• Title/Summary/Keyword: 파열시험

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원통형 복합재료 압력 용기의 기계적 물성 평가를 위한 세그먼트 형 링 버스트 시험 방법 분석 (Analysis of the Segment-type Ring Burst Test Method for the Mechanical Property Evaluation of Cylindrical Composite Pressure Vessel)

  • 김외태;김성수
    • Composites Research
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    • 제34권4호
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    • pp.257-263
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    • 2021
  • 복합재료는 높은 비 강성 및 비 강도 특성으로 인해 기체 혹은 액체 연료를 저장하기 위한 압력 용기의 설계 및 제작에 널리 활용되고 있다. 이에 따라, 압력용기의 파열압력 또는 파단 변형률의 기계적 특성의 보다 정확한 측정은 상용화 전에 필수적 요소이다. 그러나, 기존의 시험방법을 활용한 복합재료 압력 용기의 안전성 검증은 하중 전달 매체의 변형으로 인한 추가적인 에너지 손실의 발생과, 불필요한 하중 및 모멘트의 발생 등의 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 수직기둥의 이론적인 하중전달 정도와 적용 가능한 수직방향 변위를 고려하여 세그먼트형 링 버스트 시험장치를 설계하였다. 또한, 세그먼트 형 링 버스트 시험장치의 균일한 압력분포를 검증하기 위해 수치해석을 활용하였고, 수압 시험방법과 링 시편의 원주방향 응력 및 변형률 분포를 비교하였다. 복합재료 압력용기의 파괴 거동을 모사하기 위해 Hashin 파손 기준을 적용하였고, 실험적으로 파단 변형률을 측정하여 이를 수치해석 결과와 비교하였다.

자켓앵커 거동특성에 관한 연구 (A Study on the Behaviour of Jacket Anchor)

  • 김동휘;김인철;공현석;이우진
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제24권8호
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    • pp.89-97
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    • 2008
  • 본 연구에서는 자켓앵커와 일반앵커에 대한 현장시험을 통해 자켓앵커의 인발력 발휘 메카니즘을 분석하고 자켓앵커의 지층별 단위주면마찰력을 산정하였다. 6개현장에서 실시된 총 12회의 인발적성시험결과 자켓앵커의 극한인발력이 일반앵커의 극한인발력에 비해 약 $15.38{\sim}295.02%$ 정도 큰 것으로 나타났으며, 동일한 하중단계에서 자켓앵커의 소성변위가 일반앵커의 소성변위보다 약 $20.78{\sim}l,496.45%$ 정도 작은 것으로 나타났다. 특히, 자갈층에서는 250% 이상의 극한인발력 증가와 600% 이상의 소성변위 감소가 발생하여 자켓앵커는 그라우트액의 손실이 발생할 수 있는 지반에 적용성이 우수한 것으로 나타났다. 시험에서 산정된 극한인발력을 이용하여 실트 및 점토지반과 모래, 자갈 및 전석층에서의 지반강도별 단위주면마찰력을 제안하였다. 또한 섬유정착보강재 파열압력시험과 최적주입압력 확인시험을 수행하여 적절한 정착지지체를 형성시킬 수 있는 주입압력 추정 도표를 제시하였다.

알루미늄 압출판재의 프레스성형 중 파열조건에 대한 조사 (Investigation of Cracking Condition during Press Forming of Extruded Aluminum Sheets)

  • 주석재;박창구;조은화
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제38권3호
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    • pp.251-258
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    • 2014
  • 선루프 트랙은 알루미늄을 압출하고 프레스성형하여 생산한다. 프레스성형 중 날카롭게 굽혀진 좌면의 가장자리를 따라 균열이 발생하였다. 좌면의 가장자리를 절단하여 펀치와 다이 모서리의 최종위치를 측정하고 균열발생과의 관계를 조사하였다. 그리고, 이 최종위치까지 굽힘을 유한요소 시뮬레이션하여 임계변형률을 구하였다. 한편, 소재의 방향, 경도, 굽힘 가장자리 길이, 굽힘반경의 여러 가지 다른 조합에 대하여 3점굽힘시험을 수행하였다. 그리고, 3점굽힘시험에 대한 유한요소 시뮬레이션을 수행하여 임계변형률을 구하여 비교하였다.

