• Title/Summary/Keyword: 변형집중계수

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외경에 홈을 지닌 자긴가공된 압력용기의 응력해석 및 피로수명평가

  • 고승기
    • Journal of the KSME
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    • v.31 no.4
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    • pp.356-363
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    • 1991
  • 선형 탄성 유한요소 응력해석과 평균응력 효과를 고려한 저주기 피로실험으로부터 결정된 피로 특성, 그리고 국부변형률 방법을 종합하여 외경에 흠이 존재하는 자긴가공된 두꺼운 압력 용기의 피로수명이 평가되었다. 직사각형의 매우 날카로운 흠에서의 응력집중계수는 타원형 홈에서의 응력집중계수의 약 두배의 값이 얻어졌으며, 고강도 압력용기강인 ASTM A723의 저주기 피 로거동에 대한 평균응력 영향은 Morrow 및 SWT 파라메타를 이용하여 충분히 고려되었다. 균열발생이 예상되는 위험한 부분인 홈의 뿌리부분에서의 국부적인 응력, 변형률이 계산되었으며 예측된 피로수명은 실험적으로 얻어진 수명과 비교했을 때 2에서 4배의 오차를 보이면서 일치 하는 결과를 얻었다.

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A Unified Model of Strain Localization in Concrete (콘크리트 변형률 국소화의 통일된 모형)

  • 송하원;김인순
    • Magazine of the Korea Concrete Institute
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    • v.9 no.5
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    • pp.115-125
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    • 1997
  • 콘크리트의 변형률국소화는 콘크리트의연화거동에 수반되어 변형이 국부적으로 집중되는 현상이다. 본 연구의 목적은 인장과 압축하중상태에서 콘크리트 부재에 발생하는 콘크리트 변형률 국소화 거동을 해석적으로 재현할 수 있는 통일된 모형을 제안하는 것이다. 본 논문에서는 인장과 압축에 대하여 변형률국소화가 일어나는 콘크리트 부재를 변형률 연화가 일어나는 국소화영역과 탄성제하가 발생하는 비국소화영역으로 구분하여 모델링하는 통일된 모형을 제안하였다. 또한 제안된 모형에서 미시역학적 평균화기법을 이용해 평균등가탄성계수와 수정된 평균등가탄성계수를 구하여 시편의 크기와 국소화영역의 크기에 따는 해석을 수행하였으며 기존의 실험값과 비교하였다. 연구결과, 본 연구에서의 변형률국소화모형이 크기효과를 포함한 콘크리트의 변형률국소화거동 해석에 타당하게 적용될 수 있음을 보여주었다.

Characterization of Tensile Strength of Anisotropic Rock Using the Indirect Tensile Strength Test (간접인장강도시험을 통한 이방성 암석의 인장강도 특성)

  • 김영수;정성관;최정호
    • Journal of the Korean Geotechnical Society
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    • v.18 no.5
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    • pp.133-141
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    • 2002
  • Isotropic rock and anisotropic rock have different tensile strength which has the greatest influence on rock failure. In this study, elastic modulus of anisotropic rock is obtained through uniaxial compression test, and tensile strength and tension failure behavior are analyzed through indirect tensile strength test. Stress concentration factor of a specimen at the center is obtained from anisotropic elastic modulus and strain by indirect tensile strength test. Theoretical solutions for tensile strength of isotropic and anisotropic rock are compared. Stress concentration factor of anisotropic rock is either higher or lower than isotropic rock depending on the inclination angle of bedding plane. The use of stress concentration factor of isotropic rock resulted in overestimation or underestimation of tensile strength.

Structural Safety Analysis on Crack Propagation in Compact Tension Specimen (소형 인장 시험편 내의 크랙 전파에 대한 구조 안전해석)

  • Cho, Jae-Ung
    • Journal of the Korea Convergence Society
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    • v.5 no.1
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    • pp.23-27
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    • 2014
  • In case eccentric load is applied at compact tension specimen, the propagation behavior due to existence or nonexistence of hole, numbers and positions of holes near crack is investigated in this study. Strain energy, displacement and stress happened in specimen are examined through simulation analysis. And stress intensity factor is obtained by the basis of strain energy and deformation. When defect or hole exists in structure, the possibility of fracture can be thought to be verified by using the study result.

