Fiber reinforced polymer (FRP) jackets have been widely used as an effective tool for the strengthening and rehabilitation of concrete structures, especially damaged concrete columns. Therefore, a clear understanding of the compressive behavior of FRP-confined concrete is essential. The objective of this paper is to develop a simple efficient method for predicting the compressive strength, the axial strain at the peak stress, and the stress-strain relationship of FRP-confined concrete. In this method, a compressive strength model is established based on Jefferson's failure surface. With the proposed strength model, the strength of FRP-confined concrete can be estimated more precisely. The axial strain at the peak stress is then evaluated using a damage-based formula. Finally, a modified stress-strain relationship is derived based on Lam and Teng's model. The validity of the proposed compressive strength and strain models and the modified stress-strain relationship is verified with a wide range of experimental results collected from the research literature and obtained from the self-conducted test. It can be concluded that, as a competitive alternative, the proposed method can be used to predict the compressive behavior of FRP-confined concrete with reasonable accuracy.
전난류에서 파와 해류가 합성하였을 때 발생하는 해저면 마찰력을 계산하는 방법을 고찰하였다. 전난류에서 일방향 흐름에 의한 마찰력의 산정방법으로 절점조정법을 제시하였으며, Bijker의 관측자료와 비교하여 절점조정치를 산정하였다. 파와 해류의 합성류에 의한 마찰력 계산방법으로 수정된 Bkjker 모형(BYO Model)과 수정된 Fredsoe 모형(FY Model)을 Bijker의 관측자료에 적용하였으며, BYO 모형에서 최대마찰력을 산정하는데 있어 새로운 개선책을 제시하였다.
CFT 기둥은 탁월한 구조적 성능을 발휘하는데, 이는 강관과 콘크리트의 복합거동에 기인하는 것이다. 이러한 CFT 기둥의 거동을 예측하기 위해서는 강관과 콘크리트 사이의 부착거동을 파악해야 한다. 그러나 이형철근을 대상으로 한 대부분의 기존 모델식은 CFT 기둥에 적용할 수 없으므로, 새로운 모델식의 개발이 필요하다. 본 논문의 목적은 구속압이 발현된 상태의 CFT 기둥에서 콘크리트와 강관의 부착응력과 수직응력의 관계, 기둥단면에서의 응력 분포도를 고려한 부착거동에 관한 모델식의 개발이다. 평형조건으로부터 콘크리트와 강관의 부착응력과 수직응력의 관계를 유도하였으며, 이차원 문제의 Airy 응력함수(stress function)로부터 CFT 기둥 단면에서의 횡방향 응렬 관계를 파악하였다. 그리고 5개의 CFT 기둥 실험체에 대해 콘크리트에만 하중을 가하는 실험을 실시하였고, 측정된 변형률로부터 회귀분석의 방법을 통해 부착강도와 횡방향 구속압의 관계를 파악하였다. 이로부터 새로운 부착강도 모델식을 제안하였으며, CFT 기둥에서 콘크리트만 가압한 경우의 각 방향 응력관계를 파악하였다.
본 연구에서는 CPU쿨러 모델에서 100℃의 온도 조건을 가하여서 열 및 응력 해석을 하였다. 열유속의 값은 아래쪽 봉 부분에서 가장 많고 전반적으로 위쪽 부분으로 갈수록 열유속이 작아짐을 볼 수 있다. CPU 쿨러 모델의 제일 바닥에 있는 면에서 제일 높음을 알 수 있고 전반적으로 위쪽 부분으로 갈수록 온도는 작아짐을 볼 수 있다. 온도 해석을 기반으로 열팽창으로 인한 열변형은 겹판들의 위부분으로 갈수록 변형량이 작아짐을 알 수 있고, 모델의 아래부분으로 작은 봉의 휘어진 부분에서 변형량이 많이 발생하고 모델 맨 아래의 바닥면에서는 변형량이 가장 작음을 볼 수 있다. 또한 열응력은 아래의 바닥면에서 570.63 MPa의 최대 열응력이 발생하고 있다. 겹판들의 위부분으로 갈수록 응력이 작아짐을 알 수 있으나, 모델의 중앙부분에서는 그 응력이 다소 높아짐음을 볼 수 있다. CPU 쿨러의 열 및 응력에 대한 연구결과를 적용함으로서, 본 연구가 미적인 융합에 적합된다고 보인다.
