• 제목/요약/키워드: poisson ratio

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복합섬유가 혼입된 고강도 콘크리트의 고온가열에 따른 성능 평가 (Performance Evaluation of High Strength Concrete with Composite Fibers in Accordance with High Temperature)

  • 김승기;김우석
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제19권6호
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    • pp.63-71
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    • 2015
  • 본 연구는 섬유를 혼입한 고강도 콘크리트의 온도 변화에 따른 내화특성 분석에 관한 연구로 고강도 콘크리트에 고온이 가해질 경우 발생되는 폭렬현상에 대하여 방지효과가 있는 것으로 알려져 있는 하이브리드섬유와 강섬유를 함께 혼입하여 만든 복합섬유를 사용하여 온도 변화($100{\sim}800^{\circ}C$)에 따른 고강도 콘크리트의 내화특성 및 역학적 메커니즘을 분석하였다. 또한 본 논문에서는 고강도 콘크리트 구조물에서 가장 문제가 되는 폭렬현상을 막는 대책 중의 하나인 섬유 혼입을 통한 방법을 사용하여 SEM 및 XRD 분석 등의 방법으로 고온을 받은 고강도 콘크리트의 열적 특성 및 역학적 특성을 규명하고자 하였다.

곡면형상의 알루미늄 하니콤/CFRP 샌드위치 패널에 관한 실험적 연구 (Experimental Testing of Curved Aluminum Honeycomb/CFRP Sandwich Panels)

  • 롸르네;박용빈;권진회;최진호
    • Composites Research
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    • 제26권2호
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    • pp.85-90
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    • 2013
  • 본 논문에서는 탄소섬유강화플라스틱 면재와 알루미늄 샌드위치 심재를 가지는 복합재 샌드위치의 제조와 3절점 굽힘 실험에 대해 연구하였다. 시편은 3가지 하니컴 종류(3.18 mm, 4.76 mm, 6.35 mm의 셀 크기)와 3가지 곡률 반지름(평판, r = 1.6 m, r = 1.3 m)을 가지도록 제작하였다. 샌드위치 곡률의 기준은 W-방향을 기준으로 제작 하였다. CFRP $2{\times}2$ 트윌의 인장에서 기계적 물성치(탄성계수, 강도, 푸아송 비)를 측정하여 그 값들을 다른 CFRP 섬유 적층판의 값과 비교하였다. 실험결과 평판 샌드위치 패널의 3절점 굽힘 실험에서 심재의 전단강도는 공개된 데이터에 비해 11-30% 낮게 나왔다. 제한된 시편 크기에서 1.3미터 곡률을 가지는 패널은 평판 패널에 비해 심재의 극한 전단강도가 0.8-3.8% 감소한 것으로 나타났다.

Interaction and mechanical effect of materials interface of contact zone composite samples: Uniaxial compression experimental and numerical studies

  • Wang, Weiqi;Ye, Yicheng;Wang, Qihu;Luo, Binyu;Wang, Jie;Liu, Yang
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제21권6호
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    • pp.571-582
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    • 2020
  • Aiming at the mechanical and structural characteristics of the contact zone composite rock, the uniaxial compression tests and numerical studies were carried out. The interaction forms and formation mechanisms at the contact interfaces of different materials were analyzed to reveal the effect of interaction on the mechanical behavior of composite samples. The research demonstrated that there are three types of interactions between the two materials at the contact interface: constraint parallel to the interface, squeezing perpendicular to the interface, and shear stress on the interface. The interaction is mainly affected by the differences in Poisson's ratio and elastic modulus of the two materials, stronger interface adhesion, and larger interface inclination. The interaction weakens the strength and stiffness of the composite sample, and the magnitude of weakening is positively correlated with the degree of difference in the mechanical properties of the materials. The tensile-shear stress derived from the interaction results in the axial tensile fracture perpendicular to the interface and the interfacial shear facture. Tensile cracks in stronger material will propagation into the weaker material through the bonded interface. The larger inclination angle of the interface enhances the effect of composite tensile/shear failure on the overall sample.

