Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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v.24
no.6
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pp.85-91
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2020
The necessity for ground reinforcement of structures has been increasing in South Korea because buildings have encountered constructional problems such as inclined structures and collapses caused by earthquakes or differential settlement of the foundations. With regard to a ground reinforcement method, an increasing number of high-strength concrete piles have been used based on their advantages, including a wide range of penetration depth and a high load-bearing capacity. However, problems such as the destruction of a pile head during on-site placement work can occur when the pile has insufficient strength. For this reason, the strength of such piles should be managed more thoroughly. Thus, this study analyzed the strength properties of high-strength concrete piles using blast furnace slag (BFS) powder as a cement replacement, which was generated as an industrial byproduct. The analysis results indicated that the compression strength of the concrete piles increased when 10% to 20% of the cement was replaced with ground granulated blast-furnace slag (GGBS). In addition, the compression strength of the concrete piles was calculated to be 80.6 MPa when 20% of the cement was replaced with GGBS, which was greater by 5% than that of an ordinary Portland cement (OPC) specimen.
Proceedings of the Korean Society of Postharvest Science and Technology of Agricultural Products Conference
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2003.04a
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pp.139-139
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2003
원예작물은 수확 후 여러 가지 요인에 의해 품질이 저하되어 상품성을 잃게되는데, 특히 수확 후 품온상승에 의해 호흡작용이 왕성해져 품질변화를 촉진하게 된다. 그러므로 수확 후 품온을 가능한 한 빠르게 낮추어 신선도를 유지하기 위한 예냉, 저온저장, 저온수송기술등 저온유통시스템을 활용하는 것이 매우 필요하다. 저온유통시스템을 효과적으로 활용하기 위해서는 냉기의 순환이 원활하여 냉각효율이 좋고 파손의 위험과 물류비용을 줄일 수 있는 포장상자의 구조에 대한 연구가 필요하다. 포도, 방울토마토, 참외의 소비형태는 핵가족화와 더불어 신선 고품질의 농산물을 소량 구매하는 소비패턴으로 변화하면서 저온유통 및 소포장을 위한 포장형태의 개선이 요구되고 있다. 따라서 예냉.저온유통에 적합한 포장상자를 개발하기 위하여 연구소, 농협중앙회, 상자제작회사, 포장디자인 업체, 산지농협 작목반이 개발협의체를 구성하여 참외, 포도, 방울토마토의 저온유통용 골판지 상자를 개발하여 압축강도 및 냉각시험을 실시하여 소비지에 시범 보급하였다. 1. 참외 포장상자는 3kg용 상부 개방형 골판지상자로써 손잡이를 부착하고, 포장상자 상부에 덮개용 필름을 부착하였다. 제작된 상자의 압축강도는 저온유통 후 에도 안전압축강도 이상인 343kgf의 압축강도를 나타냈고, 냉각효율도 기존상자에 비하여 높게 나타났다. 또한 개발된 상자를 사용하여 시중에 출하할 경우 기존 5kg 상자에 비하여 8%이상의 부가가치를 높일 수 있었다. 2. 포도 포장상자는 소비자 기호도를 충족하고 다층적재시 손상을 방지하기 위하여 내용물을 1단 적재하고 상자를 개방형으로 하여 덮개용 필름을 부착하므로써 소비자가 내용물을 확인할 수 있도록 하고, 상자의 압축강도는 소비지까지 유통이 완료된 후 에도 수직압축강도가 400kgf이상으로 안전압축강도 보다 높아 저온에서 안전하게 유통할 수 있었다. 또한 개발된 상자를 사용하여 시중에 출하할 경우 기존 5kg 상자에 비하여 2kg상자는 21%, 4kg상자는 12%이상의 부가가치를 높일 수 있었음. 3. 방울토마토 포장상자는 외포장 상자를 4kg용 상부 개방형 골판지상자를 사용하고, 내포장상자는 500g용 PET용기를 사용하여 1상자에 8개의 내포장상자가 적재될 수 있도록 제작하였다. 제작된 외포장상자의 압축강도는 저온유통후에도 320kgf으로 안전압축강도보다 높게 나타났고, 파랫트 적재효율도 96%이상으로 나타나 물류의 효율성을 높일 수 있었다. 개발된 상자를 사용하여 시중에 출하할 경우 기존 산물형태의 4kg용 상자에 비하여 500g 내포장상자에 출하할 경우 20%이상의 부가가치를 높일 수 있었다.
