• 제목/요약/키워드: tensile modulus

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음향재료신호를 이용한 강소성변형된 알루미늄 5052 합금의 탄성계수 측정 (Determination of Elastic Modulus of Equal-Channel-Angular-Pressed Aluminum 5052 Alloy by Acoustic Material Signature)

  • 김정석;박익근;장경영
    • 비파괴검사학회지
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    • 제30권2호
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    • pp.146-154
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    • 2010
  • 알루미늄 5052 합금의 탄성특성에 대한 ECAP 강소성변형과 어닐링효과를 연구하였다. 알루미늄 5052 합금은 용체화 처리 후 ECAP 가공하고 어닐링처리를 수행하였다. 탄성계수는 기존의 인장시험과 나노압입시험을 통해 측정하고 음향현미경의 음향재료신호를 이용하여 시료의 표변에서 탄성계수를 측정하였다. 기존의 시험법으로는 불가능한 소성변형과 열처리에 따른 탄성계수의 변화를 음향재료신호를 이용하여 성공적으로 측정하였고 개개의 결정립에서도 결정방위에 의존하는 탄성계수를 얻었다.

목재(木材)파이티클과 플라스틱(폴리프로필렌) 망(網)의 결체(結締) 보오드의 물리(物理) 및 기술적(機械的) 성질(性質)에 미치는 영향(影響) (Effect of Combining Wood Particles and Plastic(Polypropylene) Screen on the Physical and Mechanical Properties of Board)

  • 이필우;박헌
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제16권1호
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    • pp.21-44
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    • 1988
  • 팔만칩 및 톱밥을 보오드에 활용(活用)하기 위한 방안(方案)의 하나로, 이들의 취약한 처리(物理) 및 기계적(機械的) 성질(性質)을 개선(改善)시키기 위하여 비목질재료(非木質材料)인 폴리프로필렌망(網)을 결체(結締)하여 보오드를 제조(製造)하였다. 보오드의 제조조건(製造條件)은 비중(比重)을 0.40, 0.55, 0.70 및 0.85의 4수준으로 하고 수지첨가율(樹脂添加率)을 8%, 10%, 12% 및 14%의 4수준으로 하였으며, 망수(網數)는 1장에서 4장으로 하여 보오드를 각각 제조(製造)하였다. 이들 보오드의 물리(物理) 및 기계적(機械的) 성질(性質)은 두께팽창율(膨脹率), 휨파괴계수(破壞係數), 휨탄성계수(彈性係數), 인장강도(引張强度), 박리저항(剝離抵抗) 및 나사못보지력(保持力) 등을 측정조사(測定調査)하고 고찰(考察)하였는데 본연구(本硏究)에서 얻은 중요한 결론(結論)은 다음과 같다. 1) 지수첨가율(指數添加率)이 증가함에 따라 두께팽창율(膨脹率)은 감소(減少)하였고, press-lam 보오드는 일반성형(一般成形)보오드 보다 낮은 값을 보여 주었다. 2) 보오드의 휨파괴계수(破壞係數) 및 탄성계수(彈性系數)는 비중(比重)이 증가하였으며 press-lam 보오 드는 일반적형(一般的形)보오드보다 높은 값을 나타내었다. 망수(網數)가 증가함에 따라 휨파괴계수(破壞係數)는 증가하였고, 수지첨가율(樹脂添加率)이 증가함에 따라서도 같은 양상이 나타났으나 휨탄성계수(彈性係數)의 경우 망수(網數)에 따른 효과(效果)는 나타나지 아니하였다. 3) 비중(比重)이 증가함에 따라 보오드의 인장강도(引張强度)는 증가하였으며, 망구성(網構成)보오드는 대조보오드보다 높은 값을 나타내었다. 또 망수(網數)가 증가함에 따라서도 인장강도(引張强度)는 증가하였으며, press-lam 보오드는 일반적형(一般的形)보오드보다 높은 인장강도치(引張强度値)를 보여 주었다. 4) 보오드의 박리저항(剝離抵抗)은 비중(比重)이 증가함에 따라 증가하였으며 망(網)을 결체(結締)한 보오드는 대조보오드 보다 모두 낮은 값을 보여 주었다. 기수매구성(奇數枚構成)보오드는 우수매구성(偶數枚構成)보오드보다 낮은 박리저항치(剝離抵抗値)를 보였다. 5) 수지첨가율(樹脂添加率) 및 비중(比重)이 증가함에 따라 나사못 보지력(保持力)은 증가하였으나, 망구성(網構成)보오드와 대조보오드사이에서의 차이는 크지 아니하였다. presslam 보오드에서 팔만칩보오드의 경우 고비중(高比重)보오드가, 톱밥보오드의 경우 저비중(低比重)보오드가 각각 대조보오드보다 높은 값을 보여 주었다.

