• 제목/요약/키워드: time-dependent load

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디지털 이미지 분석을 통한 지속 하중과 온도의 복합 환경이 CFRP 쉬트와 콘크리트의 부착강도 및 크리프 거동에 미치는 영향 분석 (Combined Effects of Sustained Load and Temperature on Pull-off Strength and Creep Response between CFRP Sheet and Concrete Using Digital Image Processing)

  • 정유석;이재하;김우석
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제28권5호
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    • pp.535-544
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    • 2016
  • 본 연구에서는 디지털 이미지를 사용하여 DIC(Digital Image Correlation) 기법 및 부착파괴면 분석을 통해 부착파괴에너지와 부착강도의 정량적 분석뿐만 아니라 계면의 부착 면 파괴 양상의 정성적 접근을 통해 지속 하중과 온도의 복합 하중에 대한 FRP 부착 실험체의 거동을 분석하였다. 이를 위해 CFRP 쉬트를 부착한 일면전단실험체를 제작하여 사용하였다. 일면전단실험체의 지속 하중 기간의 거동은 에폭시 크리프의 영향을 상당히 받으며 지속 하중 기간 동안에 에폭시의 점탄성 특징으로 인해 응력완화가 발생하였다. 응력완화는 지속 하중 이후 실시한 계면전단실험에서 사용한 DIC 기법을 통해 관찰 하였으며 지속하중 기간 동안의 응력완화로 인해 지속하중 실험체의 최대부착파괴하중 및 계면파괴에너지가 대조실험체보다 증가하였다. 모든 실험체의 부착 파괴 면을 디지털 이미지화하여 파괴 면의 양상을 정성적/정량적으로 분석 하였다. 디지털 이미지 분석 결과 지속 하중 기간 동안 파괴 형태가 콘크리트면내파괴에서 계면부착파괴 형태로 전이가 발생하였으며 이러한 전이로 인해 지속하중 기간이 증가할수록 지속하중의 최대부착파괴하중에 대한 긍정적인 효과 감소하였다.

다단계 하중 FWD를 사용한 도로기초 상태평가 연구 (Condition Evaluation of the Pavement Foundations Using Multi-load Level FWD Deflections)

  • Park, Hee-Mun;Kim, Richard Y.;Park, Seong-Wan
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제19권6호
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    • pp.261-271
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    • 2003
  • 본 연구에서는 다단계 하중 Falling Weight Deflectometer를 사용하여 도로기초의 상태를 평가하는 방법을 제시하였다. 응력의존 재료모델을 포함한 동적 유한요소법을 활용하여 가상의 처짐과 응력/변형률 데이터베이스를 구축하였다. 이러한 가상의 데이터베이스를 바탕으로 표면처짐 및 보조기층 또는 노상의 중요한 위치에서 발생하는 응력/변형률과의 관계를 제시하였다. 미국의 LTPP와 노스캐롤라이나 주도로국에서 실시한 FWD 처짐값, 동적관입시험 결과, 그리고 반복하중 탄성계수시험을 활용하여 평가방법을 개발하였다. 특히 본 연구는 FWD 하중크기가 상태평가 방법에 미치는 영향에 대하여 연구의 초점을 맞추었다. 연구결과, 구조적으로 수정된 보조기층 손상지수와 보조기층 곡률지수가 각각 보조기층과 노상토의 강성도 특성을 예측할 수 있는 좋은 인자들로 판단되었다. 66.7kN 또는 그 보다 작은 하중은 예측의 정밀도를 높이는데 부족하였다. 도로기초의 비선형 거동에 대한 연구결과, 다단계 하중으로부터 발생하는 처짐비는 도로기초 재료의 종류와 상태를 판단할 수 있었다.

Suggestion of Model Change Work Improvement by REBA and Therblig

  • Lee, Sung-Koon;Park, Peom
    • 대한인간공학회지
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    • 제30권6호
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    • pp.757-764
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    • 2011
  • Objective: The aim of this study was to provide a method to improve the compliance and reduce the time by reducing the workload during the model change work. Background: The enterprises are constructing the small quantity batch production system by increasing the number of model change and reducing model-changing. However, the compliance is low because the work is strenuous and high skills are needed, so the system management is facing with many difficulties. Method: After classifying the model change work according to the purposes(preparation, change and adjustment) with the target of mascara filling machine, element tasks time were measured and the motion analysis(therblig symbol) and REBA analysis were performed. The study incorporated 3 independent variables as the number of motion, REBA score and the element time. The dependent variable is the type of element work as preparation, change and adjustment. The statistical test was performed by one-way ANOVA(${\alpha}$ < 0.05). Results: For the preparation, the number of motions appeared in the order of Use(U), Transport Loaded(TL), and Position(P). The order appeared in change is Use(U), Release Load(RL), and Grasp (G). The adjustment appeared in the order of Position(P) and Use(U). The results of average motion time as the element work times divided by the number of motion appeared in the order of adjustment(1.85sec/motion), preparation(1.11sec/motion), and change(0.62sec/motion). The results of REBA showed that the average risk level of change and adjustment were medium, but 53.1% of change and 42.9% of adjustment were evaluated as high. Conclusion: Reducing the avoidance and improving the compliance of work could be expected if the job autonomy were improved by improving the working postures with high risk level. Application: It is expected to solve the problem of reducing the time of model change work in the small quantity batch production system. The future work is to carry out the improvement directions found in the results and compare the results after improvement.

