• 제목/요약/키워드: stress block

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성능 중심 설계기준을 위한 콘크리트 압축응력 분포 (Compressive Stress Distribution of Concrete for Performance-Based Design Code)

  • 이재훈;임강섭;황도규
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제23권3호
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    • pp.365-376
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    • 2011
  • 현행 콘크리트구조설계기준(2007)은 콘크리트 구조물의 설계에 적용하는 콘크리트의 압축응력 분포로 ACI 318의 등가 직사각형 응력 분포를 규정하고 있다. 단면의 휨강도 해석에는 등가 직사각형 응력 분포가 충분하겠지만, 성능 중심 설계의 한계 상태 검증에는 실제와 가까운 압축응력-변형률 관계가 필요하다. 또 등가 직사각형 응력 분포는 고강도 콘크리트 기둥의 휨강도 해석에 비안전측의 결과를 준다는 것이 알려져 있으므로, 이를 대신하는 새로운 응력 분포 모델이 필요하다. 이 연구에서는 Eurocode와 일본 토목학회의 설계기준에서 채택하고 있는 포물선-직선 형상의 새로운 모델을 제안하였다. 이 응력 분포 모델은 이 연구에서 수행된 압축응력 분포 실험과 타 연구자들의 실험 결과를 분석하여 도출된 것으로서, 보통 강도뿐만 아니라 고강도 콘크리트를 포함한 것이다. 제안 모델의 특성은 미국 ACI 318, 캐나다 CSA, 유럽의 Eurocode, 일본 토목학회 설계기준의 응력 분포 모델과 함께 실험 결과와 비교하여 정리하였다.

Hot spot stress approach for Tsing Ma Bridge fatigue evaluation under traffic using finite element method

  • Chan, T.H.T.;Zhou, T.Q.;Li, Z.X.;Guo, L.
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제19권3호
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    • pp.261-279
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    • 2005
  • The hot spot stress approach is usually adopted in the fatigue design and analysis of tubular welded joints. To apply the hot spot stress approach for fatigue evaluation of long span suspension bridges, the FEM is used to determine the hot spot stress of critical fatigue location. Using the local finite element models of the Tsing Ma Bridge, typical joints are developed and the stress concentration factors are determined. As a case for study, the calculated stress concentration factor is combined with the nominal representative stress block cycle to obtain the representative hot spot stress range cycle block under traffic loading from online health monitoring system. A comparison is made between the nominal stress approach and the hot spot stress approach for fatigue life evaluation of the Tsing Ma Bridge. The comparison result shows that the nominal stress approach cannot consider the most critical stress of the fatigue damage location and the hot spot stress approach is more appropriate for fatigue evaluation.

사판식 유압 픽스톤 펌프의 실린더블록과 밸브 플레이트의 응력해석 (Stress Analysis of the Cylinder Block and the Valve Plate of the Swash Plate Type Oil Hydraulic Piston Pump)

  • 김지홍;조인성;백일현;정재연;오석형
    • 한국윤활학회:학술대회논문집
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    • 한국윤활학회 2004년도 학술대회지
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    • pp.255-260
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    • 2004
  • Recently, the technologies related to the swash plate type oil hydraulic piston pump are requiring extreme technologies to overcome the limit of high efficiency in cope with high speed and pressure, and are devoted to compact the unit, to gain low noise level, and to adopt electronic technologies, and the question regarding to maximize the mechanical efficiency, that is, to minimize the torque loss by minimizing the leakage loss in the relative sliding region but these are in trade-off relation that tribological responding is very difficult. Cylinder block-valve pate in high speed relative sliding motion has the characteristics that should be extremely controlled for the optimization of these leakage loss and mechanical efficiency, and pressure resistance designing of them is important for high pressure performance. But, studies on the stress analysis of these parts have not been performed briskly, so in this paper the stress distribution and the region where the highest displacement appears are described through the static stress analysis using CATIA V5. Through the future studies on these theme, it has the purpose of finding the suitable materials for the other parts as well as cylinder block and valve plate, in cope with high pressure operation through the stress analysis with the most similar conditions for the practical operation.

