• 제목/요약/키워드: 길이방향 응력

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사장교의 개선된 초기형상 해석법 (An Improved Method for Initial Shape Analysis of Cable-Stayed Bridges)

  • 김문영;경용수;이준석
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제15권2호
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    • pp.175-185
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    • 2003
  • 사장교의 정확한 초기형상을 결정하기 위하여 초기부재력법과 TCUD법을 효과적으로 결합시킨 개선된 해석방법을 제시한다. 먼저 사장재, 주탑 그리고 주형을 모델링하기 위하여 무응력길이의 변화를 고려한 탄성현수선요소, 보-기둥요소의 힘-변형관계식과 접선강성 행렬 산정법을 간략히 제시한다. 이제 케이블의 무응력길이를 변수로 취급하여 교량 전체의 접선강성행렬을 산정하고, 경계조건 이외에 케이블 개수만큼의 절점변위를 설계자의 초기형상에 가깝게 되도록 추가적으로 절점변위를 구속하여 절점변위 및 무응력길이의 증분을 산정하고 이를 토대로 케이블 부재력과 주형 및 주탑의 부재력을 산정한다. 이렇게 계산된 부재력으로부터 불평형하중을 산정하고 수렴이 될 때까지 다시 반복계산이 이루어진다. 수렴이 되었을 때 사장교의 주탑 및 주형의 축방향 변위를 제거하기 위하여 초기부재력법을 적용한다. 결론적으로, 케이블의 무응력길이를 변수로 추가함으로써 사장재 주형정착부의 수직변위와 주탑의 수평변위를 설계목적에 적합하도록 제어하여 휨모멘트를 최소화할 수 있었고, 초기부재력법을 결합시켜 주형, 주탑의 축방향변위가 발생하지 않는 해석결과를 얻었다.

균열면에 수압을 받는 중력식 콘크리트 댐의 파괴거동에 관한 연구 (On the Fracture Behaviour of the Concrete Gravity Dam Subjected to Water Pressure at the Crack Faces)

  • 장희석
    • 전산구조공학
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    • 제9권4호
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    • pp.189-198
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    • 1996
  • 콘크리트 중력댐 상부면의 균열에 작용하는 수압의 영향을 주로 고려하여 댐의 파괴거동을 조사하였다. 첫째, 표면적분법에 의하여 응력확대계수를 구하는 경우에 작용하는 수압의 형태를 등분포형태 외에, 삼각형 분포 및 포물선분포도 고려하여 보았다. 둘째, FRANC(FRacture Analysis Code)를 이용하여 균열면에 작용하는 수압의 형태에 따른 기존균열의 전파방향을 추적하였다. 셋째, 월류수위 아래에서 균열이 전파되지 않을 수 있는 한계균열길이를 수압의 분포형태에 따라 구분하여 구하여 보았다. 표면적분법으로 수압의 형태에 따라 응력확대계수를 구한 결과는 FRANC를 이용하여 얻어진 결과와 비교 되었으며 비교적 잘 일치함을 알 수 있었다. 균열면에 작용하는 수압의 형태가 삼각형분포의 경우에 균열의 전파방향은 등분포의 경우에 비하여 댐의 기초쪽으로 기우는 것을 알 수 있었으며, 또한 월류수위 아래에서 한계균열길이는 댐높이의 대략 2/5-1/2되는 곳에서 최대가 됨을 알 수 있었다.

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炭素纖維强化 複合材料의 혼합모우드 層間破壞靭性値에 대한 硏究 (A study of mixed-mode interlaminar fracture toughness of graphite/epoxy composite)

  • 윤성호;홍창선
    • 대한기계학회논문집
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    • 제10권2호
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    • pp.198-207
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    • 1986
  • 본 연구에서는 Fig.1과 같이 시편 부위에 균일응력분포가 작용하도록 M.Arcan 등에 의해 제시된 비대칭형상의 시편고정물에 층간균열을 가진 시편을 부착한 다음 하중각도를 바꾸어가며 모우드 II뿐 아니라 혼합모우드 및 모우드 I까지도 실험 할 수 있는 실험장치를 사용하여 균열면에서의 섬유방향이 〔0/0〕이고 초기균열길이비가 0.4, 0.5, 0.6인 시편의 모우드I, 혼합모우드 및 모우드II 층간파괴인 성치들을 실험 적으로 구해 혼합모우드 파괴결정조건식들에 적용시켜 보았다. 또한 균열면에서의 섬유방향이 〔0/0〕, 〔0/30〕, 〔0/45〕및 〔0/60〕인 경우의 층간파괴인성치와 이때 의 파괴현상에 대해 관찰하였다.

