• Title/Summary/Keyword: 점응력 파손기준

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Compressive Strength Prediction of Composite Laminates Containing Circular Holes (원공이 있는 복합재 적층판의 압축강도 예측)

  • Kim, Sung Joon;Park, Sehoon
    • 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.

The Mechanical Properties of CFRC under High Temperature (CFRC 복합재료의 기계적 고온특성)

  • Song, Gwan-Hyeong
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.11 no.4
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    • pp.258-265
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    • 2001
  • 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.

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Performance Evaluation of Stress Absorbing Membrane Interlayer Using Epoxy Asphalt Binder (에폭시 아스팔트 바인더를 이용한 응력흡수층의 성능평가)

  • Jo, Shin Haeng;Lee, Bong Lim;Kim, Nakseok
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.37 no.6
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    • pp.1043-1051
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    • 2017
  • Asphalt overlay on deteriorated concrete pavement has a problem of early damage due to reflective cracking. There is a need for a new method capable of reducing reflection cracking and ensuring the durability of pavement. The purpose of this study was to obtain durability of asphalt overlay with stress absorbing membrane interlayer (SAMI) using epoxy asphalt binder. The tensile performance, durability, water resistance and bonding performance of Epoxy-SAMI were evaluated by various tests. As a result of tests, Epoxy-SAMI meets the quality standard of the bridge waterproofing material. The repeated direct tensile test was carried out to investigate the effect of reflective cracking reduction. When the Epoxy-SAMI was applied, it had 1.2~1.56 times higher reflective cracking resistance than PSMA asphalt concrete with the thickness of 10cm even if the section thickness decreased. 4-point bending beam test results showed the number of fatigue failures increased 7.5 times when Epoxy-SAMI was applied. The Epoxy-SAMI was found to be effective in improving the durability of the asphalt pavement overlay because it serves to prevent reflective cracking, increase lifespan, and function as a waterproof layer.

A Study on Method of Evaluation for Deck Pavement (교면포장의 평가 방법 고찰)

  • Jo, Shin Haeng;Jo, Nam June;Jang, Jung Soon;Baek, Yu Jin;Kim, Nak Seok
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 2011.02a
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    • pp.86-86
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    • 2011
  • 토목 기술의 발달로 장대교량이 증가함에 따라 교면 포장도 더 심각한 진동 및 충격, 기상조건에 노출되게 된다. 교면 포장은 차량의 주행의 편리성뿐 아니라 교량 구조물을 보호해야 하는 역할도 함께 수행하기 때문에 일반 토공부의 포장과 다른 성능을 필요로 한다. 교면 포장의 특수함을 감안하여 교면 포장의 품질을 평가하고, 설계와 적용시 반영 한다면 교량의 내구 연한 및 시공, 유지관리 비용을 절감 할 수 있을 것이다. 본 논문에서는 교면 포장에 요구되는 성능을 조사하고, 교면 포장 특히, 장대 교량 적용시 교면 포장의 성능 평가를 위한 평가 방법을 고찰하였다. 교면 포장의 가장 큰 구조적 특징은 교량의 진동과 휨에 의해 포장이 받게 되는 휨응력이다. 특히 교량의 장경간화에 따라 더 큰 진동과 변형을 경험하게 되는 교면 포장은 그에 따른 충분한 휨 추종성과 피로 저항성을 확보하여야 한다. 기존 토공부 포장에서는 실험이 간단한 원통형 공시체를 이용한 간접인장강도 모드의 실험으로 피로 성능을 평가하였으나, 교면 포장은 실제 거동 특성과 유사한 빔 피로 시험 모드가 보다 신뢰성이 높을 것으로 판단된다. 빔 피로시험 모드로는 3점, 4점, 5점 휨 피로 시험 모드가 있으며, 각각의 모드는 지지점의 개수, 재하점의 개수에 따라 다른 거동 특성을 평가 할 수 있다. 최근 개발된 5점 휨 시험의 경우 교량에서 발생하는 부(-)모멘트를 모사할 수 있어 보다 현실적인 검증이 가능할 것으로 예상된다. 이 외에도 실제 크기 모형을 이용하여 윤하중을 가하는 Full-scale 모델의 경우 비용과 시간이 많이 소요되는 단점이 있으나 가장 신뢰성이 높은 방법이라고 할 수 있다. 교면 포장은 교량구조부로 수분이 침투되는 것을 막아주는 역할을 하여야 하며, 특히 해상 교량의 경우의 염분과 겨울철 사용되는 제빙화학제는 콘크리트의 열화와 강구조물의 부식을 발생시키므로 교면 포장의 방수 성능 검토는 매우 중요한 역할을 한다. 일반 토공부 포장과 달리 교면 포장은 하부층이 대기에 노출되어 있기 때문에 겨울철에 더 낮은 온도로 포장체의 온도가 내려가게 되고, 온도가 떨어진 포장층은 스티프니스가 증감함에 따라 저온 균열의 발생확율이 높아지며, 휨추종성도 나빠질 가능성이 높다. 따라서 저온에서의 균열 저항성 및 스티프니스를 평가하는 것은 교면 포장 재료의 중요한 인자 중 하나이다. 포장과 포장 하부층의 접착은 포장층의 일체화된 거동을 할 수 있게 하기 때문에 내구성 향상에 중요하다. 특히 교량과 같이 진동과 변형이 많은 경우에 있어 포장 접착층의 성능은 포장과 교량 구조물의 파손에 더 큰 영향을 미치게 된다. 접착성능은 실내에서의 직접인장모드와 전단접착강도 시험 모드의 실험이 있으며, 현장에서 측정하는 Pull-off 실험 등이 있다. 최근에 교통량과 중차량의 증가와 더불어 교량이 장경간화 되어 가면서 평가방법과 기준을 과거보다 엄격하게 할 필요성이 있다. 하지만 현실은 교면포장에 대한 시방규정이 모호하기 때문에 본 논문에서 제시한 국내외의 다양한 평가방법을 통해 적절한 교면포장의 성능을 평가하고 교면포장의 거동특성에 대한 이해를 함으로써 보다 발전된 교량기술을 확보할 수 있을 것이다.

