• Title/Summary/Keyword: 응력 집중계수

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대차 프레임용 SM490A 용접재의 피로 시험

  • 박재실;석창성;구재민;배봉국;김대진;신재호;구병춘
    • Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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    • 2004.05a
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    • pp.87-87
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    • 2004
  • 최근 철도 차량은 안전성, 정시성, 대량 수송성이 우수하여 수송수요가 증가하고 있으며, 열차운행 횟수의 증가와 차량의 고속화로 운행조건이 가혹해짐에 따라 이에 대한 절대적인 안전성과 높은 신뢰성이 요구되고 있다. 철도차량과 같이 반복하중이 연속적으로 작용하는 구조물의 설계에 있어서는 구조물의 사용 환경이나 재료의 피로특성을 최우선의 고려사항으로 간주해야 한다. 실제로 철도차량의 대차 프레임은 맞대기 용접으로 제작되어 있으며, 용접부에서 파손이 발생하고 있다.(중략)

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3D-ESPI 시스템을 이용하여 결정된 응력집중계수가 피로수명에 미치는 영향에 관한 연구

  • Kim, Seong-Chan
    • Journal of Korea Ship Safrty Technology Authority
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    • v.12
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    • pp.36-43
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    • 2003
  • 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

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Fatigue Characteristics of Non Load-Carrying Fillet Welded Joints according to Post-Processing in Weld Bead Toes (용접지단부의 후처리에 따른 하중비전달형 필렛용접부의 피로특성)

  • Hong, Sung Wook;Kyung, Kab Soo;Choi, Dong-Ho;Yong, Hwan Sun
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
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    • v.12 no.6
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    • pp.701-713
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    • 2000
  • In this study, the 4-point bending test been performed in order to estimate effect of grinding on fatigue characteristics quantitatively for as-welded specimen, grinding specimen & TIG-dressing specimen for non load-carrying fillet welded joints subjected to pure bending. As a result of fatigue tests, fatigue strength at $2{\times}106$cycles of grinding specimen and TIG-dressing specimen has been increased compared with as-welded specimen and satisfied the grade of fatigue strength prescribed in specifications of domestics and AASHTO & JSSC. As a result of beachmark test, fatigue cracks on all specimens have occurred at several points where stress

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A Case Study on the Occurrence and Solution of Stability problems around Large Underground Storage Cavern in Highly Stressed Rock Mass (과지압 암반내 대규모 지하공동 안정성 문제 및 대책)

  • Lee, Dae-Hyuck;Lee, Hee-Suk;Park, Yeon-Jun
    • Proceedings of the Korean Geotechical Society Conference
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    • 2009.09a
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    • pp.622-640
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    • 2009
  • 원유 비축기지 저장공동과 같이 상하로 긴 형상의 대규모 공동에서 횡방향의 지압이 과도하게 작용하면 천정부의 응력집중과 측벽의 암반 변위가 과도하게 발생하여 저장공동의 불안정 요인이 된다. 특히 지압의 절대 크기가 암반 강도의 일정 비율 이상이 되면 응력 집중에 의한 암반의 취성 파괴를 유발하고, 이러한 현상은 터널 굴착 시 발생하는 파괴음(popping)과, 굴착면에 평행한 형태로 암편이 탈락하는 취성파괴(spalling) 현상을 동반한다. 이 글에서는 대규모 지하저장공동 굴착시 실제 발생한 과지압으로 인한 문제 사례에 대해 소개한다. 저장공동 굴착시 관찰된 암편 및 숏크리트 탈락과 균열 발생 현상을 관찰하고 암반 계측결과 분석을 통해 과지압의 현상을 진단하였다. 과지압 구간의 현재 상태 및 원안 설계안에 대해 연속체 및 불연속체 안정성 해석을 실시하여 문제의 심각성을 평가하였다. 이를 통해 굴착 형상 변경 및 특수 보강 방안을 제안하였으며 제안된 안의 보강효과에 대한 수치해석 평가 결과를 재검토 하였다. 이들 결과를 종합하여 과지압구간 보강안을 도출하였으며 상시 안정성 감시 대책으로 현장 암반의 미소파괴음 계측 방안을 제시하였다.

