• 제목, 요약, 키워드: 준 정적 실험

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정적압입 관통 실험을 이용한 복합재 적층판의 고속충격 탄도한계속도 예측 (Prediction of Ballistic Limit for Composite Laminates Subjected to High-velocity Impact Using Static Perforation Test)

  • 유원영;김인걸;이석제;김종헌
    • Composites Research
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    • v.26 no.1
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    • pp.21-28
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    • 2013
  • 본 논문에서는 유효 면적의 제한이 있는 복합재 적층판의 탄도한계속도를 예측하였다. 탄도한계속도를 예측하기 위해 정적압입 관통실험과 고속충격 실험 그리고 준실험식을 이용하였다. 정적압입 관통실험을 통해 하중-변위 데이터를 취득하고 이를 이용해서 관통에너지를 측정하였다. 고속충격 실험을 통해 실제 관통 속도 및 관통 에너지를 측정하였다. 정적압입 관통실험과 고속충격 실험을 통해 구한 에너지를 이용해 준실험식을 만들고, 준실험식과 고속충돌 실험결과와 비교해 보았다. 위 방법을 이용해 탄도한계속도를 예측하였고 정적압입 관통 실험과 준실험식에 의한 탄도한계속도 예측의 타당성을 확인하였다.

금속 성형 공정의 준정적 변형 예측을 위한 외연적 시간 적분 유한 요소법의 적용성 연구

  • 유요한;양동열
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • pp.192-197
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    • 1995
  • 소재의 손실을 최소한 줄이면서 원하는 형상의 제품을 가공하는 가장 기본적인 금속 가공 방법은 금형을 이용하는 금속 성형(metal forming)이다. 본 논문에서는 준정적 금속 성형 문제 해석 에대한 외연적 시간 적분 유한 요소법의 적용성을 평가 하기 위하여 변형모드가 복잡한 박판튜브 (thin-walled tube)의 좌굴문제를 해석하여 변형과정이 이론 및 실험결과와 비교적 잘 일치하는지 살펴보기로 한다. 또한 준정적 금속 성형 문제 해석에 외연적 시간 적분 유한 요소법을 사용할 때 계산 시간을 줄이기 위하여 많이 사용되는 가압속도 조절법(loading velocity control technique) 의 타당성을 평가하기 위하여 박판 튜브와 중실 실린더(solid cylinder)의 변형 속도에 따른 변형 모드의 변화를 비교 관찰하여 기하학적 형상에따른 가압속도 조절법의 적용 가능 여부를 분석하여 보겠다.

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반복 횡하중을 받는 원형 철근콘크리트 기둥의 Helical Bar 보강효과에 대한 연구 (Study on Reinforcement Effect of Circular RC Columns by Helical Bar Under Cyclic Lateral Load)

  • 김성겸;박종권;한상희;김병철;장일영
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • v.18 no.1
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    • pp.48-58
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    • 2014
  • 본 연구에서는 1992년 도로교설계기준의 내진설계도입 이전 규정에 따라 설계, 시공된 교각의 축소 모델을 실험체로 제작하여 원형기둥의 변위비에 따른 횡하중을 변위제어 방식으로 입력하여 준정적 방법을 통해 실험을 실시하였다. 연구에 적용한 보강재는 성능을 향상시킨 무기계 합금강인 Helical Bar로써 원형기둥 외부에 보강 후 실내실험을 통하여 파괴거동, 하중-변위 관계, 연성도 평가 및 에너지 평가를 실시하였다. 실험변수로는 위험단면 내에서 나선으로 보강한 보강재의 단면력의 크기와 나선보강의 간격, 보강형태로 두었으며, 준정적 실험을 통해 보강성능의 차이와 효과를 확인하였다. 실험결과 보강대상 부재의 성능에 따라 적절한 보강재의 단면력 크기결정과 보강간격 및 형식의 선정이 필요하며 기계적 보강재뿐만 아니라 고강도 콘크리트 피복으로의 치환으로도 보강성능이 향상됨을 확인할 수 있었다.