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A Study on the Burst Pressure of Composite Motor Case due to the Change of Metal Boss PDR Design (금속 보스 압력분포비 설계 변경에 따른 복합재 연소관 파열압력에 관한 연구)

  • Kim, Namjo;Jeong, Seungmin;Yun, Kyeongsoo;Chung, Sangki;Hwang, Taekyung
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.23 no.4
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    • pp.21-27
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    • 2019
  • Composite motor cases fabricated by the filament winding method are structurally weak in the dome when they are required to withstand the internal pressure of the combustion gas. In this study, a finite element analysis is conducted to compare the burst pressure of a composite dome according to the variation of the pressure distribution ratio(PDR). The performance of the composite motor case was compared quantitatively by calculating the stress on the inner and outer dome surfaces and metal boss volume. As a result, the critical point of the failure mode was observed at a PDR between 2.5 and 3.0. A design at a PDR of 2.5­-3.5 can reduce the weight of metal boss without fluctuation in the burst pressure of the combustion motor case. Moreover as the design reference value changes according to the dome shape and opening size, further analysis and testing are necessary.

A Study on the Static and Fatigue Behavior of Steel-Confined Prestressed Concrete Girder (강재로 구속된 프리스트레스트 콘크리트 합성거더의 정적 및 피로거동)

  • Kim, Jung Ho;Park, Kyung Hoon;Hwang, Yoon Koog;Lee, Sang Yoon
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
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    • v.16 no.6 s.73
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    • pp.725-736
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    • 2004
  • A new type of girder, called steel-confined prestressed concrete girder (SCP girder), has been developed, which maximizes the structural advantages of concrete, steel, and PS tendon, and improves on the shortcomings of steel plate girder, PSC I-girder, and preflex girder bridge for use in the construction of middle- or long-span bridges. To verify the propriety of design, structural safety, and applicability of this girder, a static load test was carried out (Kim et al.., 2002). Since the main damage typically sustained by steel bridges results from the fatigue caused by the repetition of traffic loads, fatigue safety must therefore be guaranteed in applying the SCP girder in the construction of real bridges. In this study, a fatigue test was carried out to investigate fatigue behavior and provide basic data for fatigue design. Based on the fatigue test, the fatigue safety of the girder was estimated. For the fatigue test, 10-m specimens were designed for a standard-design truckload (DB-24). A static load test was also performed before the fatigue test to analyze the structural behavior of the specimens. After the fatigue test, outer steel plates were removed to observe the condition of the concrete in the girder.