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A Study on Fatigue Life Prediction of Welded Joints Through Fatigue Test and Crack Propagation Analysis (피로실험 및 균열진전 해석을 통한 용접부의 피로수명 예측에 관한 연구)

  • Y.C. Jeon;Y.I. Kim;J.K. Kang;J.M. Han
    • Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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    • v.38 no.3
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    • pp.93-106
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    • 2001
  • T-joint and hopper knuckle joint models are typical welded joints in ship structure, which are very susceptible to fatigue damage under service condition. Fatigue test and fracture mechanical analysis were performed on these joints to find out characteristics of fatigue behavior. Unified S-N curve was developed from the test results of these two types of joint using hot spot stress concept, and also propagation life was also estimated using Paris' crack propagation law. Residual stress effect on propagation life was considered in calculating propagation life, as was done with thermo-elasto-plastic FE analysis and residual stress intensity factor calculation. Fatigue life of similar kinds of welded joint could be predicted with this unified S-N curve and fracture mechanical analysis technique.

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A Study on Fatigue Crack at Coped Stringers of the Plate Girder Subway-Bridge (플레이트거더 지하철교량 세로보의 피로 균열에 관한 연구)

  • Jo, Jae Byung
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
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    • v.16 no.5 s.72
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    • pp.713-724
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    • 2004
  • A fatigue crack found at the coped stringer of the old dismantled Dangsan Subway Bridge was numerically simulated. A model of a single span of the plate girder bridge with its beam elements was created and analyzed in order to obtain the nominal stress history caused by trains. A detailed FEM analysis of the coped stringer was conducted using a shell element model. A fracture mechanical model was used to estimate crack propagation. The stress intensity factors were calculated using the J-Integral method. The simulation with some reasonable assumptions showed that the calculated crack lengths were comparable to those found on the site.

A Study on the Evaluation of the Loads Acting on the Pillar in Two-Arch Tunnel (2-Arch 터널 중앙벽체 작용하중 산정에 관한 연구)

  • Oh, Gyoo-Chul;Chun, Byung-Sik;Do, Jong-Nam
    • Journal of the Korean Geotechnical Society
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    • v.23 no.11
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    • pp.5-14
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    • 2007
  • In this study, Matsuda formula used to evaluate the loads acting on the pillar was investigated and load reduction factor(${\alpha}$) was evaluated by numerical analysis to better apply for the design. From the results, normal stress was concentrated to one side due to excavation of preceding tunnel after construction of pillar. And 86.5% of maximum normal stress was revealed partly unequally when the ground was poor. By numerical analysis, $14{\sim}83%$ of total loads calculated by Matsuda formula decreased and then, from these results, load reduction factor(${\alpha}$) was estimated. From now on, stability and economic aspects could be guaranteed by applying the load reduction factor(${\alpha}$).

Groundwater inflow rate estimation considering excavation-induced permeability reduction in the vicinity of a tunnel (터널 굴착으로 인한 터널인접 절리암반 투수계수 감소를 고려한 터널 내 지하수 유입량 산정방법)

  • Moon, Joon-Shik
    • Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
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    • v.15 no.3
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    • pp.333-344
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    • 2013
  • This paper discussed about the effect of permeability reduction of the jointed rock mass in the vicinity of a tunnel which is one of the reasons making large difference between the estimated ground-water inflow rate and the measured value. Current practice assumes that the jointed rock mass around a tunnel is a homogeneous, isotropic porous medium with constant permeability. However, in actual condition the permeability of a jointed rock mass varies with the change of effective stress condition around a tunnel, and in turn effective stress condition is affected by the ground water flow in the jointed rock mass around the tunnel. In short time after tunnel excavation, large increase of effective tangential stress around a tunnel due to stress concentration and pore-water pressure drop, and consequently large joint closure followed by significant permeability reduction of jointed rock mass in the vicinity of a tunnel takes place. A significant pore-water pressure drop takes place across this ring zone in the vicinity of a tunnel, and the actual pore-water pressure distribution around a tunnel shows large difference from the value estimated by an analytical solution assuming the jointed rock mass around the tunnel as a homogeneous, isotropic medium. This paper presents the analytical solution estimating pore-water pressure distribution and ground-water inflow rate into a tunnel based on the concept of hydro-mechanically coupled behavior of a jointed rock mass and the solution is verified by numerical analysis.

