tensile test machine test and at the high strain rate is from the split Hopkinson pressure bar test. Based on the experimental results, the effects of strain rate on dynamic flow stress, work hardening characteristics, strain rate sensitivity and elongation to the failure are evaluated. Experimental results from both quasi-static and high strain rate up to the 5000/sec are interpolated in order to construct the Johnson-Cook model as the constitutive relation that should be applied to simulate and design the structural parts made of INCONEL 718.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제32권1호
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• pp.37-44
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• 2019

결합 기반 페리다이나믹 모델은 간단한 재료 모델을 통해 취성 재료의 다양한 동적 파괴 특성을 확인할 수 있었지만, 다양한 재료 구성 모델을 표현하는데 많은 한계점이 나타났다. 특히, 절점 간 결합이 서로 독립적으로 작용하여 포아송 비가 고정되고 전단 변형이 표현되는 않는 문제점이 있다. 상태 기반 페리다이나믹 모델은 보다 일반화되고 엄밀한 재료 모델링이 가능하며, 모든 결합의 변형 정보를 통해 각 절점의 거동이 계산되기 때문에 결합 기반 모델에서 표현하지 못한 전단 변형까지도 표현 가능하다. 본 연구에서는 상태 기반 페리다이나믹 모델을 통해 재료 모델을 구성하고, 소성 흐름 법칙으로부터 재료의 완전 소성 거동을 표현할 수 있도록 간단한 재료 모델을 구성한다. 평판 수치 예제를 통해 구성된 완전 소성 재료 모델을 검증하고 응력 변형 곡선을 확인한다. 또한 비국부 접촉 모델링을 통해 서로 다른 두 물체가 충돌하는 현상을 모사하여, 화강암반 모델의 고속 충돌 파괴 해석을 수행하고 결과분석 및 실험현상과 비교한다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제21권2호
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• pp.279-299
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• 2019

최근 발생한 경주 및 포항지진은 한반도가 더 이상 지진으로부터 안전지대가 아님을 상기시키는 계기가 되었다. 그에 따라 내진설계에 대한 중요성이 대두되고 있으며, 설계응답스펙트럼(design response spectrum)에 대한 연구 또한 많은 연구자들에 의해 활발히 이루어지고 있다. 현재 터널의 내진설계는 라이닝(Lining) 설치 완료 후 동적해석을 수행하여 안정성을 검토하는 과정으로 수행되어 시공 중에 지진 발생에 대한 고려는 이루어지지 않고 있다. 따라서 본 연구에서는 단층파쇄대에 시공 중인 터널의 현장계측 결과를 이용하여 역해석을 수행한 후 지진파를 고려한 수치해석을 수행하여 그로 인한 1차 지보재(록볼트, 숏크리트)의 거동 특성을 분석하였다. 지진파는 주기특성에 따라 단주기와 장주기로 구분하여 적용하였다. 수치해석 결과 지진의 주기 특성에 의한 영향은 미미한 것으로 나타났으며, 터널 천단 변위(crown displacement)는 28~31%, 단층파쇄대에 접한 좌측부의 변위는 약 14~16% 증가하는 것으로 나타났다. 기반암과 접하고 있는 우측부의 경우 약 13~27%가량 증가하는 것으로 나타났다. 숏크리트의 경우, 지진하중 고려에 따라 천단부에서의 축력이 약 113~115% 증가하였으며, 단층파쇄대와 접하고 있는 좌측부의 경우 102%, 기반암과 접하고 있는 우측부의 경우 106~110%가량 증가하는 것으로 각각 나타났다. 록볼트는 천단부, 좌측부, 우측부에서 정착지반이 단층파쇄대, 단층파쇄대와 기반암, 기반암인 경우로 선정하여 변위와 축력을 분석하였으며, 단층파쇄대와 기반암에 동시에 정착되어 있는 록볼트의 변위 및 축력이 지진으로부터 가장 취약한 것으로 나타났다.