Debonding failure analysis of FRP-retrofitted concrete panel under blast loading

  • Kim, Ho Jin;Yi, Na Hyun;Kim, Sung Bae;Nam, Jin Won;Ha, Ju Hyung;Kim, Jang-Ho Jay
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제38권4호
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    • pp.479-501
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    • 2011
  • Even though fiber reinforced polymer (FRP) has been widely used as a retrofitting material, the FRP behavior and effect in FRP retrofitted structure under blast loading, impulsive loading with instantaneous time duration, has not been accurately examined. The past studies have focused on the performance of FRP retrofitted structures by making simplifications in modeling, without incorporating accurate failure mechanisms of FRP. Therefore, it is critical to establish an analytical model that can properly consider the specific features of FRP material in evaluating the response of retrofitted concrete structures under blast loading. In this study, debonding failure analysis technique for FRP retrofitted concrete structure under blast loading is suggested by considering FRP material characteristics and debonding failure mechanisms as well as rate dependent failure mechanism based on a blast resisting design concept. In addition, blast simulation of FRP retrofitted RC panel is performed to validate the proposed model and analysis method. For validation of the proposed model and analysis method, the reported experimental results are compared with the debonding failure analysis results. From the comparative verification, it is confirmed that the proposed analytical model considering debonding failure of FRP is able to reasonably predict the behavior of FRP retrofitted concrete panel under blast loading.

마찰을 고려한 포일저널베어링의 동특성해석: 회전불균형 응답 (The Dynamic Performance Analysis of Foil Journal Bearings Considering Coulomb Friction: Rotating Unbalance Response)

  • 김경웅;이동현;김영철
    • Tribology and Lubricants
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    • 제23권5호
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    • pp.219-227
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    • 2007
  • The dynamic performance of air foil bearings relies on a coupling between a thin air film and an elastic foil structure. A number of successful analytical techniques to predict dynamic performance have been developed. However, the evaluation of its dynamic characteristic is still not enough because of the mechanical complexity of the foil structure and strong nonlinear behavior of friction force. This work presents a nonlinear transient analysis method to predict dynamic performance of foil bearings. In this method, time dependent Reynolds equation is used to calculate pressure distribution and a finite element method is used to model the bump foil structure. The analysis is treated with a direct implicit integration technique that can handle nonlinear problems and the stick-slip algorithm is used to consider friction force. Using this method the response to the mass unbalance excitation is investigated for various design parameters and operating conditions. The results of analysis show that foil bearing is very effective on the restriction of vibration at the resonance frequency compared to the rigid surface bearings and the effectiveness depends on the operating conditions, static load and a amount of mass unbalance. In addition, there exist optimum values of friction coefficient, bump foil stiffness and number of circumferential slit with regards to minimizing dynamic response at the resonance frequency. These optimum values are system dependent.

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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유체기계에 있어서 부의 음원 임피던스의 원인에 관한 고찰 (A Review of the Possible Causes of Negative Source Impedance in Fluid Machines)

  • 이정권
    • 한국음향학회지
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    • 제20권3호
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    • pp.76-82
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    • 2001
  • 대부분의 유체기계는 일정 조건하에서는 주기적인 소음 원들로 간주될 수 있으며, 소음원 및 관련 덕트의 음향계를 주파수영역으로 표현이 가능하게 되는데, 음원은 주파수의 함수인 음원강도와 음원 임피던스로 표현된다. 이들 변수를 알아내기 위하여는 다양한 이론적, 실험적 방법이 있으나, 고속, 고온, 고강도의 유체 기계와 같은 단일 연결구를 갖는 음원에 대하여는 다양한 길이의 많은 관들을 부하로 사용하는 다부하법만이 적용 가능하다. 문제는 이 다부하법을 적용했을 때, 음원 임피던스의 실수부가 부의 값을 갖는 경우가 많다는 점이다. 본 논문에서는 이 문제의 명확한 원인분석을 위한 일환으로서, 다양한 이론적 실험적 결과에 대한 분석을 바탕으로 하여 가능한 여러 가지 원인에 대한 물리적 조사 결과를 보이고, 분석 결과에 대한 새로운 해석을 통해 기본 가정의 위배와 함께 다부하법 자체의 문제점을 제시한다 유체 기계 덕트에서는 다른 무엇보다도 음원의 시변성이 부의 음원저항을 낳는데 가장 큰 영향을 미치게 되며, 부하 임피던스가 최종 결과에 지대한 영향을 미치게 된다.