CFRP 복합재압력용기의 충격후 잔류강도저하특성 평가 (Evaluation of the Residual Strength of CFRP Composite Pressure Vessel After Low Velocity Impact)

  • 박재범;김동륜;황태경
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2009년도 제33회 추계학술대회논문집
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    • pp.439-442
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    • 2009
  • 본 논문에서는 CFRP 복합재 압력용기의 저속충격후 잔류강도 저하량의 정량적인 연구 결과에 대해 논한다. 낙하식 충격시험을 이용하여 복합재 압력용기에 다양한 충격에너지별 충격하중을 가한 후, 압력용기를 원환시험편으로 가공하여, 각 시험편의 원주방향 파열압력이 측정되었다. 또한, 유한요소모델을 구축하여 충격에너지별 변형거동과 응력분포에 대해서도 고찰하였다. 본 연구결과 저속 충격후 CFRP 복합재 압력용기의 잔류강도 저하량을 정량적으로 평가할 수 있는 실험기법이 개발되었다.

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70 MPa용 Type 3 수소 복합용기의 상온수압반복 거동에 관한 연구 (A Study on the Behavior of Ambient Hydraulic Cycling Test for 70 MPa Type3 Hydrogen Composite Cylinder)

  • 조성민;김창종;김영규
    • 한국가스학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.46-50
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    • 2012
  • 본 연구에서는 수압반복시험 장비를 이용하여 70 MPa용 Type 3의 수소복합용기에 대한 거동과 용기내부에 압력이 가해졌을 때 용기 거동을 유한요소법으로 해석하였다. 그 결과, 안전성과 경량성으로 주목받고 있는 Type3 수소용기는 실린더부에서 파열이 먼저 시작되었으며, 유한요소해석 결과에서도 동일한 양상을 확인하였다. 시험결과로 용기내부에 압력이 가해짐에 따라 실린더 몸통부가 부풀어 올라 돔너클과 실린더 몸통부가 가장 취약함을 알 수 있었다.

가스발생기 산화제 개폐밸브 주름관 구조 평가 (Structural Evaluations of the Bellows for a Gas-generator Lox Shut-off Valve)

  • 유재한;이중엽;이수용;임형태
    • 항공우주기술
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    • 제11권1호
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    • pp.91-97
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    • 2012
  • 가스발생기 산화제 개폐 밸브에 사용되는 주름관의 구조 해석 및 시험이 수행되었다. 이 주름관은 극저온에서 압축 변위와 높은 외압 하중을 받는다. 구조 해석은 상온 및 극저온에서 EJMA (Expansion Joint Manufacturing Association) 표준 및 상용 유한 요소 해석프로그램인 Abaqus v6.9를 이용하여 수행되었다. 스프링 강성, 응력 및 피로 수명 해석 결과들이 비교되었고 유한 요소 해석 결과에서 접촉 및 재질의 소성에 의한 영향을 살펴보았다. 또한 파열 시험과 관련된 유한 요소 해석 결과도 제시되었다.

펄스분리장치를 적용한 소형 추진기관의 설계, 제작 및 시험평가 (Design, Manufacture and Test of Subscale Solid Rocket Motor with Pulse Separation Device)

  • 류정헌;이원복;서혁;김원훈;오종윤
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2010년도 제34회 춘계학술대회논문집
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    • pp.133-137
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    • 2010
  • 하나의 고체 추진기관에서 이중펄스 추력을 발생시키는 기술은 기존의 일회성 추력발생 방식에 비하여 여러 가지 장점이 있다. 추진기관에 펄스분리장치를 적용하면 적절한 추력배분을 통하여 유도탄의 사거리 연장 및 종말속도를 향상시킨다. 본 연구에서는 격벽형 펄스분리장치의 성능을 검증하기 위하여 소형 추진기관을 설계, 제작하여 지상연소시험을 수행하였다. 이를 통하여 펄스분리장치의 파열특성, 구조적 안전성 및 내열특성 등을 확인하였으며 향후 실물형 이중펄스 추진기관 설계 시 필요한 데이터 등을 확보하였다.