The Practice of Bending Deflection using Non-destructive MOE of Glulam (비파괴 탄성계수를 이용한 집성재의 휨변형 예측)

  • Park, Jun-Chul;Hong, Soon-Il
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • v.37 no.1
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    • pp.48-55
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    • 2009
  • In the glulam beam deflection it is necessary to check the reliability of theory formula, because of wood anisotropy and wood qualities (knot, slop of grain). In this experiment, when bending stress occurred on glulam, practice deflection of glulam measuring with AICON DPA-Pro 3D system were compared with prediction deflection calculated as substituting MOE through non-destructive testing and static MOE through bending test in differential equation of deflection curve. MOE using ultrasonic wave tester of laminae, MOE using natural frequencies of longitudinal vibrations ($E_{cu}$, $E_{cf}$), MOE using ultrasonic wave tester of glulam ($E_{gu}$) and MOE using natural frequencies of longitudinal vibrations ($E_{gf}$) were substituted in this experiment. When practice deflection measured by 3D system was compared with prediction deflection calculated with differential equation of deflection curve, within proportional limit the ratio of practice deflection and prediction deflection was similar as 1.12 and 1.14, respectively. Deflection using ultrasonic wave tester was 0.89 and 0.95, Deflection using natural frequencies of longitudinal vibrations was 1.07 and 1.10. The results showed that prediction deflection calculated by substituting using non-destructive MOE of glulam having anisotropy in differential equation of deflection curve was agreed well with practice deflection.

Inelastic Seismic Response of Asymmetric-Plan Self-Centering Energy Dissipative Braced Frames (비정형 셀프센터링 가새골조의 비탄성 지진응답)

  • Kim, Jin-Koo;Christopoulos, C.;Choi, Hyun-Hoon
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.12 no.4
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    • pp.35-44
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    • 2008
  • A self-centering energy-dissipative(SCED) bracing system has recently been developed as a new seismic force resistant bracing system. The advantage of the SCED brace system is that, unlike other comparable advanced bracing systems that dissipate energy such as the buckling restrained brace(BRB) system, it has a self-centering capability that reduces or eliminates residual building deformations after major seismic events. In order to investigate the effects of torsion on the SCED brace and BRB systems, nonlinear time history analyses were used to compare the responses of 3D model structures with three different amounts of frame eccentricity. The results of the analysis showed that the interstory drifts of SCED braced frames are more uniform than those of BRB frames, without regard to irregularity. The residual drift and residual rotation responses tended to decrease as irregularity increased. For medium-rise structures, the drift concentration factors(DCFs) for SCED systems were lower than those for BRB frames. This means that SCED-braced frames deform in a more uniform manner with respect to building height. The effect of the torsional irregularity on the magnitude of the DCFs was small.

A Study on Passive Force Control of a Flexible Manipulator (유연 매니퓨레이터의 피동적인 힘 제어에 관한 연구)

  • Kim, Jin-Soo
    • Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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    • v.16 no.10
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    • pp.209-216
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    • 1999
  • 일반적으로 힘 제어는 힘 센서의 사용 여부에 따라 능동적 힘 제어와 피동적 힘 제어로 분류시킬 수 있다. 능동적 힘 제어는 힘 세서를 이용하여 구속력을 목표한 힘에 근접하도록 제어한다. 유연 매니퓨레이터의 함수(위치, 속도, 가속도)를 이용하여 일정한 힘에 근접하도록 제어한다. 유연 매티퓨레이터에 있어서 링크 선단의 강성 증대는 힘 제어뿐만이 아니라, 링크의 진동을 크게 유발함으로서 위치 제어에 불리하게 작용한다. 주로 사용되고 있는 힘 센서는 많은 변형 게이지(strain gauge)로 구성되어 있다. 유연 매니퓨레이터 또한 링크 선단의 변형을 측정하기 위해 변형 게이지를 사용하고 있다. 본 논문에서는 이점에 착안하여, 유연 매니퓨레이터의 선단의 탄성 변형을 측정하기 위해 장착한 변형 게이지를 이용한 위치/힘 제어를 제안한다. 먼저, 유연 매니퓨레이터의 집중 정수 모델로부터 링크의 탄성 변형과 구속력 관계를 도출한 후 이 관계를 이용하여 3차원 실험 유연 매니퓨레이터를 실시간 위치/힘 제어 실험을 수행하였다. 또한 범용 동력학 해석 소프트웨어인 ADAMS FEM 을 이용하여 해석하였다. 마지막으로, 실험 결과와 해석 결과를 비교 분석하여 본 논문에서 제안한 유연 매니퓨레이터의 위치/힘 제어의 타당성을 입증시켰다.

