• 제목/요약/키워드: metal plate connection

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비선형 유한요소법을 이용한 메탈 플레이트 접합부의 거동해석 (Analysis of Behavior of Metal Plate Connection by Nonlinear Finite Element Method)

  • 현재혁;김광철;이전제
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제27권3호
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    • pp.23-30
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    • 1999
  • 경골 목조 트러스를 접합하는데 가장 널리 사용되는 메탈 플레이트 접합부의 거동을 해석하기 위한 연구가 많이 수행되어왔다. 유한요소법을 사용한 해석은 그 연구들중의 하나이다. 선형 모델을 사용한 유한요소법은 하중-변위 곡선의 초기 경사를 예측하는데는 유효하게 사용될 수 있다. 하지만, 하중이 증가할수록 예측된 변위는 실험치에 비해 과예측이 된다. 따라서 선형 모델을 비선형부분을 예측하는데는 사용할 수 없다. 실제 거동을 더욱 정확하게 예측하기 위해, 본 연구에서는 비선형 항을 유한요소 모델에 첨가시켰다. EA와 AA 형태에서는 예측치와 실험치간에 고도의 유사성을 보여주었다. 하지만, EE와 AE 형태에서는 곡선의 비선형 부분에서 실험치와 예측치가 약간의 차이를 보여주었다. 이러한 결과는 슬립의 효과를 충분히 반영하지 못한 것에 기인한 것으로 추측된다. 결과적으로 메틸플레이트 접합부의 거동에 있어서 비선형 해석의 정확도를 증진시키기 위해서는 반드시 슬립의 효과가 고려되어야 할 것이다.

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압축하중을 받는 파형강판 연결부 상세에 따른 구조거동 분석 (Verification on the Compressive Behavior of Corrugated Steel Plates due to Details of Bolted Lap Joint)

  • 오홍섭;남기욱
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제16권1호
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    • pp.9-17
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    • 2012
  • 본 연구는 소규모 지하통로, 저류시설 및 지중구조물에 많이 적용되고 있는 파형강판구조의 이음부강도를 실험적으로 평가하고자 하였다. 대골형파형강판을 사용하는 지중 강구조물은 압축력에 대하여 충분한 안정성을 확보하여야 한다. 그러나 현장에서 볼트 연결되는 이음부가 강판의 두께, 캐스킷, 와셔, 슬롯홀과 같은 연결상세에 따라 강도가 변화함에도 불구하고 이음부강도에 대한 실험적 이론적 결과가 설계에 반영할 수 있을만큼 충분히 축적되지 않은 상태이다. 본 연구에서는 다양한 연결상세를 적용한 경우의 이음부 압축거동을 실험적으로 분석하였다. 연구결과 강판의 두께가 증가함에 따라 강판지압파괴에서 볼트전단의 형태로 파괴 형태가 변화하는 것으로 나타났으며, 6.omm 이상의 플레이트에서는 개스킷과 슬롯홀을 적용한 이음부가 와셔를 적용한 경우보다 효과적인 거동을 보이는 것으로 관찰되었다.

알루미늄 핀-조인트를 사용한 마이크로 미러의 제작과 측정 (Fabrication and Experiment of Micromirror with Aluminum Pin-joint)

  • 지창현;김용권
    • 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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    • 제49권8호
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    • pp.487-494
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    • 2000
  • This paper describes the design, fabrication and experiments of surface-micromachined aluminum micromirror array with hidden pin-joints. Instead of the conventional elastic spring components as connection between mirror plate and supporting structure, we used pin-joint composed of pin and staples to support the mirror plate. The placement of pin-joint under the mirror plate makes large active surface area possible. These flexureless micromirrors are driven by electrostatic force. As the mirror plate has discrete deflection angles, the device can be ap;lied to adaptive optics and digitally-operating optical applications. Four-level metal structural layers and semi-cured photoresist sacrificial layers were used in the fabrication process and sacrificial layers were removed by oxygen plasma ashing. Static characteristics of fabricated samples were measured and compared with modeling results.

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냉간성형 듀플렉스계 스테인리스강(STS329FLD) 용접접합부 모재 블록전단파단 거동 (Block Shear Behavior of Cold-Formed Duplex Stainless Steel (STS329FLD) Welded Connection with Base Metal Fracture)

  • 황보경;김태수
    • 대한건축학회논문집:구조계
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    • 제35권4호
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    • pp.157-165
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    • 2019
  • Recently, lean duplex stainless steel, STS329FLD with less nickel (reduced to 0.5~1.5%) has been developed as a substitute of austenitic stainless steel (8%~10.5% nickel in STS304) and included in Korean standards (KS). This paper investigates the block shear behavior of cold-formed duplex stainless steel (STS329FLD, nominal plate thickness of 1.5mm) fillet-welded connection with base metal fracture. Main variables are weld lengths in the longitudinal and the transverse directions of applied force ranged from 20mm to 50mm. As a result, specimens failed by typical block shear facture (the combination of gross section tensile fracture and shear fracture or shear yielding) and ultimate strength of the specimens got higher with the increase of weld length. Block shear fracture strengths predicted by current design specifications (KBC2016/AISC2016 and EC3) and existing proposed equations for welded connections by Topkaya, Oosterhof & Driver and Lee et al. were compared with test strengths. KBC2016/AISC2016 and EC3 design specifications underestimated block shear strength of STS329FLD welded connections by on average 24%, 29%, respectively and Oosterhof & Driver, Topkaya and Lee et al's equations overestimated the ultimate strength of the welded connection by the range of 3% to 44%.

