• 화약ㆍ발파
• /
• 제38권1호
• /
• pp.30-37
• /
• 2020

본 연구에서는 암석의 인장강도를 측정하는 데 터진고리(split ring; SR) 형태의 시편(NX 코어)을 이용하는 굽힘시험법의 적용성을 검토하였다. SR 시험법은 반고리(half ring; HR) 형태의 시편을 이용하는 HR 시험법(Choi et al., 2019)과 개념적으로는 동일하지만 파괴면이 하중방향과 직교하는 특징이 있다. 이 직교성 때문에 SR 시험법은 HR 시험법보다 더 높은 정확성을 발휘할 수 있을 것으로 예상되었다. HR 시편과 마찬가지로 SR 시편은 균일단면을 가진 굽은 각봉이다. 이 특수한 각봉의 이론적 인장강도는 재료강도학의 굽힘이론으로부터 계산할 수 있다. 일련의 LS-DYNA 수치해석을 수행한 결과, 예상대로 인장형 및 압축형 SR 시험법의 강도오차는 1% 및 5%로서 HR 시험법의 오차(12%)에 비해 매우 낮게 나타났다. 두 SR 시험법의 성능을 확인하기 위하여 실내실험을 실시하였다. 비교를 위하여 HR 시험과 Brazilian 시험도 함께 수행하였다. 실험 결과, Brazilian 강도에 대한 인장형 및 압축형 SR 시험의 강도비는 각각 1.2~1.4 및 1.1~1.2로 나타났는데, 이는 통상적인 굽힘시험의 경험치에 비해 너무 작은 수치였다. 결과적으로 SR 시험은 NX 코어로 성형한 암석시편에 대해서는 실용성이 없는 것으로 판단하였다. 반면, HR 시험의 강도비는 선행연구와 본 연구를 통해 1.7~2.0의 범위에 속하여 높은 일관성을 보였다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제26권6C호
• /
• pp.377-384
• /
• 2006

다짐된 모래-벤토나이트 혼합토의 인장강도 측정을 위한 새로운 시험방법을 개발하기 위하여 일축관입(UP)시험에 대한 이론적 실험적 측면에서의 연구를 실시하였다. 다짐된 혼합토의 인장강도는 완전소성이론을 이용한 한계해석으로부터 계산될 수 있으며 개량일축관입시험기(Improved Unconfined Penetration, IUP)는 기존의 일축관입시험기와 비교하여 시험기기의 개선을 통해 측정 오류를 감소시켰다. 선행 시험 결과 원반의 크기와 재하속도의 증가와 pH가 높아(산성)짐에 따라 인장강도가 증가함을 알 수 있었다. 또한 원반 직경이 25.4mm이며 재하속도가 0.5%/min~1%/min일 경우가 개량일축관입시험에 가장 적합하다는 것을 알 수 있었다. 할렬인장시험 결과와의 비교를 통해 개량일축관입시험법의 신뢰성도 확인하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제65권3호
• /
• pp.343-348
• /
• 2018

This paper reports mechanical behavior of recycled fine aggregate concretes after high temperatures. It is found that compressive strength of recycled fine aggregate concretes decline significantly as the temperature rises. The elastic modulus of recycled fine aggregate concretes decreases with the increase in temperature, and the decrease is much quicker than the decrease in compressive strength. The split tensile strength of recycled fine aggregate concrete decrease as the temperature rises. Through the regression analysis, the relationship of the mechanical behavior with temperature are proposed, including the compressive behavior, elastic modulus and split tensile strength, which are fitting the test data.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제21권12호
• /
• pp.2209-2219
• /
• 1997

A split hopkinson bar could be used for obtaining the high strain rate material properties of sheet metals for an autobody. In high speed tensile tests of sheet matals, a new design of a tension split Hopkinson bar apparatus is needed. The design of grips and an anvil length are numerically analyzed with ABAQUS/Explicit for the new apparatus of split Hopkinson bars. From the experiments with the new apparatus, the material properties of SPCEN in the high strain rate state have been acquired and compared with quasi-static experimental results. The material properties of SPCEN as well as other sheet metals in an autobody are indispensible for the analysis of crashworthness. Nevertheless the experiment of sheet metal in the high strain rate state has not been done or reported.

