• Title/Summary/Keyword: 전단 거동

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Shear Stress Effect on Isothermal Crystallization Behavior of Semicrystalline Polymer (고분자수지의 등온 결정화거동에 미치는 전단응력의 영향)

  • 박헌진
    • The Korean Journal of Rheology
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    • v.9 no.4
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    • pp.174-182
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    • 1997
  • 결정성 고분자수지는 가공조건에 의해 결정되는 미세구조의 변화에 따라 최종물성 이 현저히 달라지므로 최종 성형품의 물성을 극대화하기 위해서는 성형가공 중에 필연적으 로 부가되는 열이력 뿐만 아니라 전단이력이 결정화 거동에 미치는 영향을 규명하고 가공조 건의 최적화를 통하여 미세구조를 적절히 제어하는 것이 요구된다. 따라서 본 연구에서 in-situ 상태로 전단유도 결정화거동을 조사할수 있는 rheo-kinetic 실험 방법을 개발하고 결정화 거동에 미치는 열이력과 전단이력의 영향을 규명하고자 하였다. 이를 위해 비교적 결정화 속도가 빠른 폴리 부틸렌 테레프탈레이트 수지를 대상으로 냉각조건, 전단부가시간, 전단속도등을 다양하게 변화시키면서 plate-plate 레오미터로 시간에 따른 전단응력의 변화 를 조사하는 rheo-kinetic 연구를 수행하였다. 아울러 실험 중에 액체 질소로 급냉하여 얻은 시료를 대상으로 등온 및 비등온의 열분석 실험을 수행하고 JMA식과 Hoffman-Lauritzentlr 을 사용하여 분석한 다음, 그 결과를 rheo-kinetic 해석결과와 비교함으로써 결정화 거동에 미치는 전단응력의 영향을 규명하였다. 일정전단속동하에서 수행한 rheo-kinetic 실험결과, 시간에 따른 저난응력의 증가와 용융열이 증가하는 경향이 매우 유사한 거동을 보이므로 전 단응력의 증가는 결정화가 일어남에 기인한 결과임을 확인할수 있었으며 고분자수지가 전단 이력을 받게 되면 분자배향의 결과로 결정화 유도시간이 짧아지고 결정화속도가 증가할 뿐 만 아니라 보다 더 높은 온도에서 결정화가 일어나게 됨을 알수 있었다. 또 결정화 반가기 시간과 Hoffman-Lauritzen 식의 매개변수들이 전단속도, 전단부가시간, 결정화 온도 등의 이력에 무관하게 전단응력에 따라 선형적으로 변하고 있으므로 전단유도 결정화거동은 수지 에 부가되는 전단응력에 직접적인 영향을 받음을 알수 있었다. 이상과같은 전단유도 결정화 거동에 관한 결과를 가공공정상의 열전달 현상과 결합하여 해서하면 성형품 내부의모폴로지 의 예측이 가능하므로 성형품 물성의 극대화 방안의 수립에 이용될수 있을것으로 사료된다.

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Rheological Behaviors of Concentrated Silica Particle Suspensionsprepared by Sol-Gel Method (솔젤법으로 제조된 고농도 실리카 입자 분산계의 유변학적 거동)

  • 양승만
    • The Korean Journal of Rheology
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    • v.10 no.1
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    • pp.24-30
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    • 1998
  • 솔젤법을 이용하여 단분산의 실리카 입자를 제조하고 농도변화에 따른 실리카 분산 액의 유변학적 거동을 해석하였다. 단분산 실리카 입자의 제조는 솔젤법을 이용한 액상반으 으로 제조하였고 입자의 안정화를 위하여 입자표면에 실란커플링제를 코팅하여 유기용매에 서 안정성을 갖도록 하였다. 분산액의 농도에 따른 유변학적 거동을 조사하기 위하여 부피 분율( )이 0.05인 희박 분산계로부터 =0.55의 고농도 분산계를 제조하였다. 솔젤법을 통하 여 단분산 실리카 입자를 성공적으로 제조하였으며 실란커플링제인 ${\gamma}$-methacryloxypropyl triethoxysilane로 입자의 표면을 화학적 방법으로 처리하여 유기용매 상에서 알킬기의 작용 에 의한 hard-sphere'특성을 나타내도록 하였으며 동시에 분산안정성을 유지할수 있었다. 입자 분산계는 =0.25이하의 부피농도에서는 분산용매와 같은 뉴톤거동을 보여주었으며 이 이이상의 농도에서는 비뉴톤거동인 전단담화(shear thinning)현상과 high shear limiting viscosity를 나타내었다. 이결과는 Krieger-Dougherty 식을 따름이 확인되었으며 부피분율 =0.50정도까지도 이식이 잘적용됨을 확인하였다. 부피분율 =0.50 이상의 고농도 입자 분산계 는 급격한 점도의 증가와 함께 전단담화와 전단탁화(shear thickening)현상이 모두 관찰되었 다. 특히 전단탁화를 일으키는 특헝전단변형률(cr)이하의 전단변형률에서는 안정되고 빠른 점성반응(viscous response)을 보여주었으나 특성 전단변형률 부근과 이상의 전단변형률 영 역에서는 매우 불안한 거동이 보여짐을 확인하였다. 그러나 이러한 점도 거동은 가역적이며 전단변형률을 증가시킬때와 감소시킬 때의 유변학적 거동이 거의 일치하였다.

