• Title/Summary/Keyword: impact failure

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충격완충체의 효과를 고려할 수 있는 운반용기의 파열낙하시험 유한요소해석 방법 (A mite Element Modeling for the Puncture Drop Test of a Cask with the Failure of Impact Limiter)

  • 권기찬;서기석;유길성
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제7권1호
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    • pp.9-16
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    • 2009
  • 방사성물질 운반용기는 가상 사고조건에서 구조적 건전성이 유지됨을 실험 및 수치해석을 통해 입증하여야 한다. 가상 사고조건에 포함되는 파열낙하 조건에 대한 기존 유한요소해석의 경우 충격완충체에서 재료의 파손이 발생하기 때문에 일반적으로 유한요소모델에서 이 부분을 무시하고 해석한다. 본 논문에서는 파열낙하 해석에서 충격완충체의 변형으로 인한 낙하에너지 흡수의 효과를 고려하기 위해 요소의 적분점에서 응력 이나 변형율이 재료의 파손 기준치에 도달하면 그 요소를 제거하는 방법을 제안한다. 본 해석방법의 효용성을 보이기 위해 한국원자력연구원에서 설계중인 핫셀 운반용기에 대해 파열낙하 해석을 수행하였으며, 요소제거 기법의 적용을 통해 낙하 에너지의 80% 정도가 충격완충체에서 흡수되는 것으로 계산되었다. 본 해석방법은 시험조건에 비해 보수성을 가지는 평가방법이며, 기존의 해석방법과 비교해 파열낙하 조건을 보다 근사적으로 해석할 수 있는 방법이다.

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The Plant-specific Impact of Different Pressurization Rates in the Probabilistic Estimation of Containment Failure Modes

  • Ahn, Kwang-ll;Yang, Joon-Eon;Ha, Jae-Joo
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제35권2호
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    • pp.154-164
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    • 2003
  • The explicit consideration of different pressurization rates in estimating the probabilities of containment failure modes has a profound effect on the confidence of containment performance evaluation that is so critical for risk assessment of nuclear power plants. Except for the sophisticated NUREG-1150 study, many of the recent containment performance analyses (through Level 2 PSAs or IPE back-end analyses) did not take into account an explicit distinction between slow and fast pressurization in their analyses. A careful investigation of both approaches shows that many of the approaches adopted in the recent containment performance analyses exactly correspond to the NUREG-1150 approach for the prediction of containment failure mode probabilities in the presence of fast pressurization. As a result, it was expected that the existing containment performance analysis results would be subjected to greater or less conservatism in light of the ultimate failure mode of the containment. The main purpose of this paper is to assess potential conservatism of a plant-specific containment performance analysis result in light of containment failure mode probabilities.

CF/Epoxy적층판의 충격손상거동에 관한 연구 (A Study on Impact Damage Behavior of CF/Epoxy Composite Laminates)

  • 임광희;심재기;양인영
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제26권5호
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    • pp.835-842
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    • 2002
  • In this paper, static and fatigue bending strengths and failure mechanisms of CFRP (carbon fiber reinforced plastics) laminates having impact damages have been evaluated. Composite laminates used for this experiment are CF/EPOXY orthotropy laminated plates, which have two-interfaces $[0^0_ 4/90^0_4]_{ sym}$. A steel ball launched by the air gun collides against CFRP laminates to generate impact damages. The damage growth during bending fatigue test is observed by the scanning acoustic microscope (SAM) and also, the fracture surfaces were observed by using the SEM (scanning electron microscope). In the case of impacted-side compression, fracture is propagated from the transverse crack generated near impact point. On the other hand, fracture is developed toward the impact point from the edge of interface-B delamination in the case of impacted-side tension. Eventually, failure mechanisms have been confirmed based on the observed delamination areas and fracture surfaces.

GF/PP 복합재료의 충격파괴거동에 대한 온도효과 (Temperature Effect on Impact Fracture Behavior of GF/PP Composites)

  • 고성위;엄윤성
    • 수산해양기술연구
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    • 제41권1호
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    • pp.78-84
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    • 2005
  • The main goal of this work is to study the effects of temperature and volume fraction of fiber on the Charpy impact test with GF/PP composites. The critical fracture energy and failure mechanisms of GF/PP composites are investigated in the temperature range of 60^{\circ}C$ to -50^{\circ}C$ by impact test. The critical fracture energy increased as the fiber volume fraction ratio increased. The critical fracture energy shows a maximum at ambient temperature and it tends to decreases as temperature goes up or goes down. Major failure mechanisms can be classified such as fiber matrix debonding, fiber pull-out and/or delamination and matrix deformation.