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사판식 유압 피스톤 펌프의 응력해석에 관한 연구 (A Study on the Stress Analysis of Oil Hydraulic Piston Pump with a Swash Plate Type)

  • 정봉수
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권4호
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    • pp.2424-2429
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    • 2015
  • 유압 피스톤 펌프에서, 고속 상대운동을 하는 실린더 블록과 밸브 플레이트는 누설 및 마찰 손실의 최적화를 위해 극단적으로 제어되어야 하는 특성을 가지고 있으며, 내압 특성 설계는 고압 성능에 매우 중요하지만 이에 대한 응력 해석에 관한 연구가 활발하게 수행되지는 않았다. 따라서 본 논문에서는 CATIA V5를 사용한 정적 응력 해석을 통하여 사판식 유압 피스톤 펌프의 실린더 블록과 밸브 플레이트의 응력과 변위를 해석하고자 하였으며, 실린더 블록의 최대응력은 실린더 뒷부분 동 재질의 접합 소재에 발생하며, 축방향에 비해 반경방향 작용압력이 응력과 변위에 더 큰 영향을 주고, 응력은 약 66%, 변위는 약 30% 더 크게 나타났다. 밸브 플레이트의 경우 재질 및 형상에 대한 검토가 요구됨을 알 수 있었다.

대형 디젤엔진의 구조응력해석 및 베어링 캡의 최적설계 (Structural Analysis on the Heavy Duty Diesel Engine and Optimization for Bearing Cap)

  • 이재옥;이영신;이현승;김재훈;전준탁;김철구
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제32권5호
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    • pp.402-410
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    • 2008
  • The heavy duty diesel engine must have a large output for maintaining excellent mobility. In this study, a three dimensional finite element model of a heavy-duty diesel engine was developed to conduct the stress analysis. The FE model of the heavy duty diesel engine main parts consisting with four half cylinder was selected. The heavy duty diesel engine parts includes with cylinder block, cylinder head, gasket, liner, bearing cap, bearing and bolts. The loading conditions of engine were pre-fit load, assembly load, and gas load. As the results of structural analysis, because the stress values of cylinder block and bearing cap did not exceed the basic design can be satisfied. But on the part which contacts with cylinder block and bearing cap the stress value exceeds the allowable strength of material. In order to decrease the stress at that part, it was optimized with parametric study.

고강도 철근 콘크리트 보의 휨 설계 및 연성능력 (Flexural Design and Ductile Capacity of Reinforced High Strength Concrete Beams)

  • 신성우;유석형;안종문;이광수
    • 콘크리트학회지
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    • 제8권6호
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    • pp.141-149
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    • 1996
  • 동일한 인장철근배근상태($\rho$/$\rho_b$=constant)에서 휨을 받는 고강도 철근 콘크리트 보는 보통강도의 철근 콘크리트보에 비해 더욱 취성적인 거동을 하게 된다. 본 실험결과 연성적인 파괴를 유도하기 위하여 콘크리트의 강도가 830kg/$cm^2$이상일 경우 철근비를 $0.6\rho_b$이하로 배근하여야 할 것으로 나타났다. 또한 콘크리트 강도가 830kg/$cm^2$ 이상일 경우 사각형응력 블록을 사용한 ACI 휨강도식의 안전율이 감소하였으며, 삼각형에 가까운 압축응력 분포를 나타내었다. 이는 콘크리트 강도가 증가할수록 응력-변형률 곡선이 거의 선형적으로 증가하는 재료적 성질에 기인하는 것으로 사료된다.

콘크리트 압축 응력분포에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on Concrete Stress Distribution in Compression Zone)

  • 이재훈;임강섭;최진호;최영호;황도규;유현재
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2009년도 춘계 학술대회 제21권1호
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    • pp.79-80
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    • 2009
  • Compression stress distribution used to concrete structure design substitutes equivalent rectangle, trapezoid and parabola-rectangle stress block for actual concrete stress distribution. Presently, rectangular stress block of Korea Concrete Design Code is equal to it of ACI code that doesn't reflect the material feature of the high strength concrete. The study does an experiment on concrete compression stress distribution to know the material feature of the concrete used in korea.