부착응력-미끌림 관계에 기반한 철근콘크리트 부재의 균열폭 산정 (Evaluation of Crack Width Based on the Actual Bond Stress-Slip Relationship in Structural Concrete Members)

  • 김우;이기열;김장현
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제18권1호
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    • pp.91-100
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    • 2006
  • 이 논문은 철근콘크리트 구조 부재의 균열폭을 산정하는 해석적 모델을 제안한 것이다. 철근과 콘크리트 경계면에서 발생하는 실제와 유사한 형태의 부착응력-미끌림 특성을 수치적으로 전개하기 위하여 균열안정화단계에서의 철근 경계면에서의 미끌림이 선형으로 분포한다고 가정하고, CEB-FIP Model Code 1990에서 제시하고 있는 부착응력-미끌림 관계에 적용하였다. 이와 같은 방법을 통하여 균열과 균열 사이에서 철근의 매입길이 방향으로 발생하는 철근과 콘크리트의 변형률 차이가 균열면으로 누적되는 양을 계산할 수 있는 평형방정식을 유도하고, 이로부터 두 재료의 축방향 변형량의 차이로부터 균열폭을 계산할 수 있는 모델을 제안하였다. 이렇게 정식화된 새로운 균열폭 모델을 기존 문헌에 발표된 여러 연구자들의 실험자료에 적용하여 그 정확성을 검증한 결과, 제안식에 의한 예측값은 현재 사용되고 있는 여러 설계기준의 균열폭 규정으로 계산한 결과에 비하여 실험값을 비교적 정확하게 예측하는 것으로 나타났다.

$PFC^{3D}$ 상에서의 홉킨슨 효과를 이용한 응력파의 전파모델링 ([ $PFC^{3D}$ ] Modeling of Stress Wave Propagation Using The Hopkinson's Effect)

  • 최병희;류창하
    • 화약ㆍ발파
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    • 제23권3호
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    • pp.27-42
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    • 2005
  • 본 연구에서는 $PFC^{3D}$상에서 공내입자들의 반경을 팽창/수축시키는 기법을 통해 공벽입자들에 접촉력의 형태로 폭발압력을 부여하는 폭원모델링을 기법을 소개하고, 제안된 기법을 이용하여 홉킨슨 효과 효과와 스폴링 현상을 응용하여 암석코어에 대한 응력파의 전파 및 반사과정을 기존의 외력을 적용함으로써 서로 비교하여 보았다. 암석코어는 직경 20m, 길이 200mm의 입자결합체로서 접촉결합을 이용하여 구성하였으며, 시료의 선단에 주기 0.050m$(50{\mu}s)$의 펄스형태의 폭발하중을 기존의 방법과 제안된 폭원모델링 기법을 이용하여 각기 입사시켰다. 해석결과 두 기법은 서로 유사한 결과를 보였으며, 입사압축파는 0.060ms$(60{\mu}s)$ 이후 시료의 후단에서 반사되어 반사인장파의 형태로 되돌아오면서 시료의 축방향과 직각방향으로 인장균열을 발생시켰다. 또한 시료 중을 전파하는 응력파의 속도는 4,167m/s로 계산되어 물리시료에 대한 측정치 4,300m/s와 $3\%$ 정도의 근소한 오차를 보였다.

강섬유보강 콘크리트의 인장파괴메카니즘에 대한 이론연구 (Analysis on the Fracture Mechanisms of SFRC under Tension)

  • 김규선;이차돈;심종성;최기봉;박제선
    • 콘크리트학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.141-150
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    • 1993
  • 콘크리트내에 짧은 길이를 갖고 임의의 방향으로 배향된 강섬유는 콘크리트가 인장응력을 받을 때 일반콘크리트에 비하여 인장강도와 연성을 증가시키며 이는 콘크리트모체내 강섬유의 균열억제메카니즘에 기인한다. 본연구에서는 기존의 각기다른 spacing 개념들에 의하여 SFRC의 인장강도를 예측하고 정확한도를 실험치와 비교하여 평가하였는데 시험체의 경계조건 및 타설시의 진동으로 인한 콘크리트내 강섬유의 재향성을 고려한 단위면적당 섬유수(N1)개념이 실행결과와 가장 좋은 상관관계를 나타내었다. 또한 SFRC의 강도후 영역에 대한 이론적인 해석이 고려되었으며 본 해석은 시험체의 경계조건, 진동효과, 콘크리트모체와 강섬유의 강섬유의 접촉면의 비선형부착특성 고려 및 특히 위험단면에서 매입길이가 다른 각 강섬유의 적합조건을 고려하였다.