고속 충격을 받는 Carbon/Epoxy 복합재 적층판의 흡수 에너지 예측에 대한 실험적 고찰 (The Experimental Study on the Absorbed Energy of Carbon/Epoxy Composite Laminated Panel Subjected to High-velocity Impact)

  • 조현준;김인걸;이석제;우경식;김종헌
    • Composites Research
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    • v.26 no.3
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    • pp.175-181
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    • 2013
  • 고속충격을 받는 복합재 적층판의 충격거동 특성 중에서 관통 후 잔류속도, 시편에 의한 충격흡수에너지 그리고 충격손상영역에 대한 평가와 예측이 중요하다. 본 논문에서는 고속충격을 받는 Carbon/Epoxy 복합재 적층판의 잔류속도와 흡수에너지를 준실험적 방법을 통하여 예측할 수 있는 방법을 제안하였다. 고속충격에 의한 시편의 흡수에너지를 정적에너지와 동적에너지로 구분하였으며 정적에너지는 보강섬유의 파손과 정적 탄성에너지와 관련 있는 준정적압입실험을 통한 관통에너지를 사용하였다. 동적에너지는 고속충격 시 시편 일부의 움직임과 관련한 운동에너지에 대하여 몇 가지 모델을 제안하여 비교하였다. 공압을 이용한 고속충격실험을 수행하고 예측 값과 비교 분석하였다. 시편의 손상영역은 C-scan을 통하여 측정하였다. 관통한계속도보다 큰 초기 속도인 경우, 정적에너지인 관통에너지 뿐 만 아니라 시편의 동적 에너지가 시편 전체 흡수에너지에 크게 기여함을 알 수 있었다.

접합부 철근의 비부착에 따른 성능평가 (Capacity Evaluation of Joint Reinforcement with Debonding Area at the Interface Steel to Concrete Surface)

  • 정우영;하금희
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • pp.67-70
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    • 2011
  • 해안에 위치한 철근콘크리트 구조물 및 사회 간접 시설물들은 염해피해에 대한 우려가 있다. 염해피해로 인한 철근의 부식현상이 발생하면 철근과 콘크리트 부착성능의 저하로 인한 부재의 내력감소를 가져 올 수 있다. 따라서 본 연구에서는 염해부식이 진행되어 콘크리트와 철근간의 부착 및 비부착 여부에 따른 성능을 확인하기 위하여 완전 비부착된 보-기둥 접합부를 철근부착용 고무튜브를 이용하여 제작하였다. 제작된 실험체로 준정적 반복횡하중을 이용한 실험을 통해 성능평가를 수행하였다. 비부착된 보-기둥 접합부의 비선형 해석을 하기 위해 4절점 래티스 모델로 개선하여 적용하였다.

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결합원형띠철근을 갖는 철근콘크리트 교각의 내진성능평가 (Seismic Performance Assessment of Reinforced Concrete Bridge Columns with Interlocking Circular Hoops)

  • 김태훈;박광순;강형택
    • 한국지진공학회논문집
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    • v.15 no.6
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    • pp.81-90
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    • 2011
  • 이 연구의 목적은 결합원형띠철근을 갖는 철근콘크리트 교각의 내진성능을 파악하는데 있다. 3개의 인터락킹 교각 실험체에 일정 축하중 하에서 횡방향 반복하중을 가하는 준정적 실험을 수행하였다. 사용된 프로그램은 철근콘크리트 구조물의 해석을 위한 RCAHEST이다. 사용된 해석기법은 조사된 실험체에 대하여 하중단계에 따라 성능을 비교적 정확하게 예측하였다. 실험적, 해석적 결과로부터 결합원형띠철근을 갖는 철근콘크리트 교각의 설계와 시공 실무를 향상하기 위한 상세를 제시하였다.

중공원형 철근콘크리트 교각의 횡방향철근에 따른 내진성능평가 (Seismic Performance Assessment of Hollow Circular Reinforced Concrete Bridge Columns with Confinement Steel)

  • 김태훈;강형택
    • 한국지진공학회논문집
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    • v.16 no.1
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    • pp.13-25
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    • 2012
  • 이 연구의 목적은 중공원형 철근콘크리트 교각의 횡방향철근에 따른 지진거동을 파악하고 합리적이면서 경제적인 내진 설계기준의 개발을 위한 자료를 제공하는데 있다. 3개의 중공원형 교각 실험체에 일정 축하중 하에서 횡방향 반복하중을 가하는 준정적 실험을 수행하였다. 정확하고 올바른 성능평가를 위하여 신뢰성 있는 비선형 유한요소해석 프로그램을 사용하였다. 이용된 해석기법은 조사된 실험체에 대하여 하중단계에 따라 내진성능을 비교적 정확하게 예측하였다. 실험적, 해석적 결과로부터 중공원형 철근콘크리트 교각의 설계와 시공 실무를 향상하기 위한 내진상세를 제시하였다.

