It is well known that during the oxygen cutting process residual thermal stresses are produced in weldment. The local non-uniform heating and subsequent cooling which takes place during any welding process causes complex thermal strains and stresses to finally lead to residual stresses exceed to the yield stress. High tensile stresses combined with applied structural load in the region near the welded joint can given rise to distortion brittle fracture change of the fatigue strength and stress corrosion cracking. The appropriate treatment of the welded component which reduces the peak of he welding residual stresses is believed to lower risk of the fracture during the service of the structure. In this study the impact loading in oxygen cutting frame was applied to reduce the residual stress. After applying the impact loading redistribution of resid-ual stress was measured by cutting method and the effect of fatigue was tested.
This paper presents estimation of deterministic damage extents and locations due to collision and grounding which are defined by ABS guideline and DNV ship rules. It is noted that the overall extents of damages from DNV are larger than those from ABS. Nonlinear FEAs are carried out to predict residual longitudinal strength of hull girder with asymmetric severe damages. The accuracy of the applied FEA procedure is proved by comparing FEA result with test result of a 1/3-scaled frigate. The investigated vessels are a VLCC and a large-sized bulker for which evenly distributed heeling angles from $0^{\circ}$(sagging) to $180^{\circ}$(hogging) by $30^{\circ}$ due to damage-induced flooding are taken into account. The reduction ratios of the ultimate residual strength for the damaged cases to those for the intact sagging case are shown. It is proved that the grounding damage case under DNV assumption reveals most critical the residual strength. The design formulas are presented to assure minimum residual ultimate moment after damage.
대부분의 용접재는 용접 후 빠른 속도로 냉각하는 과정에서 재료조직의 변화, 즉 상변태(마르텐사이트변태)가 일어난다. 그리고 이러한 상변태에 의한 체적의 팽창은 특히 고강도강재의 용접시 용접부의 잔류응력완화에 기여한다. 따라서 고강도강을 적용한 강구조물 접합부의 잔류응력 특징을 파악하기 위해서는 고강도강 용접시 상변태가 잔류응력완화에 미치는 효과를 정량적으로 평가할 수 있는 수치적 모델을 확립해야 한다. 본 연구에서는 고강도강 용접시 상변태에 의한 체적의 팽창이 잔류응력 완화에 미치는 영향을 잔류응력 측정 실험을 통하여 조사하였고, 이를 바탕으로 상변태에 의한 잔류응력완화를 고려한 고강도강 및 이종강재 용접접합부의 잔류응력 특징을 3차원 열탄소성 해석기법 개발을 통하여 재현하였다.
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.
일반적으로 활용되고 있는 원통형 단면쉘 구조로 이루어진 타워구조의 대형화에 한계가 있어 다각형 단면쉘 기둥구조의 활용이 대두되고 있다. 현재 대형 다각형 단면쉘 기둥구조의 국부좌굴강도에 대한 자료가 충분치 않고 관련 기준이나 지침이 명확히 제시되고 있지 않은 실정이다. 이에 3차원 유한요소프로그램인 ABAQUS를 이용한 다양한 변수해석 모델을 수립하여 탄성좌굴 및 비선형비탄성 변수해석을 수행하였다. 이 때, 단면제원은 대형 풍력발전타워 기둥구조에 적용하는 것을 가정하여 선정하였고, 다각형의 각형 수, 잔류응력의 크기 및 분포특성, 강재 항복강도 등의 변수를 고려한 해석결과를 토대로 다각형 단면쉘 기둥구조의 국부좌굴 특성을 분석하였다. 본 변수해석 연구결과로부터 세부적인 잔류응력 분포양상 보다는 잔류응력의 최대크기가 축방향 압축을 받는 다각형 쉘의 국부좌굴강도에 중요한 영향인자인 것을 알 수 있다. 다각형 단면 쉘 구조의 국부좌굴강도는 4변 단순지지된 평판구조의 기준을 적용하여 평가할 수 있을 것으로 판단된다.