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강섬유콘크리트의 직접인장 거동 특성 (Direct Tensile Behavior of Steel.Fiber Reinforced Concrete)

  • 이신호;고재군
    • 한국농공학회지
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    • 제29권4호
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    • pp.124-131
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    • 1987
  • The aims of this study was to determine the mechanical properties of steel-fiber reinforced concrete under direct tensile loading, and also to insestigate the mechanism fiber reinforcement in order to improve the possible applications of steel-fiber reinforced concrete. In this study the major variables of experimental investigation were fiber conntents, and the lengths and diameters of fibers. The major results obtained are summarized as follows : 1. The strength, elastic modulus and energy absorption capability of steel-fiber reinforced concrete under direct tensile loading were improved as increasing of fiber contents. 2. The direct tensile strength of steel-fiber reinforced concrete was not influenced by the lengths of fiber, but was decreased as increasing of fiber diameters. 3. The direct tensile strength of steel-fiber reinforced concrete was not influenced by the fiber aspect-ratio, but this was because the fiber contents were below the critical value of fiber content. 4. The correlation of direct tensile strength and combined parameter, Vf l/d, was not good. 5. Mutiple cracking and post-crack resistance were investigated at stress-strain curves in direct tensile test. 6. The effect of fiber reinforcement can be influenced by fiber orientation and the bond strength between fiber and matrix. 7. The improvement of mechanical properties of steel-fiber reinforced concrete under direct tensile loading can be theoretically explained by the concept of composite materials.

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국내에 분포하는 암반의 물리·역학적 특성 분석 (Analysis on Physical and Mechanical Properties of Rock Mass in Korea)

  • 서용석;윤현석;김동규;권오일
    • 지질공학
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    • 제26권4호
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    • pp.593-600
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    • 2016
  • 본 연구에서는 국내의 107개 터널 설계 과정에서 수행한 현장 및 실내시험 자료 4,280개를 이용하여 암반 및 무결암의 역학적 특성을 암종 및 강도별로 분석하였다. 분석된 물리 및 역학적 특성은 단위중량, 점착력, 내부마찰각, 변형계수, 탄성계수, 포아송비, 일축압축강도, 인장강도, 투수계수, 비중이다. 평균값의 분석 결과에 의하면 편마암은 비중, 화강암은 투수계수, 퇴적암은 단위중량과 점착력, 내부마찰각, 화산암은 변형계수와 탄성계수, 일축압축강도, 인장강도, 변성암은 포아송비에서 가장 높은 값을 보인다. 역학적 특성의 분포 범위는 암종 및 강도를 고려한 분석에도 불구하고 넓게 분포하며, 이는 암반의 불균질성과 이방성에 기인하는 것으로 판단된다.

콘크리트충전 강관기둥의 내화실험에 대한 고찰 -재하가열실험후의 강관 및 콘크리트 화재손상평가를 중심으로- (Evaluation on Fire Test for the Concrete Filled Steel Tube Column -Fire Damage Evaluation on Steel Tube and Concrete after a Fire Test-)

  • 박기창;최성모;김동규
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제12권6호
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    • pp.759-767
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    • 2000
  • 본 연구는 화재발생후에 시간경과에 따른 콘크리트충전 강관기둥의 내력변화를 파악하고 인장강도시험을 통해 내화실험이전과 후의 항복강도, 인장강도, 평균연신율 및 탄성계수 등에 대하여 각 단계별 하중에 따른 변형률을 비교측정하였다. 화재를 입은 강관내의 충전콘크리트의 물성변화(압축강도 및 탄성계수시험)를 파악하기 위하여 화재실험후 강관중심부에서 코아시험체를 채취하여 압축강도를 측정하고 탄성계수의 측정은 응력에 의한 변형률을 측정하였으며, 대상실험체의 화재온도를 추정하기 위하여 시차열분석을 실시하였다. 이러한 실험결과로부터 얻어진 자료를 평가하여, 향후 콘크리트 충전강관의 내화설계 구조규준제정에 필요한 기초자료를 제시하는데 그 목적이 있다.

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복합포장용 고탄성 저수축 롤러전압콘크리트 기층 개발을 위한 기초연구 (A Preliminary Study on the Development of a High Elastic Modulus and Low-Shrinkage Roller-Compacted Concrete Base for Composite Pavement)

