• 제목/요약/키워드: 굽힘거동

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소컷 및 원공 주위의 피로균열 형태변화와 층간분리거동 (I) - 아라미드섬유 강화 금속적층재의 경우 - (Fatigue Crack and Delamination Behavior in the Composite Material Containing n Saw-cut and Circular Hole (I) - Aramid Fiber Reinforced Metal Laminates -)

  • 송삼홍;김철웅
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제27권1호
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    • pp.58-65
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    • 2003
  • The aramid fiber reinforced metal laminates(AFRMLs) used for the wing part fair flight suffer the cyclic bending moment of variable amplitude during service. The fatigue crack propagation and delamination behavior in AFRMLs containing a saw-cut and circular hole was investigated using the average stress criterion(ASC) model. Mechanical tests were carried out using the cyclic bending moment of 4.9 N . m and delamination was observed by ultrasonic C-scan images. In case of AFRMLs containing a saw-cut fatigue crack propagated in aluminum matrix, inducing delamination. However, in case of AFRMLs containing a circular hole, delamination formed with two types under cyclic bending moment of 4.9 N . m. First, delamination formed along the fatigue crack in aluminum matrix. Second, delamination formed without any fatigue crack around the circular hole. Therefore, delamination was formed depending on the stress distribution near the circular hole.

FRP(SMC재)의 균열成長 擧動과 破壞인성 평가에 관한 연구 (A study on fracture toughness evaluation and crack growth behavior in FRP (SMC material))

  • 김정규;박진성
    • 대한기계학회논문집
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    • 제13권3호
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    • pp.472-478
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    • 1989
  • 본 연구에서는 FRP의 파괴인성평가를 위한 기초적인 자료를 얻기 위하여 FRP 중에서도 널리 사용되고 있는 SMC재를 준비하고 3점 굽힘시험을 실시하여 노치선단에서의 손상거동 및 균열진전저항유선으로부터 안정파괴개시점을 검토하였다.

감육배관의 유한요소해석에 의한 변형 및 강도 평가 (Evaluation of Deformation and Strength of Wall Thinne Pipes by Finite Element Analysis)

  • 남기우;안석환;이수식;김진욱;윤자문
    • 한국해양공학회지
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    • 제19권5호
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    • pp.65-70
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    • 2005
  • Fracture behavior and pipe strength are very important to the integrity of energy plants, ocean structures, and so forth. The pipes of energy plants and ocean structures are subject to local wall thinning, resulting from severe erosion-corrosion damage. Recently, the effects of local wall thinning on fracture strength and fracture behavior of piping systems have been the focus of many studies. In this paper, the elasto-plastic analysis is performed by FE code ANSYS on straight pipes with wall thinning. We evaluated the failure mode, fracture strength and fracture behavior, using FE analysis. Also, the effect of the axial strain on deformations and failure modes was estimated by FE analysis.

스프링강의 피로진전거동에 미치는 잔류응력의 영향 (A Study on The Effect of Residual Stress on Fatigue Propagation Behavior of Spring Steel)

  • 박경동;정찬기
    • 한국해양공학회:학술대회논문집
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    • 한국해양공학회 2002년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.366-372
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    • 2002
  • Recently the steel parts used at automobiles are required to be used under high stress more than ever before in need of the weight down. To achieve this requirement of a high strength steel, it must be necessary to decrease inclusion content and surface deject as like decarburization, surface roughness etc.. In this study, the surface conditions are measured to know tile influence on fatigue properties by two cases of shot peening of two-stage shot peening and single-stage shot peening. And for this study, three kinds of spring steel (JISG4081-SUP7,SAE 9254, DIN 50CrV4, ) are made. This study shows the outstanding improvement of fatigue properties at tire case of two-stage shot peening in the rotary bending fatigue test and this is assumed to be from (1) Decreasing the surface roughness (2) Unchanging the surface hardness (3) Increasing the compressive residual stress But, results also show fatigue failures originated at inclusion near surface, and this inclusion type is turned out to be a alumina of high hardness.