• Advances in concrete construction
• /
• 제5권1호
• /
• pp.31-48
• /
• 2017

Supplementary cementitious materials (SCM) have turned out to be a vital portion of extraordinary strength and performance concrete. Metakaolin (MK) is one of SCM material is acquired by calcinations of kaolinite. Universally utilised as pozzolanic material in concrete to enhance mechanical and durability properties. This study investigates the fresh and hardened properties of conventional concrete (CC) and self compacting concrete (SCC) by partially replacing cement with MK in diverse percentages. In CC and SCC, partial replacement of cement with MK varies from 5-20%. Fresh concrete properties of CC are conducted by slump test and compaction factor tests and for SCC, slump flow, T500, J-Ring, L-Box, V-Funnel and U-Box tests. Hardened concrete characteristics are investigated by compressive, split tensile and flexural strengths at age of 7, 28 and 90 days of curing under water. Carbonation depth, water absorption and density of MK based CC and SCC was also computed. Fresh concrete test results indicated that increase in MK replacement increases workability of concrete in a constant w/b ratio. Also, outcomes reveal that concrete integrating MK had greater compressive, flexural and split tensile strengths. Optimum replacement level of MK for cement was 10%, which increased mechanical properties and robustness properties of concrete.

• Advances in Computational Design
• /
• 제5권2호
• /
• pp.195-207
• /
• 2020

The present study focuses on the application of artificial neural network (ANN) and Multiple linear Regression (MLR) analysis for developing a model to predict the unconfined compressive strength (UCS) and split tensile strength (STS) of the fiber reinforced clay stabilized with grass ash, fly ash and lime. Unconfined compressive strength and Split tensile strength are the nonlinear functions and becomes difficult for developing a predicting model. Artificial neural networks are the efficient tools for predicting models possessing non linearity and are used in the present study along with regression analysis for predicting both UCS and STS. The data required for the model was obtained by systematic experiments performed on only Kaolin clay, clay mixed with varying percentages of fly ash, grass ash, polypropylene fibers and lime as between 10-20%, 1-4%, 0-1.5% and 0-8% respectively. Further, the optimum values of the various stabilizing materials were determined from the experiments. The effect of stabilization is observed by performing compaction tests, split tensile tests and unconfined compression tests. ANN models are trained using the inputs and targets obtained from the experiments. Performance of ANN and Regression analysis is checked with statistical error of correlation coefficient (R) and both the methods predict the UCS and STS values quite well; but it is observed that ANN can predict both the values of UCS as well as STS simultaneously whereas MLR predicts the values separately. It is also observed that only STS values can be predicted efficiently by MLR.

• 한국건설순환자원학회논문집
• /
• 제12권1호
• /
• pp.53-62
• /
• 2024

본 논문에서는 석탄 부산물인 경석을 잔골재로 사용하여 제작한 콘크리트의 강도 및 물성 실험 연구를 수행하였다. 본 연구에서는 석탄 부산물 골재 함유량과 플라이애시 함유량을 실험변수로 고려하였다. 천연 잔골재의 50 %와 100 %(부피 기준)를 석탄 부산물로 치환하였고 물-바인더 비는 0.38로 고정하였다. 또한, 일부 배합은 OPC 바인더의 30 %를 플라이애시로 치환하여 콘크리트 시편을 제작하였다. 단위질량, 압축강도, 쪼갬인장강도 및 휨인장강도를 실험을 진행하고 실험결과 분석을 수행하였다. 플라이애시 바인더가 함유되고 천연 잔골재 대비 석탄 부산물 골재의 치환율이 증가할수록 콘크리트 단위질량, 압축강도, 쪼갬인장강도 및 휨인장강도는 감소하였다. 또한, 미세구조 실험인 TGA와 SEM 실험을 진행하여 구간별 열중량분석과 ITZ를 분석하였다.