선박충돌 시 돌핀 구조물의 거동에 대한 원심모형실험 (Centrifugal Test on Behavior of the Dolphin Structure under Ship Collision)

  • 오승탁;배우석;조성민;허열
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • v.12 no.1
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    • pp.61-70
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    • 2011
  • 충돌보호공은 해저지반에 깊게 근입되어 있으며 돌핀을 의미하는 상부는 단단한 콘트리트 뚜껑으로 막혀지고 쇄석으로 채워진 원형의 속채움 시트파일의 배열로 구성된다. 본 연구에서는 돌핀의 거동을 규명하기 위해 총 7회의 준정적실험과 11회의 동적 원심모형실험을 수행하였다. 주요한 실험적 결과는 다음과 같다. 우선, 준정적실험의 실험적인 힘-변위 결과는 채움재 강성과 관련된 채움 밀도의 변화로부터 구조물의 초기 강성에 대한 영향을 보여준다. 그리고 동일한 변위에서의 에너지 소산을 비교해보면 더 조밀한 채움에서 직경 20m 돌핀은 16%, 직경 30m 돌핀은 23% 정도 소산율이 증가하는 것으로 나타났다. 30m 직경의 돌핀이 더 큰 민감도를 갖는 것은 채움재의 변형률이 에너지소산에 대해 보다 크게 기여하기 때문이다. 동 정적 충돌실험결과, 일반적으로 동적 응답이 준정적 응답보다 26~58%까지 크고 더 작은 변위에서 에너지 소산이 발생되고 있음을 알 수 있다. 따라서 돌핀 구조물의 거동예측 시 준정적 응답특성을 사용하는 것이 보수적이라는 것을 알 수 있으며, 하부충돌 시 돌핀 저항력은 상부충돌 시와 동일하거나 더 우세한 것으로 나타났다.

발포 EPP/EPS의 충격특성에 관한 실험적 연구 (Experimental Study for the Impact Characteristics of Expanded EPP/EPS Foams)

  • 김한국;김병준;정광영;전성식
    • Composites Research
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    • v.26 no.6
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    • pp.343-348
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    • 2013
  • 본 연구에서는 발포 폴리프로필렌(Expanded polypropylene)과 발포 폴리스티렌(Expanded polystyrene)의 준정적 시험(Quasi-static test) 및 계장화 충격 시험(Instrumented impact test)을 수행하였다. EPP와 EPS는 4가지의 다른 밀도에 대해 원통형 시편이 준비되었다. 준정적 시험에는 MTS 858을 사용하여 0.001 $s^{-1}$과 0.1 $s^{-1}$ 두 가지 변형률속도 조건으로 진행되어 결과를 분석하였다. 계장화 충격 시험에서는 Instron dynatup 9250HV를 사용하여, 각각 100 J, 200 J, 300 J의 서로 다른 충격에너지를 가했을 때의 응력-변형률 선도 결과를 비교 분석하였다.

휨-전단 복합 거동을 보이는 RC 원형교각의 내진성능 평가 (Seismic Performance Evaluation of Circular RC Bridge Piers with Shear-Flexure Behavior)

  • 김병석;김영진;곽임종;조창백;조정래
    • 한국지진공학회논문집
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    • v.5 no.3
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    • pp.29-36
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    • 2001
  • 국내 일반 국도상의 교량을 분석한 결과 형상비가 2.5 내외로서 휨-전단 파괴 거동이 예측되는 교각이 다수 존재하는 것으로 나타났으나 기존의 교각 내진 특성 연구는 주로 휨 파괴 거동을 보이는 교각에 대해 수행되어 왔다. 본 연구에서는 휨-전단 복합모드가 작용하여 파괴에 이를 가능성이 많은 형상비 2.5 내외인 기존 교각을 대상모델로 선정하고 실물크기 모형 및 축소모형 시험체를 제작하여 준정적 실험(quasi static test)을 수행하였다. 실험결과로부터 상사효과(scale effect)가 교각 내진 성능평가에 미치는 영향을 분석하였고, 또한 비내진 상세인 실험대상 교량에 대해 역량스펙트럼법을 이용하여 내진성능을 평가하였다.

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