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Determination of Specimen Geometry for Identification of the Complex Modulus of Viscoelastic Materials (점탄성재료의 복소탄성계수 규명을 위한 시편 크기의 결정)

  • Kang, Kee-Ho;Sim, Song;Kim, Kwang-Joon
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 1991.04a
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    • pp.133-138
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    • 1991
  • 일반적으로 고무를 비롯한 점탄성재료는 형상 및 크기를 적절히 조절함으로 써 한 방향 이상으로의 원하는 스프링상수를 얻을 수 있으며, 금속에 비하여 내부 마찰에 의한 에너지 발산이 매우 크기 때문에 강제 진동시의 진폭저감 및 충격에 따른 자유진동의 감쇠에 널리 이용되고 있다. 이와 같은 진동감쇠 에 점탄성재료를 효과적으로 사용하기 위해서는 복소탄성계수 즉, 탄성계수 와 손실계수를 정확하게 알아내는 것이 필요하다. 점탄성재료의 복소탄성계 수는 주파수, 온도 및 변형률등에 따라 변하므로 이와 같은 사용조건의 함수 로 구해야 한다. 복소탄성계수를 실험적으로 구하는 방법은 여러가지가 있으 며 실험의 용이성과 관심대상에 따라 적절한 방법을 선택하게 된다. 본 연구 에서는 주파수변화에 따른 복소탄성계수를 임피던스법으로 집중질량 모형을 이용하여 구하려고 할 때, 실험데이타로부터 보다 정확한 결과를 얻기 위하 여 적절한 시편의 크기를 결정하는 방법을 제시하고자 한다. 이를 위해서 시 편내의 파동전달효과와 포아송비와 관련된 양단제한효과 그리고 정하중시 압축변형에 대한 시편의 좌굴등을 고려하여 이론적으로 해석하였으며 실험 적으로도 검증하였다.

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A Study on the Effect of Stress Concentration Factor Determined by 3D-ESPI System on the Fatigue Life (3D-ESPI 시스템을 이용하여 결정된 응력집중계수가 피로수명에 미치는 영향에 관한 연구)

  • 김경수;심천식
    • Journal of Ocean Engineering and Technology
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    • v.16 no.1
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    • pp.46-51
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    • 2002
  • Fatigue life estimation by the theoretical stress concentration factors are, in general, considerably different from test results. And in calculating stress concentration factor, it is very difficult to consider actual geometry and material property which are the notch shapes, imperfections or defects of materials such as porosities inclusions and casting defects, etc. Therefore, the paper deals with the experimental method to find out the more exact stress concentration factors by measuring the strain distributions on each specimen by 3D-ESPI(Electronic Speckle Pattern Interferometry) System. Then the fatigue lives are compared between theoretical calculations using stress concentration factors determined by 3D-ESPI system and fatigue test results.

A Permeable Wedge Crack in a Piezoelectric Material Under Antiplane Deformation (면외변형하의 압전재료에 대한 침투 쐐기균열)

  • Choi, Sung Ryul;Park, Jai Hak
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.39 no.9
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    • pp.859-869
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    • 2015
  • In this study, we analyze the problem of wedge cracks, which are geometrically unsymmetrical in transversely piezoelectric materials. A single concentrated antiplane mechanical load and inplane electrical load are applied at the point of the wedge surface, while one concentrated antiplane load is applied at the crack surface. The crack surfaces are considered as permeable thin slits, where both the normal component of electric displacement and the electric potential are assumed to be continuous across these slits. Using Mellin transform method, the problem is formulated and the Wiener-Hopf equation is derived. By solving the equation, the solution is obtained in a closed form. The intensity factors of the stress and the electric displacement are obtained for any crack length as well as inclined and wedge angles. Based on the results, the intensity factors are independent of the applied electric loads. The electric displacement intensity factor is always dependent on that of stress intensity factor, while the electric field intensity factor is zero. In addition, the energy release rate is computed. These solutions can be used as fundamental solutions which can be superposed to arbitrary electromechanical loadings.