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자동차 유압브레이크용 고무호스의 내구성 시험 및 미세손상에 관한 연구 (Durability Test and Micro-Damage Formation of Rubber Hose for Automotive Hydraulic Brake)

  • 곽승범;최낙삼;임영한
    • Composites Research
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    • 제21권1호
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    • pp.40-45
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    • 2008
  • 자동차용 유압브레이크 고무호스 어셈블리 제품은 자동차에 장착되어 실제로 사용 중에 가압, 굽힘, 비틀림, 열하중 등의 복합적인 스트레스를 받는다. 고무호스의 재질은 EPDM(ethylene-propylene diene monomer)고무와 PVA(polyvinyl acetate)섬유 보강층 그리고 중간고무로 NR(natural rubber)고무가 사용되고 있다. 고무호스 어셈블리 제품의 내구성과 파괴 메커니즘을 조사하기 위해 굽힘과 비틀림의 반복하중 사이클 수가 10만, 20만, 30만, 40만, 최종파열 사이클 수까지 되도록 시험하였다. 유압브레이크 고무호스의 초기크랙 발생을 알아보기 위해 제품 시험편을 다이아몬드 휠커터를 이용하여 수직 절단하여 폴리싱한 후 광학현미경과 주사형 전자현미경(SEM)으로 단면을 관찰하였다. 40만 사이클의 피로하중을 받은 시험편을 보면 외면고무와 PVA섬유 사이의 계면을 따라 길이 1mm의 층간분리가 일어났으며, 이러한 손상은 외면고무의 표피층으로 균열을 진전시켜 고무호스를 최종적으로 찢어지게 하는 것이다.

단일지진관측 방위각 결정을 위한 시간-방향 스태킹 방법 (Time-Direction Stacking Method for a Single-Station Azimuth Estimation)

  • 김소구;우종량;가오푸천
    • 지질공학
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    • 제5권3호
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    • pp.331-337
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    • 1995
  • 3성분 단일 지진 관측의 방위각 결정에서 때때로 결과는 파형에 의존하고, 자동 관측은 불편하게 만든다. 본 연구에서는 시간-방향 스태킹 기술에 의해서 방위각이 아주 긴 파열(wave train) 관측으로부터 더 정확한게 결정되는 대안을 제안한다. 한반도 지진관측으로 취득한 디지털 파형을 가지고 시험한 결과 단순한 알고리즘은 광역거리에서 지진 진원의 방위각을 더 정확하게 결정하여 주는 것을 보여준다.

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방화벽 설치 환경에 따른 초고압변압기 온도상승 영향 연구 (A Study of the Temperature-Rise effects according to Firewall Installation in a Power Transformer)

  • 김철숙;이승호;김중경
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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    • pp.860-861
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    • 2011
  • 방화벽은 변압기 폭발, 파열 사고 이후 주변 주/보조변압 기로의 2차 사고를 방지하는 목적으로 설치되고 있다. 변압기는 열교환기(방열기 또는 쿨러)를 통해 외부 대기와 열교환을 하므로 방화벽의 설치로 인하여 주위 대기의 흐름이 저하되어 냉각 성능에 악영향을 미칠 수 있다. 본 연구는 방화벽 설치 위치 및 변압기 주위 설치 환경에 따른 공기 온도상승 효과가 변압기의 온도상승에 미치는 영향에 대하여 분석하였다. 시험과 해석을 수행한 결과 방화벽을 2면으로 설치 할 경우 방화벽의 설치 거리는 방열기에서 1m 이상, 방화벽을 3면으로 설치 할 경우 변압기 본체에서 2.5m 이상으로 유지하였을 때 변압기의 온도상승에 큰 영향을 미치지 않음을 확인하였으며, 방화벽의 높이는 본체의 높이를 고려하여 설치하여야 한다.

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