가스절연 개폐장치의 벨로우즈 위치선정을 위한 제언 (A Suggestion to Choose Location of Bellows for Gas Insulated Switchgear)

  • 황경민;장정범
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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    • pp.2000_2001
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    • 2009
  • 최근 옥외 변전소 형식으로 많이 채택되고 있는 Gas Insulated Switchgear(GIS) 변전설비는 라인 구조물 형태로서, 온도응력에 대한 길이방향의 변형을 수용토록 하기 위하여 GIS 곳곳에 벨로우즈가 설치되어 있다. 특히, GIS는 강재 지지대로 높은 위치에 설치되어 지진 시 지반보다 높은 가속도를 받기 때문에 벨로우즈의 설치 위치가 GIS에 영향을 줄 가능성이 크다. 따라서 본 연구에서는 다양한 경우의 민감도 해석을 통하여 벨로우즈의 위치가 GIS의 내진성능에 미치는 영향을 분석하였으며, 그 결과 최적의 벨로우즈 위치조건을 도출하였다.

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축대칭 중공실린더의 길이방향 온도분포하의 열탄성응력 해석에 관한 연구 (A Study on the Thermal Stress Analysis of Axi-Symmetric Hollow Cylinder)

  • 이상진;조진
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제20권10호
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    • pp.3152-3159
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    • 1996
  • Previous works about the cylindrical shape elastic body which is under longitudinal temperature distribution mostly show the results of free expansion, therefore exact thermo-elastic analysis is needed. The object of this work is to analyze the thermo-elastic problem of the hollow cylinder when the cylinder is under longitudinal temperature distribution. In this paper, the analytical solution is found by using Galerkin vector, and it is compared by the results of FEM. For displacements of cylinder, analytical values are almost same as the results of FEM, but free expansion is not fit for analytical solution and the results of FEM. stresses from analytical solution and the results of FEM show good agreement also. but the results are different near the end boundary, since St. Venant principle is applied.

해저관로의 대 변형 굽힘에 의한 소성 모멘트 추정 (Estimation of Plastic Bending Moment of Offshore Pipelines)

  • 이종현;최한석
    • 한국해양공학회:학술대회논문집
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    • 한국해양공학회 2002년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.20-25
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    • 2002
  • 본 논문은 대 변형 굽힘에 의한 소성 모멘트의 계산시 ovality를 고려한 파이프의 중립축에 대한 모멘트에 관해 논한다. 기존의 계산방법에 의한 중립축에 대한 모멘트 계산결과와 새로운 방법에 의한 계산결과를 비교해 보았다. 파이프가 길이방향의 모멘트에 의하여 굽어질 때, 증가하는 모멘트에 따른 ovality 변화를 고려하여 중립축에 대한 모멘트 계산에 적용해 보았다. 모멘트 계산은 타원형의 파이프 단면을 미세한 단면으로 나누어서 각 단면에 대한 응력을 비선형 strain-stress 식을 이용하여 구한 다음 중립축에 대해 계산을 수행하였다. 대 변형 굽힘에서 일어나는 실제현상 중 하나인 ovality를 파이프의 계산에 적용함으로써 좀 더 정확한 중립축에 대한 모멘트를 계산할 수 있었다. 이 방법을 reel에 의한 해저배관의 설치 공법에서 사용되는 reverse bending radius 계산에 적용해 보았다.

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강선의 편조각도에 따른 고압호스의 응력변화 특성 (Stress Variation Characteristics of a High-Pressure Hose with Respect to Wire Braid Angle)

  • 김형제;고성위;김병탁
    • 동력기계공학회지
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    • 제9권3호
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    • pp.71-78
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    • 2005
  • A high-pressure hose includes rebar layers of the synthetic fiber such as nylon or a steel wire to control internal pressure. The hose assembly is manufactured through the swaging process to clamp the hose into the metal fittings. Usually, the hose behavior is affected by the resultant of the longitudinal and circumferential forces produced by the internal pressure. The rebar layers can appear the most ideal rebar effect when they are arranged to the same direction as the resultant force. The braid angle applied in the rebar layers is an important factor in determining ultimate burst pressure and overall hose life. Failure can occur on the contacted parts of a hose with the metal fittings under severe operating conditions such as high pressure and temperature of the inner fluid. In this paper, the mechanical behavior between the hose and the metal fittings during the swaging process and the stress variation characteristics of a high-pressure hose under a constant applied pressure are analyzed with respect to the braid angle of steel wire using the finite element method.

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