이 논문에서는 재료의 단축하중 하에서의 응력-변형률 곡선을 예측하기 위하여 순환 신경망의 일종인 LSTM(Long Short-Term Memory) 알고리즘을 사용하였다. 석고와 규사를 혼합해 만든 재료에 일축압축시험을 수행하여 얻은 응력-변형률 데이터를 이용하였으며, 낮은 응력 구간의 초반 데이터를 활용해서 파괴 전까지의 거동을 예측하였다. 앞부분의 데이터를 활용하여 단계적으로 뒤쪽 구간의 값을 예측하는 LSTM 순환 신경망의 구조상 큰 응력에 대응하는 변형률을 예측할 경우에는 앞쪽 구간의 오차가 누적되어 실측값과 차이가 늘어났으나 전반적으로 높은 정확도로 응력-변형률 곡선을 예측하였다. 예측에 사용한 초기 데이터의 길이가 늘어나는 경우 정확도는 조금 증가했다. 그러나 접선을 이용한 단순 예측과의 성능 차이는 초기 데이터의 길이가 작은 경우에 두드러졌으며, 적은양의 데이터로도 응력-변형률 곡선 전체 구간의 예측을 가능하게 한다는 점으로부터 신경망 모델의 필요성을 확인하였다.
The flow around a ship is complex, especially, at the stern region of a full ship, where highly curved streamlines, hook-shaped iso-velocity contours, and strong secondary flow exist. To resolve this complex flow, an Algebraic Stress Model(ASM) is applied. The calculations are performed for the HSVA Tanker. The results are improved comparing with those of standard k-ε turbulence model, but still show a little difference from the experiments.
A Simplified Finite Element Method(FEM) model has been developed for the Exhaust System. For the verification of the usage of the developed model , Natural Frequencies, Mode Shapes and Frequency Response Function have been compared between numerical analysis and experimental result. It shows that the developed numerical model also can be utilized to prove the Stress distribution of the Exhaust System if it can be adopted for the vibration analysis adequately.
A Simplified Finite Element Method(FEM) model has been developed for the Exhaust System. For the verification of the usage of the developed model. Natural Frequencies, Mode Shapes and Frequency Response Function have been compared between numerical analysis and experimental result. It shows that the developed numerical model also can be utilized to prove the Stress distribution of the Exhaust System if it can be adopted for the vibration analysis adequately.
A closed form solution of a composite mechanics system is performed for the investigation of elastic-plastic behavior in order to predict fiber stresses, fiber/matrix interfacial shear stresses, and matrix yielding behavior in short fiber reinforced metal matrix composites. The model is based on a theoretical development that considers the stress concentration between fiber ends and the propagation of matrix plasticity and is compared with the results of a conventional shear lag model as well as a modified shear lag model. For the region of matrix plasticity, slip mechanisms between the fiber and matrix which normally occur at the interface are taken into account for the derivation. Results of predicted stresses for the small-scale yielding as well as the large-scale yielding in the matrix are compared with other theories. The effects of fiber aspect ratio are also evaluated for the internal elastic-plastic stress field. It is found that the incorporation of strong fibers results in substantial improvements in composite strength relative to the fiber/matrix interfacial shear stresses, but can produce earlier matrix yielding because of intensified stress concentration effects. It is also found that the present model can be applied to investigate the stress transfer mechanism between the elastic fiber and the elastic-plastic matrix, such as in short fiber reinforced metal matrix composites.
In the field of welding the mechanical behavior of a welded structure under consideration may be predicted via heat transfer and welding residual stress analysis. Usually such numerical analyses are limited to small regular mesh models or test specimens. Nevertheless, there is very few strength assessment of the whole structure that includes the effect of welded residual stress. The present work is based on the specialized finite element codes for the calculation of nonlinear heat transfer details and residual stress including the external load on the welded RHS (Rectangular Hollow Section) T-joint connections of the whole structure. First the thermal history of the combined fillet and butt-welded T-joint equal width cold-formed RHS are calculated using nonlinear finite element analysis (FEA) considering the quarter model of the joint. Then using this thermal history the residual stress around the joints has been evaluated. To validity the FEA result, the calculated residual stresses were compared with the available experimental results. The residual stress obtained from the quarter model is mapped to the full model and then to the whole structure model using FEM codes. The results from the FEM codes were exported to the commercial package for visualization and further analysis applying loads and boundary conditions on the whole structure. The residual stress redistribution along with the external applied load is examined computationally.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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