Proposed is a new method to determine the characteristic lengths for the failure analysis of composite joint without experiments. New method uses the result that the stress distribution in the characteristic length specimens is linearly proportional to the applied load. The compressive characteristic lengths calculated by the present method are exactly same as the lengths obtained by the conventional method based on experiment. The new tensile characteristic length is defined using the strength of the notched laminate, while previous methods use the strength of the sound laminate. That change allows calculating the tensile characteristic length numerically without experiment like the compressive characteristic length. Finite element analyses are conducted by MSC/NASTRAN. The interface between the fastener and laminate is modeled by the contact surface element. The finite element results based on the new characteristic lengths show the excellent agreement with experimental results for the Graphite/Epoxy composite .joints.
This study explored the feasibility of replacing a metal link with a carbon fiber/epoxy composite link and assessed its capacity to withstand a given load condition using failure criteria. The micromechanics of failure (MMF) criterion was employed to predict the failure mode of the composite material, and mechanical tests were conducted to obtain reference strength parameters for MMF. The findings revealed that the stress distribution was concentrated near the hole, and weaknesses were found around the hole and at the end of the link under bending conditions. Based on the failure index, matrix tensile failure was predicted at the end of the link, and fiber compression failure occurred near the hole. The methods and results obtained from this study can provide valuable guidelines for assessing the safety of composite materials under specific load conditions when replacing metal parts with carbon fiber/epoxy composites to achieve weight reduction.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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v.29
no.8
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pp.923-928
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2005
The estimation of fatigue life at the design stage of the compressed air tank on board is very important in order to arrive at feasible and reliable solutions considering the total lifetime of the tank. In this paper the compressed air tank on board was selected as a model and the change of inside pressure of the tank during normal navigation period was measured and the cycle of fluctuation stress was presumed statistically based on this. Also the effect of stress concentration with the FEM analysis on the longitudinal weld and the mean stress effect on the fatigue strength of compressed air tank were discussed.
Young Cheol Kim;Geunsu Joo;Hong-Kyu Jang;Jinbong Kim;Min-Gyu Kang;Woo-Kyoung Lee;Ji Hoon Kim
Composites Research
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v.36
no.5
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pp.303-309
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2023
In this paper, a Progressive Damage and Failure Analysis (PDFA) modeling method was developed using ABAQUS/EXPLICIT to predict in-plane damage and delamination for Open-Hole Compression (OHC) testing. The proposed PDFA model was constructed based on Hashin criteria and cohesive behavior. The strength and stiffness of OHC specimens with three types of stacking sequences [(45/-45/02)3]s , [(45/0/-45/90)3]s and [45/-45/0/45/-45/90/(45/-45)2]s were compared to comprehensively evaluate the validity of the Finite Element(FE) model of PDFA. The strength and stiffness of the OHC specimens were predicted relatively well, with less than a percentage error 10.0 %. For the numerical simulation case for each layup, the damage initiation/evolution of OHC specimens were evaluated for delamination and tension/compression matrix damage before and after failure.
Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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v.49
no.7
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pp.549-555
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2021
Open hole strength of composite laminates is often used as the design allowable strength for designing composite aircraft structures, particularly those structures subjected to impact loading. Generally, the degradation of strength due to a barely visible impact damage (BVID) is assumed as the strength of 6.0 mm hole diameter in 24.0 mm width specimen. In this study, the residual strength static tests of composite laminates containing circular holes have been performed to investigate the effects of fiber orientation structure on open hole strength. The point stress criterion using a characteristic length is used to predict the open hole strength. The finite element analysis has been used to validate the analytical method. From the test results, it is shown that the characteristic length is related to the percentage of 0°, ±45° and 90° plies of the laminate. And regression analysis has performed to determine the characteristic length and strength of no hole specimens on the arbitrary layup pattern.