구속적 비선형 최적화에 의한 합성재료 탄성물성치의 수치적 예측 (Numerical Prediction of elastic Material Properties of Composites by A Constrained Nonlinear Optimization Method)

  • 신수봉;고현무
    • 전산구조공학
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    • 제10권2호
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    • pp.225-232
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    • 1997
  • 서로 다른 기지의 성질을 갖는 재료들을 혼합하여 만든 합성재료의 새로운 물성치는 일반적으로 실험으로 규명하고 있다. 혼합하는 재료들의 체적비에 따라 실험으로 측정한 합성재료의 탄성계수와 포와송비는 그 합성재료로 만들어지는 구조물의 역학적 거동을 예측하는 해석적 모델의 기본자료로 사용된다. 합성재료 탄성물성치의 수치적 예측은 합성재료에 대한 유한요소 모델로 해석한 정적변위와 균질.등방성으로 가정한 모델을 해석한 정적변위와의 차이를 최소화하는 구속적 비선형 최적화기법을 사용하여 수행하였다. 유한요소 모델은 체적비에 따라 혼합물질을 분배하기 용이하도록 제안하였으며 구속조건 및 하중조건은 일축인장에 의한 거동을 예측하도록 설정하였다. 본 논문에서는 고체입자를 섞어 만든 합성재료의 탄성물성치를 예제를 통하여 수치적으로 예측하고 그 결과를 실험결과 및 이론식들과 비교.검토하였다.

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쇄석다짐말뚝 주변지반의 지반정수산정을 위한 민감도 분석 (A Sensitivity Analysis for the Geotechnical Parameters Estimation of a Ground around a Granular Compaction Pile)

  • 한유식;최용규
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제31권12호
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    • pp.5-15
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    • 2015
  • 연약지반 개량목적으로 쇄석다짐말뚝에 대한 연구는 많이 진행되어 왔다. 하지만 이러한 연구들은 수치해석 및 실내모형실험을 토대로 도출해 낸 결과이며, 연성말뚝(기초의 강성이 작아 유연한 기초)의 벌징파괴에 대해 효율적으로 적용할 수 있는 방안에 대한 연구는 없는 실정이다. 이 연구는 SPT 시험의 N치로 추정된 지반물성치의 변화에 따른 쇄석다짐말뚝의 등단면 및 변단면의 하중-침하량 관계에 대한 민감도를 분석하였다. 정재하시험의 하중-침하량 결과에 기초하여 수치해석 시 지반에 대한 지반 물성치를 추정하였다. N치가 3이하인 매우 연약한 점토층의 탄성계수는 700~2000kPa, 푸아송비는 0.40~0.48의 값이 합리적인 것으로 판단되었다.

Full-scale tests and finite element analysis of arched corrugated steel roof under static loads

  • Wang, X.P.;Jiang, C.R.;Li, G.Q.;Wang, S.Y.
    • Steel and Composite Structures
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    • 제7권4호
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    • pp.339-354
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    • 2007
  • Arched Corrugated Steel Roof (ACSR) is a kind of thin-walled steel shell, composing of arched panels with transverse small corrugations. Four full-scale W666 ACSR samples with 18m and 30m span were tested under full and half span static vertical uniform loads. Displacement, bearing capacities and failure modes of the four samples were measured. The web and bottom flange in ACSR with transverse small corrugations are simplified to anisotropic curved plates, and the equivalent tensile modulus, shear modulus and Poisson's ratio of 18m span ACSR were measured. Two 18 m-span W666 ACSR samples were analyzed with the Finite Element Analysis program ABAQUS. Base on the tests, the limit bearing capacity of ACSR is low, and for half span loading, it is 74-75% compared with the full span loading. When the testing load approached to the limit value, the bottom flange at the sample's bulge place locally buckled first, and then the whole arched roof collapsed suddenly. If the vertical loads apply along the full span, the deformation shape is symmetric, but the overall failure mode is asymmetric. For half span vertical loading, the deformation shape and the overall failure mode of the structure are asymmetric. The ACSR displacement under the vertical loads is large and the structural stiffness is low. There is a little difference between the FEM analysis results and testing data, showing the simplify method of small corrugations in ACSR and the building techniques of FEM models are rational and useful.

엘리트 레슬링선수들의 손상유형에 따른 시각적 상사 척도와 회복 기간과의 융복합분석 (Convergence Analysis of the between Visual Analog Scale and Recovery Time according to the Types of Injury of Elite Wrestling Athletes)

  • 김준철;박기준
    • 한국융합학회논문지
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    • 제11권9호
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    • pp.59-63
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    • 2020
  • 본 연구는 엘리트 레슬링선수들이 주로 발생하는 스포츠 손상유형을 알아보고, 그에 따른 시각적 상사 척도와 회복 기간 그리고 시각적 상사 척도와 회복 기간이 어떠한 관계가 있는지 알아보고자 하였다. 손상 유형별 발생률은 포아송 비로 계산하였으며, 손상유형에 따른 시각적 상사 척도와 회복 기간은 일원분산분석을 시행하였다. 또한, 시각적 상사 척도와 회복 기간의 관계를 알아보기 위해 단순선형 회귀분석을 시행하였으며, 모든 통계의 유의성은 α=.05로 하였다. 연구결과 인대 손상이 가장 높았으며, 그다음으로는 근육 손상, 연골 손상 그리고 힘줄 손상 순이었다. 손상유형에 따른 시각적 상사 척도는 통계적으로 유의하였으며(p=.001), 회복 기간에서도 통계적으로 유의하였다(p=.001). 또한, 시각적 상사 척도가 1씩 증가할 경우, 회복 기간은 약 1.89일씩 길어졌다(p=.001). 이러한 연구들은 선수들의 안전한 선수 생활과 스포츠 현장 복귀를 위한 유용한 이론적 배경으로 제공될 것이다.