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Analysis of Interrelationship between Undrained Static and Cyclic Shear Behavior for Nak-Dong River Sand (낙동강 모래의 비배수 정적 및 반복 전단거동 상호관계 분석)

  • Kim, Dae-Man;Kim, Byung-Tak
    • Journal of the Korean Geotechnical Society
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    • v.22 no.10
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    • pp.151-163
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    • 2006
  • This paper presents the interrelationship between undrained static and cyclic shear behavior. Laboratory works were performed through the undralned static and cyclic triaxial test using Nak-Dong River sand. And static triaxial test involved the triaxial extension test for comparison with cyclic shear behavior Cyclic triaxial test was performed with a variety of combination conditions of initial static shear stress $(q_{st})$ and cyclic stress $(q_{cy})$. In this result, the stress path of cyclic shear behavior was correspondent with static shear behavior passing the critical stress ratio (CSR) line because of the development of flow deformation. After that, a failure occurred according to failure line (FL) of static shear behavior. The stress path of cyclic shear behavior showed essentially the same with static shear behavior, although it appears a little different in test method.

Identification of Seismic Hysteretic Behavior of R/C Shear Walls (R/C 전단벽의 지진이력 거동에 관한 연구)

  • 오순택
    • Magazine of the Korea Concrete Institute
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    • v.5 no.2
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    • pp.162-170
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    • 1993
  • 축력과 횡력을 받는 전단벽의 휨과 전단 거동을 분리산정하기 위하여 R/C 전단벽에 관한 실험 결과에 대해 System Identification을 행한다. 이를 토대로, 전단벽의 강도 저하 계수 'R'과 극한 회전능력을 구하는 실험식을 제안한다. R/C뼈대구조-전단벽에 대한 비탄성 해석 유한요소 컴퓨터 프로그램(IDARC)을 이용하여 전단벽의 지진 이력 거동을 재현한다. Identification 결과를 Digitize한 실험 결과와의 비교에 의해 검증하고, 총변형으로부터 휨과 전단에 의한 변형요소를 해석적으로 분리 함으로서 비탄성 전단 거동과 강도 저하 계수 'R'의 산정이 가능해진다. 또한 실험 결과에 대한 회귀 분석을 통하여 전단벽의 극한 회전 능력에 대한 실험식이 얻어진다.

An Experimental Study on the Joints in Precast PC Segmental Bridges (프리캐스트 PC 세그멘탈 교량 접합부에 대한 실험 연구)

  • 오병환;유승운;김종한;이형준;장석훈
    • Proceedings of the Korea Concrete Institute Conference
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    • 1994.04a
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    • pp.42-46
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    • 1994
  • 본 연구에서는 프리캐스트 PC 세그멘탈 교량 접합부의 전단거동을 파악하기 위하여 전단키 접합부의 전단거동과 전단강도 특성을 실험적으로 연구하였다. 본 연구를 통하여 접합부 형상에 따른 하중-변위 관계, 균열거동, 파괴모드, 전단강도 등을 규명하고, 접합부의 역학적 거동에 영향을 미치는 여러인자들에 대해 분석한다. 또한 이로부터 최적의 접합부 형상을 도출하고, 이에 따른 최적의 접합방식을 검토함으로써 접합부 설계의 지침과 해석의 근거를 제시한다.

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Shear Strength and Hysteretic Behavior of SRC Column to Steel Beam Joints (SRC 기둥-H 형강보 접합부의 전단강도 및 이력거동)

  • Lee, Seung Joon;Kim, Won Ki;Seo, Dong Hoon
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
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    • v.9 no.2 s.31
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    • pp.277-285
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    • 1997
  • To investigate the shear strength and hysteretic behavior of SRC column to H steel beam joints, seven cruciform specimens were fabricated and tested. The test specimens showed stable hysteresis behavior with a little pinching. The strength decreased with increase in deflection after the speciemens reached at the maximum strength. The shear strength of panel zones increased with increased in the concrete amount of SRC column sections. The shear strength may conservatively be estimated by the sum of shear yielding strength of steel column web, plastic bending strength of steel column flange and ultimate shear strength of concrete in the panel zone.