기하학적 초기형상결함을 갖는 보강 원통의 충격좌굴 신뢰성 해석 (Impact Buckling Reliability Analysis of Stiffened Cylinder With Initial Geometric Imperfection)

  • 김두기
    • 소음진동
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    • 제6권6호
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    • pp.735-747
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    • 1996
  • In this paper, buckling reliability analyses of stiffened cylinder with random initial geometric imperfection under axial impact load are performed by the combined response surface method. The effect of random geometric imperfection on the failure probability and reliability is recognized quantitatively. Buckling reliability decreases with the increase of mean value, cov of initial geometric imperfection under the same external load. Buckling probability under impact load is greater than those under static load with the same condition. From the probabilistic characteristics of imapct buckling load, relation between reliability index and safety parameter can be obtained in addition to the relation between load and reliability index. And those results can be used to determine the range of required safety parameter and acceptable imperfaction.

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충격하중을 받는 원통의 최초좌굴시간의 변동성에 대한 기하학적 초기결함의 영향 (Influence of Geometric Initial Imperfection on the First Buckling Time Variation of Cylinder Under Impact Load)

  • 김두기
    • 전산구조공학
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    • 제10권1호
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    • pp.173-183
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    • 1997
  • 본 논문에서는 랜덤한 축대칭 기하학적 초기결함을 갖는 원통이 축방향 충격하중을 받는 경우의 반경방향 변위가 임계기준치를 최초로 통과하는 확률론적 충격좌굴 파괴시간을 해석할 수 있는 방법을 제시하였다. 랜덤한 기하학적 초기결함의 생성을 위해 초기결함의 평균함수 및 상관함수를 이용하여 확률장을 형성하는 방법을 사용하였다. 본 논문에서 제시된 방법은 실제적인 기하학적 초기결함이 갖는 불확실성을 취급하는데 적절하고 실용적이므로 이를 고려한 원통의 구조안전도해석에 이용할 수 있다.

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컴퓨터의 충격해석 및 실험적 검증 (Evaluation of Drop/Impact Performance of Laptop Computer)

  • 윤영한;임경화;김진규;안채헌
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2000년도 추계학술대회논문집
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    • pp.737-741
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    • 2000
  • Portable communication devices such as laptop computers suffer impact-induced failure in their usage. Drop/impact performance of these products is one of important concerns of product design. Because of the small size of this kind of electronics products, it is very expensive, time-consuming and difficult to conduct drop tests to directly detect the failure mechanism and identify their drop behaviors. Finite element analysis provides a vital, powerful vehicle to solve the problems. The models are created with HYPERMESH, and the analysis is carried out with LS-DYNA3D. The analysis is focused on HDD impact behavior in acceleration peak values.

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복합판재의 파단 변형률 불확실성을 고려한 탄 관통 잔류속도에 대한 시험 및 수치해석 (Test and Numerical Analysis for Penetration Residual Velocity of Bullet Considering Failure Strain Uncertainty of Composite Plates)

  • 차명석;이민형
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제40권3호
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    • pp.281-288
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    • 2016
  • 복합재는 재료 불균질성에 의해 고속 충돌 시 방호성능 자료가 산포한다. 본 연구에서는 다수의 충돌시험으로 복합판재 잔류속도 산포를 확보하고 수치해석으로 예측하는 방법을 정립하였다. 먼저 10개의 동일 시편으로 인장시험을 수행하여 파단변형률 산포를 얻었다. 같은 재료로 제작된 4ply([0/90]s)와 8ply([0/90/0/90]s) GFRP(Glass Fiber Reinforced Plastic) 복합판재에 FSP(Fragment Simulating Projectile) 고속 충돌시험을 동일 조건에서 다수 수행하여 잔류속도 산포를 얻었다. 인장시험에서 얻어진 파단 변형률 분포를 이용하여 수치해석을 수행하였다. 충돌속도는 4ply와 8ply 각각 411.7m/s와 592.5m/s이다. 시험 결과와 비교하여 적절한 잔류속도의 산포를 예측할 수 있었다. 추가적으로 복합판재의 경우 Solid요소 대비 Layered Solid요소로 모델링하면 계산시간이 감소되었다.