최적화 알고리즘을 이용한 복개터널 물성값의 역해석 (Back Analysis for the Properties of Cut and Cover Tunnel using Optimization Algorithms)

  • 박병수;전상현
    • 한국방재학회 논문집
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    • 제8권1호
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    • pp.81-87
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    • 2008
  • 본 연구는 복개터널 안정해석시 이용되는 불확실한 지반물성값을 계측자료로부터 최적화하는 역해석에 관한 연구이다. 이 문제에 적합한 최적화 알고리즘을 선택하기 위하여 Simplex방법, Powell방법, Rosenbrock방법, Leverberg-Marquardt방법의 최적화 알고리즘을 가상의 지반굴착문제에 적용하여 소정의 정확성으로 최적해를 구할 수 있는 신뢰도와 변수평가에 소요되는 연산속도에 관하여 비교분석하였다. 해석결과 각 방법모두 허용규준을 만족한 후 정해에 수렴하였고, 함수평가에 소요되는 연산속도에서 최소자승법의 Levenberg-Marquardt방법과 Rossenbrock방법이 효율적으로 수행되는 것으로 나타났다. 한편 복개터널의 탄성계수와 포아송비를 역해석한 결과 역해석시 고려되는 계측점의 수가 증가할수록 설계변수를 정확하게 평가할 수 있었으며 소요되는 연산속도도 개선되는 것으로 나타났다.

지반 및 원형기초의 특성이 기초의 동적거동에 미치는 영향 (Dependency of Dynamic Behavior of Circular Foundation on Ground and Foundation Characteristics)

  • 안재훈
    • 한국방재학회 논문집
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    • 제8권2호
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    • pp.111-117
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    • 2008
  • 지반 및 원형기초의 물성이 그 기초의 수직 동적거동에 미치는 영향이 해석적 해와 수치해석을 통해 연구되었다. 해석적 해로는 반무한체 지반 위 원형기초의 거동을 나타내는 간략 해가, 수치해석방법으로는 선대칭 유한요소법이 consistent transmitting 경계조건과 함께 사용되었다. 균일한 지반의 물성으로서의 전단파속도는 원형기초 동적거동의 공명진동수에 영향을 주었으나 공명진동시의 최대반응값에는 영향을 미치지 않았다. 같은 경우에 지반의 밀도는 공명진동수와 최대반응값에 모두 영향을 주었다. 균일한 지반 위 원형기초의 크기와 질량도 원형기초 동적거동의 공명진동수와 최대반응값 모두에 영향을 주었으나 균일 지반의 포아송비는 큰 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 지반이 균일하지 않고 층이 존재할 경우에 각 층의 물성으로의 전단파속도들의 상관관계는 원형기초의 최대반응값에 영향을 주었다.

에폭시 폴리머의 물성에 미치는 태양광 복사 노화의 영향 (Effect of Solar Radiation Aging on the Properties of Epoxy Polymers)

  • 이동건;이상봉;김명준;박정선;이수용;강태엽
    • 한국항공우주학회지
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    • 제44권9호
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    • pp.769-774
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    • 2016
  • 장기간 태양광 복사환경에 노출되는 폴리머는 성능의 신뢰성을 확보하기 위해 장기간 환경시험을 필요로 한다. 본 논문에서는 MIL-STD-810을 따라 설계된 태양광 복사 시험기를 이용하여, 7, 14, 28, 56, 그리고 84 주기 동안 태양광 노화 시험을 하였다. 노화 시험 후에 RGB 값을 측정하고 CIE 1976 색공간을 이용하여, 각각의 RGB 감소율과 총 색 변화량을 계산하였다. 또한 만능재료시험기를 이용하여, ASTM-D638 시험 규격을 따라, 기계적 물성이 측정되었다. 결과적으로 태양광 노화 주기가 길어질수록, 총 색 변화량이 증가하였으며, 인장 강도, 연신율이 감소하였으나 탄성계수와 포아송 비는 변화가 적었다.