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섬유기기용 $Al_2O_3$계 세라믹스의 균열치유거동 (Crack-Healing Behavior of $Al_2O_3$ Ceramics for Textile Machinery)

  • 안병건;김미경;안석환;김진욱;박인덕;남기우
    • 동력기계공학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.60-64
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    • 2006
  • Alumina ceramic for textile machinery was sintered and subjected to three-point bending. A semicircular surface crack was made on each sample. Crack-healing behavior was systematically studied, as a function of crack-healing temperature and crack size. The bending strength and fracture toughness of the crack-healed sample from $1200^{\circ}C\;to\;1400^{\circ}C$ were investigated. A statistical approach based on Weibull distribution was applied to the test data to evaluate the dispersion in the fracture toughness. Alumina ceramic for textile machinery have the ability to heal after cracking, from over $1300^{\circ}C$. The material can completely heal a $65{\mu}m$ diameter semielliptical crack. The fracture toughness could be explained by 2-parameter Weibull distribution.

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표면 효과를 고려한 극박 SS304 스테인리스 강판의 굽힘 거동 분석 (Analysis of Bending Behavior of Ultra-thin SS304 Stainless Steel Sheets Considering the Surface Effect)

  • 정재봉;채준열;정양진;김지훈
    • 소성∙가공
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    • 제29권6호
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    • pp.323-330
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    • 2020
  • The surface region of a sheet metal may have different characteristics from the inner region because the surface region is less restricted than the interior. In addition, the grains on the free surface are less hardened because of surface adsorption of the dislocations, rather than piling up. In the case of bulk or thick sheet metals, this effect is negligible because the fraction of the surface region is much smaller than that of the inner region. However, this surface effect is important in the case of ultra-thin sheet metals. In order to evaluate the surface effect, tensile and bending tests were performed for the SS304 stainless steel with a thickness of 0.39 mm. The bending force predicted using the tensile behavior is higher than the measurement because of the surface effect. To account for the surface effect, the surface layer model was developed by dividing the sheet section into surface and inner layers. The mechanical behaviors of the two regions were calibrated using the tensile and bending properties. The surface layer model reproduced the bending behavior of the ultra-thin sheet metal.

철근 콘크리트 빔의 노화도 평가를 위한 음향방출 기술의 응용 (Application of Acoustic Emission for Assessing Deterioration in Reinforced Concrete Beams)

  • 윤동진;박휘립;이승석
    • 비파괴검사학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.276-284
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    • 2000
  • 콘크리트 구조물의 노화도 평가를 위한 기초 연구로써 철근 및 무근 콘크리트 빔의 4점 굽힘 시험시 발생하는 음향방출 신호의 발생 거동을 관찰하였다. 본 연구는 미세 균열의 전개, 국부 균열의 진전, 부식, 철근의 박리 등 균열 발생 및 손상기구에 대한 AE 특성 고찰에 주안점을 두었다. 이들 각각의 손상 메카니즘을 모사하기 위해 무근 콘크리트, 노치를 가공한 무근 콘크리트, 정상적인 철근 콘크리트 그리고 부식된 철근 콘크리트 빔을 제작하였다. 손상 정도 및 펠리시티 효과(Felicity effect)를 관찰하기 위해 4점 굽힘 시험시 단계별 하중 증가 방식을 택하였다. AE 파형은 물론 AE event에 대한 발생 특성을 분석하였으며, 노화도 평가에 주요한 영향을 미치는 주요 변수들에 대해 조사하였다. AE event 발생의 누계치 및 Felicity ratio값 등은 손상의 정도에 따라 민감하게 변하는 것을 관찰하였으며, 노화도와도 상관관계가 있음을 확인하였다. 결과적으로 본 연구에서 얻은 AE 분석 기술은 철근 콘크리트 구조물의 균열이나 부식 손상과 같은 노화도 평가를 위해 적용할 수 있는 가능성을 제시하였다.