Edge-Cracking Behavior of CoCrFeMnNi High-Entropy Alloy During Hot Rolling

  • Won, Jong Woo;Kang, Minju;Kwon, Heoun-Jun;Lim, Ka Ram;Seo, Seong Moon;Na, Young Sang
    • Metals and materials international
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    • 제24권6호
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    • pp.1432-1437
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    • 2018
  • This work investigated edge-cracking behavior of equiatomic CoCrFeMnNi high-entropy alloy during hot rolling at rolling temperatures $500{\leq}T_R{\leq}1000^{\circ}C$. Edge cracks did not form in the material rolled at $500^{\circ}C$, but widened and deepened into the inside of plate as $T_R$ increased from $500^{\circ}C$. Edge cracks were most severe in the material rolled at $1000^{\circ}C$. Mn-Cr-O type non-metallic inclusion and oxidation were identified as major factors that caused edge cracking. The inclusions near edge region acted as preferential sites for crack formation. Connection between inclusion cracks and surface cracks induced edge cracking. Rolling at $T_R{\geq}600^{\circ}C$ generated distinct inclusion cracks whereas they were not serious at $T_R=500^{\circ}C$, so noticeable edge cracks formed at $T_R{\geq}600^{\circ}C$. At $T_R=1000^{\circ}C$, significant oxidation occurred at the crack surface. This accelerated edge crack penetration by embrittling the crack tip, so severe edge cracking occurred at $T_R=1000^{\circ}C$.

목재(木材)-금속(金屬)플레이트 접합부(接合符)의 하중(荷重)-변위(變位) 특성(特性) 및 조합하중성능(組合荷重性能)에 대한 모형(模型) 분석(分析) (I) - 하중(荷重)-변위(變位) 특성(特性) - (Load-Displacement Characteristics and Interactive Load Capacity Model for Metal Plate Connections in Wood (I) - Load-displacement characteristics -)

  • 박문재;정희석
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제23권1호
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    • pp.21-27
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    • 1995
  • 고도(高度)의 엔지니어링 구조물(構造物)로 경제성이 높은 경골(輕骨) 목조(木造) 트러스에 사용될 수 있는 소나무(Pinus densiflora) 재(材)에 적용한 20게이지 아연도금강(鋼) 플레이트 접합부(接合部)의 하중(荷重)-변위(變位) 특성(特性)을 평가하기 위하여 Foschi 모형을 사용하여 모형 모수(母數)를 산출하고 실험치와 계산치를 비교 분석하였다. 접합부(接合部)의 하중(荷重)-변위(變位) 곡선(曲線)은 비선형 특성을 나타내었다. 접합부의 하중성능 및 강성(剛性)은 플레이트 및 목리에 평행한 형태에서 최대치를 나타내었고, 플레이트에 직각이고 목리(木理)에 평행한 형태로부터 플레이트에 평행이고 목리에 직각인 형태순으로 감소하다 플레이트 및 목리에 직각인 형태에 최소치를 나타내었다. 3-모수(母數) 비선형 모형으로 예측된 스테인레스강(鋼) 및 아연도금강(鋼) 플레이트 접합부의 하중-변위 특성에 대한 계산치는 실험치와 잘 일치하였다.

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목재(木材)-금속(金屬)플레이트 접합부(接合部)의 하중(荷重)-변위(變位) 특성(特性) 및 조합하중성능(組合荷重性能)에 대한 모형 분석 (II) - 조합하중모형(組合荷重模型)과 실험적(實驗的) 입증(立證) - (Load-Displacement Characteristics and Interactive Load Capacity Model for Metal Plate Connections in Wood(II) - Interactive Load Capacity Model and Experimental Verification -)