Compression and bending test have been conducted to evaluate the mechanical performance of CFRC at several different temperature up to $2000^{\circ}C$ . Tools and several grips for the test at high temperature were designed to obtain mechanical properties of CFRP. A major cause of increasing strength according to increasing the density and the temperature were analyzed. SEM method was utilized to find out the damage and the fracture mechanism. The new simple equation for the L(span length)/h(beam height) of specimens and for the failure criterion on the 4 point bending were proposed.
현재 대부분 사용되는 지하매설물용 뒤채움재는 다짐공법을 많이 사용하고 있으며, 실제로 이러한 방법은 부적절한 다짐으로 인해 침하 및 내구성 저하로 인해 파손을 초래하는 경우가 많다. 이러한 문제를 해결 할 수 있는 하나의 대안으로 유동성 뒤채움재를 이용할 수 있다. 유동성 뒤채움재는 초기 유동성, 시간에 따른 자기 강도 발현 무다짐공법 적용 등 많은 장점을 가지고 있다. 본 연구에서는 현장발생토사, 정수장슬러지 및 폐타이어분말 등 재활용 재료를 이용한 유동성 뒤채움재의 기본물성을 평가하였다. 각각의 재활용재료에 대한 입도 및 비중을 평가하였고, 최적배합설계를 결정하였으며, 모형 시험과 유한요소 해석을 위한 기본 물성값을 위해 일축압축시험, 삼축압축시험, 공진주시험 등을 수행하였다. 최적배합설계를 산정하는 과정에서 수행한 실험중 대표적인 시험으로 자가수평능력 및 자기다짐등에 필요한 유동성을 판단하는 Flow시험(ASTM D 6133) 결과 기준으로 정한 20cm이상의 값을 얻을 수 있었으며 일축압축강도의 경우 시공 후 유지 보수가 용이한 강도인 $3.0kg/cm^2{\sim}5.6kg/cm^2$이하로 설계하였으며 28일재령 일축압축강도 결과 $3.15{\sim}3.74kg/cm^2$라는 유지보수에 적당한 결과값을 나타내었다. 이 배합이 현장에서 사용이 가능하다는 것으로 판단하고 현장모형시험과 유한요소해석를 통하여 현장에서 사용하였을 때 관의 변형과 관에 작용하는 하중변화를 확인하고 현장모형시험과 유한요소해석 간의 상관관계를 규명하였다. 현장 모형 시험은 현장과 비슷하게 제작된 모형을 이용하였으며 최대한 현장과 비슷한 조건에서 뒤채움재를 타설과정 중과 타설이 완료된 상태에서 7일 양생 후 하중재하와 같이 두가지 경우에서 수직 수평토압, 관의 수직 수평변위, 관의 종단변형을 측정하였다. 유한요소해석 프로그램은 Midas GTS를 이용하여 실시하였으며 관의 변형률, 유효응력을 측정하여 규명하였다.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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v.18
no.4
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pp.958-966
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1994
The postbuckling compressive strengths of $[0/90/\pm\theta]_s$ composite laminated cylindrical panels with various fiber angles and width-to-length ratios are characterized by the nonlinear finite element method. For the iteration and load-increment along the postbuckling equilibrium path a modified arc-length method in which the effect of failure can be considered is introduced. In the progressive failure analysis the maximum stress criterion and complete unloading model are used. Present finite element results show good agreement with experiments for $[0_3/90]_s$ cylindrical panel and $[0/\pm45/90/]_s$ plate. The postbuckling compressive strength of $[0/90/\pm\theta]_s$ composite laminated cylindrical panel is independent of the initial buckling stress but high in the panel with large value of the bending stiffness in axial direction. In the several cylindrical panels, it is observed that the prebuckling compressive failures occur and result into the collapse before the buckling.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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