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2축 편심 축력을 받는 고강도 콘크리트 기둥의 수정 등가응력블럭 (Modified Rectangular Stress Block for High Strength RC Columns to Axial Loads with Bidirectional Eccentricities)

  • 유석형;반병열;신성우
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제15권2호
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    • pp.335-343
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    • 2003
  • 철근 콘크리트 보의 휨 해석 시 적용되는 콘크리트 압축연단의 극한변형률(${\varepsilon}$$_{cu}$) 과 등가응력블럭 계수(${\beta)$$_1$)는 1축 뿐 만 아니라 2축 휨 해석에도 적용될 수 있는 것으로 여러 실험결과를 통하여 검증되었다. 그러나 2축 휨을 받는 기둥 단면에서와 같이 압축영역이 비직사각형인 경우 극한변형률과 등가응력블럭 계수는 압축영역이 직사각형인 경우와 달라지게 되고, 이와 같은 압축영역 형태에 따른 콘크리트 응력분포 특성의 변화는 기둥과 같이 고축력을 받는 경우 단면의 휨 강도에 중요한 영향을 끼치게 된다. 그러나 ACI318-99에서 제시하는 기둥의 2축 휨 설계도표는 1축과 2축 휨 해석에 동일한 응력분포 특성치를 적용하여 산출되었다. 본 논문에서는 중립축 각도와 깊이에 따른 응력분포 특성을 파악하고 이를 합리적으로 수식화 함으로써 수정된 단면 소성해석 모델을 제시하였다. 또한 제시된 소성해석 모델을 적용한 기둥 단면해석 Program을 개발하고 해석 결과를 기존의 소성해석 모델 및 실험결과와 비교하였다.

Maximum concrete stress developed in unconfined flexural RC members

  • Ho, J.C.M.;Pam, H.J.;Peng, J.;Wong, Y.L.
    • Computers and Concrete
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    • 제8권2호
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    • pp.207-227
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    • 2011
  • In flexural strength design of unconfined reinforced concrete (RC) members, the concrete compressive stress-strain curve is scaled down from the uni-axial stress-strain curve such that the maximum concrete stress adopted in design is less than the uni-axial strength to account for the strain gradient effect. It has been found that the use of this smaller maximum concrete stress will underestimate the flexural strength of unconfined RC members although the safety factors for materials are taken as unity. Herein, in order to investigate the effect of strain gradient on the maximum concrete stress that can be developed in unconfined flexural RC members, several pairs of plain concrete (PC) and RC inverted T-shaped specimens were fabricated and tested under concentric and eccentric loads. From the test results, the maximum concrete stress developed in the eccentric specimens under strain gradient is determined by the modified concrete stress-strain curve obtained from the counterpart concentric specimens based on axial load and moment equilibriums. Based on that, a pair of equivalent rectangular concrete stress block parameters for the purpose of flexural strength design of unconfined RC members is determined.

대형자연시료 채취를 통한 시료 교란도 분석에 관한 연구 (A Study on Disturbance Effect of Clay by Block Sampling)

  • 신윤섭;김연정;김학중;김영웅
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2003년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.325-332
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    • 2003
  • In general, soil characteristics are estimated through the sample gathered by field boring without considering sample disturbance. However, soil characteristics must be changed by the degree of sample disturbance. Therefore it be need to estimate the soil characteristic considering sample disturbance which can be occurred by the change of stress condition, sampling technique and handling method. On this study, we analyzed the sample disturbance by using the methods of volume change, residual effective stress, elastic modulus and the curve of consolidation tests. In order to estimate the relationship between sample disturbance and soil characteristics, we used the piston sample and the block sample. As the results, it should be considered in design that the disturbance of the block sample, which affects the strength and compression properties of clay, is smaller than the disturbance of piston sample.

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