• Advanced Composite Materials
• /
• 제17권2호
• /
• pp.139-156
• /
• 2008

This study aims to characterize the dynamic tensile strength of unidirectional carbon/epoxy composites. Two different carbon/epoxy composite systems, the unidirectional T700S/2500 and TR50S/modified epoxy, are tested at the static condition and the strain rate of $100\;s^{-1}$. A high-strain-rate test was performed using a tension-type split Hopkinson bar technique with a specific fixture for specimen. The experimental results demonstrated that both tensile strength increase with strain rate, while the fracture behaviors are quite different. By the use of the rosette analysis and the strain transformation equations, the strain rate effects of material principal directions on tensile strength are investigated. It is experimentally found that the shear strain rate produces the more significant contribution to strain rate effect on dynamic tensile strength. An empirical failure criterion for characterizing the dynamic tensile strength was proposed based on the Hash-in's failure criterion. Although the proposed criterion is just the empirical formula, it is in better agreement with the experimental data and quite simple.

• Computers and Concrete
• /
• 제20권3호
• /
• pp.311-318
• /
• 2017

This paper investigates the utilization of waste tyre crumb rubber as the fine aggregate in precast concrete Paving block (PCPB). PCPB's are generally preferred for city roads, pedestrian crosswalk, parking lots and bus terminals. The main aim of this paper is to evaluate the mechanical properties of wet cast PCPB containing waste tyre crumb rubber. The mechanical properties were investigated using a density, compressive strength, split tensile strength and flexural strength tests at 7, 28 56 days according to the IS 15688:2006 and EN1338. The wet cast method was followed for producing PCPB samples. The fine aggregate (river sand) was replaced with waste tyre crumb in percentage of 5%, 10%, 15%, 20% and 25% by volume. All the test results were compared with the conventional PCPB (Without rubber). The test results indicate its feasibility for incorporating waste tyre crumb rubber in the production of PCPB by the wet cast method.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제16권1호
• /
• pp.27-35
• /
• 2004

지금까지 콘크리트에 대한 피로실험과 연구는 대부분 압축응력, 휨응력을 받는 경우에 대하여 연구를 진행하였으나 실제 교량이나 도로 포장콘크리트 구조물은 이축응력상태의 조합응력을 받게 된다. 따라서, 본 연구에서는 이러한 콘크리트 구조체가 받게 되는 이축응력 상태를 이상적으로 재현할 수 있는 쪼갬인장 피로실험방법을 제안하고 적용성을 평가 하고자 하였다. 실험은 ${\phi}15{\times}30cm$를 사용한 KS 규정을 응용하여 ${\phi}15{\times}7.5cm$의 시편을 제작하고, 쪼갬인장 피로실험에 적용하기 위한 타당성 검증을 수행하였으며, 이상적 탄성재료인 강재와 고체의 비교를 위하여 모르타르 시편을 제작하여 검증실험을 수행하였다. 또한, 이론적 고찰과 유한요소 해석을 수행하여 이론치와 해석치의 비교 고찰하였으며 정적 강도측정 및 게이지 부착실험을 수행하여 타당성을 입증하고자 하였다. 실험결과, FEA결과, 수평응력과 압축응력의 비는 3.1로 나타나 이론치 3.0과 유사한 결과를 얻을 수 있었다. 수평응력은 시편의 길이가 30cm일 경우 이론상 3MPa이지만, 본 연구에서는 시편의 길이가 30cm와 5cm일 때 각각 2.98MPa와 2.96MPa로 나타났다. 쪼갬인장 피로실험방법은 유한요소 해석, 정적 강도측정 및 게이지 부착실험모두에서 충분한 타당성을 나타내었으며, 이 방법은 실제 응력 모사, 실험의 간편성, 현장 시편 이용 가능성 등 많은 장점을 가지고 있는 것으로 판단되어 향후 교량이나 도로포장 구조물에 사용되는 콘크리트의 피로거동을 모사하는데 적합한 실험방법으로 사료된다.