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A Study of the Influence of Roughness on fracture Shear Behaviour and Permeability (거칠기가 절리의 전단거동 및 투수성에 미치는 영향에 관한 연구)

    • Tunnel and Underground Space
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    • v.12 no.4
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    • pp.312-320
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    • 2002
  • It is well-known that when single rock fractures undergo shear displacement, they are influenced by the boundary conditions and fracture roughness. In this case, aperture geometry will change by means of dilation due to the shear displacement. As fractures become the flow paths, fluid flow through rock fractures is affected by the void geometry. In this study, therefore, the influence of roughness on shear behavior of fractures has been investigated, and the resulting hydraulic behavior has been analyzed. In order for this study, a statistical method has been used to generate rough fractures, and they have been adopted into new conceptual models fur fracture shearing and flow calculations. The main contributions of this study are as follows: firstly, fracture shear behavior becomes less brittle with decreasing fracture roughness and increasing normal stress. Then, the characteristics of aperture distribution becomes those of roughness of fractures indicating its hydraulic significance. Finally, it is observed that with decreasing fracture roughness the breakdown of channel flow occurs more slowly.

Shear Behavior of Rough Granite Joints Under CNS Conditions (일정 수직강성 조건하 화강암 인장절리의 전단거동 특성)

  • Park, Byung-Ki;Lee, Chang-Soo;Jeon, Seok-Won
    • Tunnel and Underground Space
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    • v.17 no.3 s.68
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    • pp.203-215
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    • 2007
  • Stability and mechanical deformation behavior of rock masses are highly dependent on the mechanical characteristics of contained discontinuities. Therefore, mechanical characteristics of the discontinuities should be considered in the design of tunnel and underground structures. In this study, direct shear tests for rough granite joints were carried out under constant normal stiffness conditions. Effects of initial normal stress, shear velocity, and surface roughness on the characteristics of shear strength and deformation behaviors were examined. Results of shear testing under constant normal stiffness conditions reveal that shear behaviors could be classified into two categories, based on the amount of decrease in shear stress at the Int peak shear stress. With initial normal stiffness increasing, it turned out that shear displacement at peak stress and the first peak shear stress increased, however friction angle and friction coefficient showed decrease. In case of shear stiffness and average friction coefficient, it turned out that they are not dependent on the initial normal stress. Minor effects of shear velocity on rough joints were observed in several shear quantities. However, the effects of shear velocity were insignificant regardless of the normal stress increase. Change of shear strength and deformation characteristics on joint roughness were examined, however, it turned out that the variations were attributed to deviation of shear test specimens.

Nonlinear Analysis of Shear Behavior on Pile-Sand Interface Using Ring Shear Tests (링전단시험을 이용한 말뚝 기초-사질지반 간 인터페이스 거동 분석)

  • Jeong, Sang-Seom;Jung, Hyung-Suh;Whittle, Andrew;Kim, Do-Hyun
    • Journal of the Korean Geotechnical Society
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    • v.37 no.5
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    • pp.5-17
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    • 2021
  • In this study, the shear behavior between pile-sandy soil interface was quantified based on series of rigorous ring shear test results. Ring shearing test was carried out to observe the shear behavior prior to failure and behavior at residual state between most commonly used pile materials - steel and concrete - and Jumunjin sand. The test was set to clarify the shear behavior under various confinement conditions and soil densities. The test results were converted in to representative friction angles for various test materials. Additional numerical analysis was executed to validate the accuracy of the test results. Based on the test results and the numerical validation, it was found that due to the dilative and contractive nature of sand, its interface behavior can be categorized in to two different types : soils with higher densities tend to show peak shear stress and moves on to residual state, while on the other hand, soils with lower densities tend to show bilinear load-transfer curves along the interface. However, the relative density and the confining stress was found to affect the friction angle only in the small train range, and converges as it progresses to large deformation. This study established a large deformation analysis method which can successfully simulate and predict the large deformation behavior such as ring shear tests. Moreover, the friction angle derived from the ring shear test result and verified by numerical analysis can be applied to numerical analysis and actual design of various pile foundations.

Case Studies on the Experiments for Long-Term Shear Behavior of Rock Discontinuities (암반 내 불연속면의 장기 전단 거동 평가를 위한 고찰)

  • Juhyi Yim;Saeha Kwon;Seungbeom Choi;Taehyun Kim;Ki-Bok Min
    • Tunnel and Underground Space
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    • v.33 no.1
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    • pp.10-28
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    • 2023
  • Long-term shear behavior of the rock discontinuities should be analyzed and its stability should be evaluated to ensure the long-term stability of a high-level radioactive waste disposal repository. The long-term shear behavior of the discontinuities can be modeled with creep and RSF models. The shear creep test, velocity step test, and slide-hold-slide test can be performed to determine their model parameters or analyze the shear behavior by experiments under various conditions. Testing apparatuses for direct shear, triaxial compression, and biaxial shear were mainly used and improved to reproduce the thermo-hydro-mechanical conditions of local bedrock, and it was confirmed that the shear behavior could vary. In order to design a high-level radioactive waste disposal site in Korea, the long-term behavior of rock discontinuities should be investigated in consideration of rock types, thermo-hydro-mechanical conditions, metamorphism, and restoration of shear resistance.