  • 박문재;정희석
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제23권2호
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    • pp.12-18
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    • 1995
  • 고도(高度)의 엔지니어링 구조물(構造物)로 경제성이 높은 경량(輕量) 목조(木造)트러스에 사용될 수 있는 소나무(Pinus densiflora) 재(材)에 적용한 20게이지 아연도금 강(鋼) 플레이트 접합부(接合部)의 조합하중(組合荷重) 및 모멘트 성능(性能)을 평가하기 위하여 정밀도를 개선(改善)한 편심가력(偏心加力) 장치(裝置)를 창안하여 실험하고 반강절(半剛節) 접합부의 개념(槪念)과 가상(假想)일 법(法)을 적용한 모형을 유도하여 비선형(非線形) 해석(解析)하였다. 반강절(半剛節) 접합부(接合部)의 개념을 도입하여 저자가 유도한 비선형(非線形) 모형으로 조합하중 하에서의 접합부 거동을 해석한 결과, 금속 플레이트 접합부의 모멘트는 Wolfe 모형에 비하여 정확도가 높은 값으로 계산되었는데, 이는 비선형모형에서 접합부의 반강성(半剛性)에 의한 2차적인 모멘트의 영향을 적절히 고려한 때문으로 판단되었다. 본 연구에서 사용한 실험장치는 조합하중에 대한 금속 플레이트 접합부의 성능을 평가하기 위한 표준시험법(標準試驗法)으로 적용될 수 있을 것이며, 비선형(非線形) 해석방법(解析方法)은 조합하중(組合荷重)및 모멘트 성능(性能)을 예측(豫測)하는데 활용될 수 있다.

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Experimental behaviour of extended end-plate composite beam-to-column joints subjected to reversal of loading

  • Hu, Xiamin;Zheng, Desheng;Yang, Li
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제24권3호
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    • pp.307-321
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    • 2006
  • This paper is concerned with the behaviour of steel and concrete composite joints subjected to reversal of loading. Three cruciform composite joint specimens and one bare steel joint specimen were tested so that one side of the beam-to-column connection was under negative moment and another side under positive moment. The steelwork beam-to-column connections were made of bolted end plate with an extended haunch section. Composite slabs employing metal decking were used for all the composite joint specimens. The moment-rotation relationships for the joints were obtained experimentally. Details of the experimental observations and results were reported.

이음면 이격이 확장형 단부판 이음부 성능에 미치는 영향에 대한 실험적 연구 (Experimental Study of the End-plate Gap Effect on the Performance of Extended End-plate Type Splice)

  • 김철환;이명재;김희동;김사빈
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제28권6호
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    • pp.427-438
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    • 2016
  • 두본 연구는 실험적인 방법을 통하여 단부판 이음부의 이음면에서 초기 오차로 발생하는 이격이 이음부의 내력 및 거동에 미치는 영향을 평가한 연구이다. 이를 위하여 총 5가지의 단순보형 실험체를 확장형 단부판 이음부를 이용 계획하였고 주요 변수로는 이음면 초기 이격(gap) 여부, 고력볼트 채결 전 끼움판(finger shim plate) 설치 유무, 고력볼트 체결 후 이음면 이격, 고력볼트 채결 후 끼움판 삽입 여부를 적용하였다. 정적가력실험 결과 이음판의 이격은 이음부의 최대휨강도에 미치는 영향은 제한적이나 수직변형과 초기 및 탄성강성에는 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 이격을 제어하기 위해 고력볼트 장력을 이용할 경우 고력볼트의 취성파괴 우려도 있는 것으로 나타나서 이들에 대한 충분한 고려가 필요할 것으로 판단된다.

PLASTICITY-BASED WELDING DISTORTION ANALYSIS OF THIN PLATE CONNECTIONS

  • Jung, Gonghyun;Tsai, Chon L.
    • 대한용접접합학회:학술대회논문집
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    • 대한용접접합학회 2002년도 Proceedings of the International Welding/Joining Conference-Korea
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    • pp.694-699
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    • 2002
  • In autobody assembly, thin-wall, tubular connections have been used for the frame structure. Recent interest in light materials, such as aluminum or magnesium alloys, has been rapidly growing for weight reduction and fuel efficiency. Due to higher thermal expansion coefficient, low stiffness/strength, and low softening temperature of aluminum and magnesium alloys, control of welding-induced distortion in these connections becomes a critical issue. In this study, the material sensitivity to welding distortion was investigated using a T-tubular connection of three types materials; low carbon steel (A500 Gr. A), aluminum alloy (5456-H116) and magnesium alloy (AZ91C-T6). An uncoupled thermal and mechanical finite element analysis scheme using the ABAQUS software program was developed to model and simulate the welding process, welding procedure and material behaviors. The predicted angular distortions were correlated to the cumulative plastic strains. A unique relationship between distortion and plastic strains exists for all three materials studied. The amount of distortion is proportional to the magnitude and distribution of the cumulative plastic strains in the weldment. The magnesium alloy has the highest distortion sensitivity, followed by the other two materials with the steel connection having the least distortion. Results from studies of thin-aluminum plates show that welding distortion can be minimized by reducing the cumulative plastic strains by preventing heat diffusion into the base metal using a strong heat sink placed directly beneath the weld. A rapid cooling method is recommended to reduce welding distortion of magnesium tubular connections.

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