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해저케이블용 유연보호튜브의 기계적 성능 연구 (Mechanical Performance Study of Flexible Protection Tube for Submarine Cables)

  • 안경수;김윤재;최진욱;임진석;최성웅
    • Composites Research
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    • 제37권2호
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    • pp.101-107
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    • 2024
  • 해저케이블은 케이블의 손상 시 높은 유지 보수 비용과 문제점들을 해결하기 위해 다양한 종류의 보호기 자재를 사용한다. 특히 파랑 및 해류 등의 외력 요소 들로부터 케이블을 보호하기 위해 사용되는 대표적인 보호기자재로 유연보호튜브를 들 수 있다. 유연보호튜브는 폴리우레탄 85A 초 탄성 재료로 구성되어 있어 기계적 거동을 계산하기 위해 실험 결과를 기반으로 한 물성치를 이용한다. 본 연구에서는 유연 보호 튜브를 대상으로 해석적 방법을 사용하여 휨 성능과 인장 성능을 살펴보았다. 해석에 사용된 물성치는 폴리우레탄 85A의 다축인장 실험을 통해 확보된 물성 값을 이용하였다. 유연보호튜브는 최대 굽힘 모멘트 기준치인 15 kN·m와 인장하중의 기준치인 50 kN에 대해 휨 성능과 인장 성능을 분석하였다. 해석 결과 유연 보호 튜브의 최대 굽힘 모멘트가 15 kN·m일 때 MBR은 13 m로 휨 성능이 확보되었으며, 인장하중이 50 kN일 때 최대 수직 변위가 968 mm를 나타내 인장성능이 확보됨을 확인할 수 있었다.

CFRP 복합재료 직교 격자 구조의 기계적 특성 연구 (Study on Mechanical Properties of CFRP Composite Orthogonal Grid Structure)

  • 백상민;임성준;김민성;고명균;박찬익
    • Composites Research
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    • 제31권2호
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    • pp.69-75
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    • 2018
  • 본 연구에서는 직물 탄소섬유강화플라스틱 복합재를 직교 격자 형상으로 적층한 패널 구조를 제안하고, 기계적 특성에 대한 분석 및 연구를 수행하였다. 프리프레그를 재단하여 적층하는 방식으로 직교 격자 구조를 제작하였으며, 하부의 적층판과 오토클레이브 공정 일체 성형을 통해 격자 패널 구조를 제작하였다. 본 연구에서는 인장, 압축, 전단, 굽힘 하중을 부가하여 제안된 격자 패널 구조의 거동을 확인하였으며, 이러한 시험을 통해 본 직교 격자 구조물의 강성 증가 효과를 입증하였다. 또한, 유한요소해석 모델을 구축하여 시험 결과와 비교하였으며, 이를 통해 시험과 해석의 타당성을 확인하였다.

복합재료 블레이드 단면 해석 프로그램(Ksec2d-AE)의 신뢰성 검증 (Validation Study of Composite Rotor Blade Sectional Analysis Program (Ksec2d-AE))

  • 배재성;김현식;배진규;임태현;황재민;정성남
    • 한국항공우주학회지
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    • 제46권4호
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    • pp.277-282
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    • 2018
  • 본 연구에서는 유한요소법 기반의 단면 특성치 해석 프로그램인 Ksec2d-AE의 정확성을 검증함으로써, 학부 수준의 비행체 구조해석 및 설계 시 활용가능성을 제시하고자 한다. 이를 위해 다양한 요소를 적용하여 Ksec2d-AE 로부터 계산된 단면강성계수 결과에 대한 유한요소의 수렴성을 확인하였다. 또한 Ksec2d-AE로부터 구한 단면강성계수를 상용 구조해석 프로그램인 MSC NASTRAN 으로부터 구한 강성계수와 비교하고, 주요 공학적 중심치(인장 중심, 전단 중심, 주 굽힘축)의 특성에 부합하게 구조물이 거동하는지 확인함으로써 Ksec2d-AE의 단면강성계수 및 중심치 결과를 검증하였다. 본 연구를 통하여 Ksec2d-AE 프로그램의 유용성을 확인하였다.