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연성포장의 3차원 유한요소해석을 위한 최적 경계조건 분석 (Appropriate Boundary Conditions for Three Dimensional Finite Element Implicit Dynamic Analysis of Flexible Pavement)

  • 유평준;;김연복
    • 한국도로학회논문집
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    • 제10권4호
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    • pp.213-224
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    • 2008
  • 트럭 축하중에 의한 도로포장체의 응력과 변형은 대부분 다층 탄성 이론에 의해 예측된다. 대부분의 다층 탄성 이론에 의한 이론적 계산값이 연성 포장 재료의 점탄성적 거동특성, 동적 트럭 축하중, 비균등 타이어 접지압 및 형상등을 해석에 고려하지 못하므로, 계측값에 비해 매우 작은 값을 예측하므로서 도로 포장 두께설계가 과소 설계될 우려가 크다. 이와 같은 도로 포장체 구조해석시 이용되는 중요한 변동요소를 포장 재료의 물성 모델 측면, 비균등 접지압 및 형상 측면, 동적 유한요소해석 측면에서 분석하여 이용 가능한 모델을 본 논문에서 제안하였다. 경계조건 및 민감도 분석을 수행을 통한 효과적인 3차원 연성포장의 유한요소해석모델을 결정하는 방법론을 제안하였으며, 최적 유한요소모델 분석결과와 현장에서 취득한 결과와의 상호비교를 통하여 모델의 유의성을 검증하였으며, 동적 접지하중조건, 점탄성물성 모델 등을 3차원 유한요소 모델에 접목하고, 최적 경계조건을 결정하였다.

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주기적(週期的) 반복하중(反復荷重)을 받는 벼의 복소(複素)컴프라이언스 (Complex Compliance of Rough Rice Kernel under Cyclic Loading)

  • 김만수;라우정;박종민
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제17권1호
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    • pp.79-90
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    • 1992
  • Viscoelastic characteristics of agricultural products may be determined through three basic tests ; stress relaxation, creep, and dynamic test. Considering the changeability of living materials, dynamic test in which information is derived in a relatively short time appears to be highly desirable, in which either cyclic stress or cyclic strain is imposed and the remaining quantity (strain or stress) is measured. The periodically varying stress will also result in periodically varying strain which in a viscoelastic material should theoretically be out of phase with the stress, because part of the energy subjected to sample is stored in the material as potential energy and part is dissipated as heat. This behavior results in a complex frequency-dependent compliance denoted by J($i{\omega}$). The complex compliance and therefore the storage compliance, the loss compliance, the phase angle, and percent energy loss for the sample should be obtainable with a given static viscoelastic property of the material under static load. The complex compliance of the rough rice kernel were computed from the Burger's model describing creep behavior of the material which were obtained in the previous study. Also, the effects of cyclic load and moisture content of grain on the dynamic viscoelastic behavior of the samples were analyized. The results obtained from this study were summarized as follows ; 1. The storage compliance of the rough rice kernel slightly decreased with the frequency applied but at above the frequency of 0.1 Hz it was nearly constant with the frequency, and the loss compliance of the sample very rapidly decreased with increase in the frequency on those frequency ranges. 2. It was shown that the storage compliance and the loss compliance of the sample increased with increase in grain moisture content. Effect of grain moisture content on the storage compliance of the sample was highly significant than effect of the frequency applied, but effect of the frequency on the loss compliance of the sample was more significant than effect of grain moisture content. 3. In low moisture content, the percent energy loss of Japonica-type rough rice was much higher than that of Indica-type rough rice, but, in high moisture content, vice versa.

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수중폭발에 의한 해중철도의 간이 충격 응답 해석 (Simplified Shock Response Analysis for Submerged Floating Railway against Underwater Explosion)

  • 서승일;사공명;손승완
    • 한국철도학회논문집
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    • 제17권2호
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    • pp.100-105
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    • 2014
  • 해중철도 부근에서 테러나 사고에 의해 수중폭발이 발생하였을 경우, 함체에 치명적인 손상을 가할 수 있으므로, 충분한 강도를 확보해야 한다. 본 연구에서는 설계 목적으로 해중철도 인근에서 수중폭발이 발생한 경우, 경험에 기초한 공식을 이용하여 충격압을 추정하고, 충격압에 의한 해중철도의 응답을 해석할 수 있는 간이 해석 방법을 제안하였다. 해중철도 함체를 탄성 지지된 보로 이상화하고, 초기 최대 충격압이 작용하는 보에 대해 정적 유한요소해석을 실시한 후, 동하중 계수와 조합함으로 최대 변위 및 굽힘 모멘트를 계산한다. 간이해석 결과는 상용 유한요소해석 소프트웨어를 이용한, 시간에 따른 과도응답해석 결과와 비교하여 양호한 일치를 보임을 확인하였다.