  • 정건우;이승우
    • 한국도로학회논문집
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    • 제19권1호
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    • pp.45-52
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    • 2017
  • PURPOSES : The main purpose of this study is to develop a high elastic modulus and low-shrinkage roller-compacted concrete base (RCCB) in order to prevent fatigue cracking and reflective cracking in the asphalt surface layer of composite pavement. Using a rigid base material with low shrinkage can be a solution to this problem. Moreover, a strong rigid base with high elastic modulus is able to shift the location of critical tensile strain from the bottom of the asphalt layer to the bottom of the rigid base layer, which can prevent fatigue cracking in the asphalt layer. METHODS : Sensitivity analysis of composite pavement via numerical methods is implemented to determine an appropriate range of elastic modulus of the rigid base that would eliminate fatigue cracking. Various asphalt thicknesses and elastic moduli of the rigid base are used in the analysis to study their respective influences on fatigue cracking. Low-shrinkage RCC mixture, as determined via laboratory testing with various amounts of a CSA expansion agent (0%, 7%, and 10%), is found to achieve an appropriate low-shrinkage level. Shrinkage of RCC is measured according to KS F 2424. RESULTS : This study shows that composite pavements comprising asphalt thicknesses of (h1) 2 in. with E2 > 19 GPa, 4 in. with E2 > 15 GPa, and 6 in. with E2 > 11 GPa are able to eliminate tensile strain in the asphalt layer, which is the cause of fatigue cracking in this layer. Shrinkage test results demonstrate that a 10% CSA RCC mixture can reduce shrinkage by 84% and 93% as compared to conventional RCC and PCC, respectively. CONCLUSIONS : According to the results of numerical analyses using various design inputs, composite pavements are shown to be able to eliminate fatigue cracking in composite pavement. Additionally, an RCC mixture with 10% CSA admixture is able to reduce or eliminate reflective cracking in asphalt surfaces as a result of the significant shrinkage reduction in the RCC base. Thus, this low-shrinkage base material can be used as an alternative solution to distresses in composite pavement.

Characterization and behaviors of single walled carbon nanotube by equivalent-continuum mechanics approach

  • Eltaher, Mohamed A.;Almalki, Talaal A.;Ahmed, Khaled I.E.;Almitani, Khalid H.
    • Advances in nano research
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    • 제7권1호
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    • pp.39-49
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    • 2019
  • This paper focuses on two main objectives. The first one is to exploit an energy equivalent model and finite element method to evaluate the equivalent Young's modulus of single walled carbon nanotubes (SWCNTs) at any orientation angle by using tensile test. The calculated Young's modulus is validated with published experimental results. The second target is to exploit the finite element simulation to investigate mechanical buckling and natural frequencies of SWCNTs. Energy equivalent model is presented to describe the atomic bonding interactions and their chemical energy with mechanical structural energies. A Program of Nanotube modeler is used to generate a geometry of SWCNTs structure by defining its chirality angle, overall length of nanotube and bond length between two adjacent nodes. SWCNTs are simulated as a frame like structure; the bonds between each two neighboring atoms are treated as isotropic beam members with a uniform circular cross section. Carbon bonds is simulated as a beam and the atoms as nodes. A finite element model using 3D beam elements is built under the environment of ANSYS MAPDL environment to simulate a tensile test and characterize equivalent Young's modulus of whole CNT structure. Numerical results are presented to show critical buckling loads, axial and transverse natural frequencies of SWCNTs with different orientation angles and lengths. The understanding of mechanical behaviors of CNTs are essential in developing such structures due to their great potential in wide range of engineering applications.

염수 환경에 노출된 고강성 탄소/에폭시 복합재의 물성치 변화 연구 (An Experimental Study on the Mechanical Properties of High Modulus Carbon-Epoxy Composite in Salt Water Environment)

  • 문철진;이청락;권진회;최진호;조맹효;김태경
    • Composites Research
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    • 제21권6호
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    • pp.1-7
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    • 2008
  • 본 연구에서는 염수환경이 고강성 탄소-에폭시 복합재의 기계적 특성에 미치는 영향을 살펴보았다. 시편은 UPN139B 탄소-에폭시 복합재로 제작하였고, 3.5% 염수에 0, 1, 3, 6, 9, 12개월 간의 침수 후 면내 인장시험과 전단시험을 수행하였다. 실험에서 온도 조절과 같이 흡수 시간을 절약하기 위한 특별한 가속방법은 사용하지 않았다. 섬유방향 및 기지방향 인장강도와 강성의 경우 12개월 동안의 침수에도 불구하고 특별한 변화를 발견할 수 없었다. 반면 12개월 침수 후 전단강도와 강성은 염수에 노출되지 않은 시편에 비해 약 10% 내외의 감소를 보였다. 본 연구를 통하여 UPN139B가 우수한 섬유방향 강성과 내부식성으로 인하여 염수환경에서 외부수압에 의한 좌굴을 지지해야 하는 구조물의 설계에 효과적으로 사용될 수 있음을 확인하였다.

터빈 디스크용 스테인리스강의 고온 인장 및 저주기 피로 물성 측정 (Evaluation of high temperature tensile behavior and LCF properties of stainless steel for turbine disks)

  • 임형대;박철규;이광주;임성한;김춘택
    • 한국소성가공학회:학술대회논문집
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    • 한국소성가공학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.334-337
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    • 2007
  • Austenitic stainless steel is used as high temperature components such as gas turbine blade and disk because of its good thermal resistance. In the present investigation, tensile and low cycle fatigue(LCF) behavior of stainless steel for turbine disks was studied at wide temperature range $20^{\circ}C\;{\sim}\;750^{\circ}C$. In the tensile tests, it was shown that elastic modulus, yield strength, ultimate tensile strength decreased when temperature increased. The effect on fatigue failure of the parameters such as plastic strain amplitude, stress amplitude and plastic strain energy density was also investigated. Coffin-Manson and Morrow models were used to adjust experimental data and predict the fatigue life behavior at different mean strain values during cyclic loading of high temperature components.

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