The $3{\times}3{\times}30$ ($cm^3$) sized lumbers of Populus alba-grandulosa L. were treated with four fire-retardant solutions of ammonium sulfate, monoammonium phosphate, diammonium phosphate and aluminium chloride for 1, 15, 30, and 60 minutes and 1, 3, and 7 days. Thereafter they were air-dried and burned at high temperature about $1,800^{\circ}C$ and for short time of five minutes. This study estimated the relationship between absorbed chemical amounts and rate of weight loss or residual bending strength of these burned lumbers. The results were as follows: 1) In absorption amount of fire-retardant chemicals, diammonium phosphate showed the largest, aluminium chloride the smallest, but monoammonium phosphate and ammonium sulfate showed similar level. 2) The absorption amount of chemicals was decreased with the increase of specific gravity in the same species except aluminium chloride. 3) The rate of weight loss was decreased as the absorption amount of chemicals increased, especially monoammonium phosphate was most effective. 4) The MOR value of the residual bending strength was increased as the absorption amount of chemicals increased and especially monoammonium phosphate showed the most efficient effect. 5) Aluminium chloride showed more striking increase of MOR value of residual bending strength with the increase of absorption amount than any other chemical, therefore its MOR value was similar to the maximum MOR value of the most effective monoammonium phosphate. 6) The correlation between weight loss and MOR value of the residual bending strength was negative and aluminium chloride showed the most striking negative relation, but the others showed similar trends. 7) The correlation between work to proportional limit and absorption amount of chemicals was positive and the degree of increase in work to proportional limit was most in aluminium chloride, and the next, in monoammonium phosphate and diammonium phosphate in turn. 8) The correlation between work to maximum load and absorption amount of chemicals showed positive and diammonium phosphate revealed the best result and aluminium chloride showed better results than other two chemicals.
건조 후 수행하는 수압시험 또는 화물의 적재 등과 같은 정하중은 파랑변동하중에 비하여 선체구조물에 상당히 큰 응력을 유발한다. 이러한 정하중이력에 의하여, 선체구조물의 응력집중으로 인해 피로강도가 문제되는 용접이음부에서는, 재료의 탄소성 거동에 의하여 초기용접잔류응력이 상당히 이완될 것으로 예상된다. 따라서, 이러한 용접이음부의 피로강도를 평가할 때에는 이완된 잔류응력의 영향을 고려하는 것이 보다 합리적이다. 본 연구에서는 선체구조물의 여러 가지 용접형태 중 Padding plate가 용접된 형태에 대하여 정하중이력($0.5{\sigma}Y,\;0.85{\sigma}Y$)에 의한 초기 용접잔류응력의 변화를 측정하며, 잔류응력의 변화가 피로강도에 미치는 영향을 검토한다.
본 연구에서는 고온에서 높은 강도특성을 유지하면서 동시에 내마모성이 뛰어 나 가스터어빈의 부재로서의 사용이 기대되는 탄화규소(SiC) 세라믹에 대하여, 고체입 자의 충격에 의해 생기는 손상에 미치는 입자의 재질 및 크기의 영향을 조사하였다. 또 각 형태의 손상발생 임계치와 강도저하에 미치는 입자크기의 영향에 관해서도 검토 하였다.
It was very important to evaluate concrete experimentally at elevated temperature because concrete was filled with aggregate of concrete volume about 70 percent. Concrete exposure to high temperatures produces changes in its internal structure, for instance loss of its strength and deformation capacity, in extreme cases risking the service life of the structure. The work of this paper is performed to evaluate the thermal behavior of ultra-high strength concrete having different water to cement ratio (strength), fine aggregate to aggregate ratio and maximum size of coarse aggregate. For exposure to 500℃ during 1 hour, residual mechanical properties of the ultra-high strength concrete decreased as the s/a ratio decreases and the maximum size of coarse aggregate increases.
International Journal of Concrete Structures and Materials
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제18권2E호
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pp.103-109
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2006
Spalling is defined as damages to concrete exposed to high temperature during fire, causing cracks and localized bursting of small pieces of concrete. As the concrete strength increases, the degree of damage caused by spalling becomes more serious due to impaired permeability. It is reported that polypropylene(PP) fiber has an important role in protecting concrete from spalling, and the optimum dosage of PP fiber is 0.2%. However, this study was conducted on non-reinforced concrete specimens. The high-temperature behavior of high-strength reinforced concrete columns with various concrete strength and various quantity of PP fibers is investigated in this study. The results revealed that the ratio of unstressed residual strength of columns increased as the concrete strength increased and as the quantity of PP fiber increased from 0% to 0.2%. However, the effect of PP fiber quantity on residual strength of column was barely above 0.2%.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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