Effect of patch repair in aluminum plate with a circular hole by 3-D full layerwise model (완전 층별이론에 의한 원공을 갖는 알루미늄 판의 패치 보강 효과)

  • Shin, Young-Sik;Woo, Kwang-Sung;Ahn, Jae-Seok;Yang, Seung-Ho
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2009.04a
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    • pp.304-307
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    • 2009
  • 본 논문에서는 3차원 모델링을 이용하여 원공을 갖는 알루미늄 판의 패치 보강효과에 대해 알아보고자 한다. 구조물의 노후화로 인해 높은 응력을 받는 부재의 응력 특이점에서 내구력이 급격하게 저하되거나 때로는 부재의 정적파괴를 유발시키는 원인을 제공한다. 이로 인해 과거에는 손상된 모재에 보강 재료를 연결시키기 위하여 리벳 또는 볼트와 같은 기계적 연결을 통해 보강하였으나 최근에는 접착패치보강 기법이 그 주류를 이루고 있다. 패치 보강시 일면 패치 보강으로 인하여 면외 휨 효과가 발생된다. 판의 두께 방향에 따른 응력집중계수를 별도로 분석하였다. 기존의 3차원 솔리드 요소는 해의 정확성은 뛰어난 반면에 상당한 컴퓨터 시간을 요구하는 단점을 가지고 있다. 이러한 문제를 극복하기 위해서, 본 논문에서는 각 층의 변위장을 2차원 형상함수와 1차원 형상함수의 조합으로 구성하여, 면내거동에 대한 p-세분화와 면외거동에 대한 p-세분화를 분리시키는 방식을 취한다. 또한, 에너지 함수의 적분시 Gauss-Lobatto 적분법을 사용하여 절점의 위치에서의 응력점을 구하는 경우, 외삽과정을 계산하는 단계를 생략하면서도, 해의 정확성 측면에서는 거의 차이가 없기 때문에 좀 더 효율적인 수치적분이 될 수 있다.

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Formation of Tungsten Silicide Gate Electrode on Quartz (석영 기판 위에서 텅스텐 실리사이드 게이트 전극 형성에 관한 연구)

  • O, Sang-Hyeon;Kim, Ji-Yong;Kim, Ji-Yeong;Lee, Jae-Gap;Im, In-Gon;Kim, Geun-Ho
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.8 no.1
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    • pp.80-84
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    • 1998
  • 본 연구에서는 석영을 기판으로 사용하여 텅스텐 실리사이드 게이트를 고온에서 결정화시키고, 이\ulcorner 발생되는 crack 에 대한 생성원인을 조사하였다. 증착된 텅스텐실리사이드의 실리콘 조성과 실리콘 완층충의 두께가 증가함에 따라 열응력이 감소하는 경향이 관찰되었으며, 과잉의 실리콘 조성을 가진 실리사이드를 열처리한 경우에는 crack에 대한 저항이 증가함을 알 수 있었다. 그러나 실리콘 완충층을 사용한 경우는 두께가 증가함에 따라 열응력이 감소하는 경향이 있으나, crack이 보다 쉽게 발생되는 결과를 얻었다. 이는 실리사이드 반응에 의하여 거칠어진 계면에 응력이 집중되어 crack생성을 쉽게하는 것으로 여겨진다. 결과적으로 석영과 텅스텐실리사이드의 열\ulcorner창계수차이에 의하여 생성되는 열응력이 crack생성의 주원인으로 작용하고, 실리콘 완층층을 사용한 구조하에서는 계면에서 일어나는 실리사이드반응이 crack생성에 큰 영향을 미치는 것으로 생각된다.

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