• Title/Summary/Keyword: 한계두께비

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Buckling and Limit Width-Thickness Ratios of Steel Columns under Compression at Elevated Temperatures (온도 상승에 따른 압축강재의 좌굴 및 한계 판폭두께비)

  • Kang, Seong-Deok;Kim, Jae-Uk;Choi, Hyun-Sik
    • Journal of Korean Association for Spatial Structures
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    • v.12 no.3
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    • pp.55-62
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    • 2012
  • 본 연구는 온도 증가에 따른 압축을 받는 H형 강재의 플랜지와 웨브의 국부 및 전체좌굴응력 내화해석 프로그램 개발과 플랜지와 웨브가 항복파괴전에 국부좌굴이 일어나지 않을 한계 판폭두께비의 상관값을 구하는 프로그램을 개발하는 것이다. 고온에서의 강재의 응력-변형도 관계식은 EC3:Part 1.2를 근거로 하였으며, 비교, 검토를 위하여 영국 BS5950의 강재를 대상으로 온도 증가에 따른 압축을 받는 강재의 플랜지와 웨브의 파괴온도와 하중을 본 연구의 내화해석 프로그램으로 예측하였다. 본 연구는 좌굴 및 항복에 대한 내화해석 프로그램을 개발하는 것을 목적으로 하고 적용 예를 통하여 좌굴 및 한계 판폭두께비를 분석하고 개발 프로그램의 타당성을 검토하였다.

Evaluation of Load-Carrying Capacity Loss due to Corrosion in Thin-Walled Section Steel Members (판폭두께비가 큰 휨부재의 부식발생에 따른 구조성능평가에 관한 연구)

  • Chung, Kyung Soo;Park, Man Woo
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
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    • v.21 no.6
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    • pp.619-626
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    • 2009
  • The use of thin-walled flexural members has proven to be a practical way to achieve the lowest cost in the construction of prefabricated long-span, low-rise building frames in steel. On the other hand, most of these structures are subjected to corrosion due to environmental exposure, which can reduce their carrying capacity. Corrosion damage is a serious problem for these structures as it causes thickness loss. That is, the class of a section (plastic, compact, non-compact, or slender) may change from one to another due to the loss of thickness of the compression flange and web due to corrosion. In this study, the effects of corrosion on thin-walled members in long-span steel frames were evaluated with regard to the moment-rotation curve, initial stiffness, maximum load capacity, stiffness in the post-maximum capacity, and energy absorption.

A Study on the Local Buckling Strength of Stainless Steel 304 (스테인리스 304 강재의 국부좌굴에 관한 연구)

  • Im, Sung Woo;Chang, In Hwa
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
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    • v.15 no.1
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    • pp.51-57
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    • 2003
  • Current steel-framed building design codes are based on theoretical and experimental researches on the conventional structural steel. However, the yield phenomenon of austenitic stainless steel, which is characterized by continuous yielding, is quite different from that of conventional structural steel. The offset strength, which should determine the design strength, may affect the limits of width-thickness ratio of current design codes. Stub column test results showed that the limits of width-thickness ratio satisfied both ASD and LRFD codes when 0.2% offset strength was regarded as design strength. In addition, the local buckling strengths of all stainless steel stub columns did not decrease rapidly compared with those of conventional structural steel columns, even though the width-thickness ratio exceeded the design limit.

Basic Study on Shear Characteristics of Filled Rock Joint (충전된 절리면의 전단특성에 관한 기초연구)

  • 김용준;이영휘;도성규
    • Tunnel and Underground Space
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    • v.14 no.5
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    • pp.318-326
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    • 2004
  • In this study, a new direct shear apparatus was developed to investigate the shear characteristics of the rock joints at various conditions. Using the developed apparatus, various experiments on filled rock joints were carried out considering the asperity angle, the normal stress, the type and thickness of filling material and to investigated the basic shear characteristics of filled rock joints were analyzed. According to the experiments performed under the constant normal stress condition by varying the asperity angle, the type and thickness of filling material, it was shown that the behavior and strength of filled rock joint could be defined by the type and thickness of the filling material. The dilation angle of the filled joints was found to be smaller than that of unfilled rock joint, and thereby, the effect of roughness was also reduced due to the filling material. And critical thickness ratio varied according to stress level and roughness as well as the type of filing materials.

A Study on Shear and Flexural Performance Evaluation of Circularly Corrugated Plate (원형 파형강판의 전단 및 휨 성능평가에 관한 연구 -전단 및 휨강도 설계식 제안-)

  • Moon, Seong Hwan;Oh, Sang Hoon
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
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    • v.27 no.5
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    • pp.455-470
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    • 2015
  • This research suggest method to calculate more accurate shearing and bending force on corrugated steel plate that it is produced domestically. This research analyze limitation of former formula on domestic design standard and existing research. In addition The strength calculation formula on corrugated steel plate was proposed according to result of the experiment and FEM analysis. In this study, the result that compare experiment with analysis using the proposed shear buckling coefficient and limit width to thickness ratio indicate similar behavior. As the result of the research, It is judged that the structural member design and performance evaluation of the corrugated steel plate was conveniently applied.

형상비를 고려한 중공 플랜지의 밀폐단조 해석

  • 김현수;김용조
    • Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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    • 2003.10a
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    • pp.190-190
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    • 2003
  • 동력 전달용 구동부품에 있어서 중공 플랜지 형상의 부품은 흔히 찾아 볼 수 있으며, 이는 높은 강도를 요구하기 때문에 강도향상을 위하여 단조에 의한 제품의 성형 방법이 많이 연구되고 있다. 중공 플랜지형상을 갖는 제품의 제조 방법으로서는 중실 플랜지 형상으로 단조하여 내경부를 절삭가공하는 방법, 중실 소재를 후방압출하여 중공 플랜지형상으로 단조하는 방법, 또는 중공의 초기소재를 사용하여 중공 플랜지형상으로 단조하는 방법이 일반적이다. 본 연구에서는 Fig. 1에 나타낸 것과 같이 중공 플랜지 형상을 갖는 기계 부품의 단조방법에 대해 연구하였으며, 중공 관의 내경을 $d^1$, 외경을 $d^2$, 플랜지부의 외경을 $D^0$, 중공 관의 두께를 t, 플랜지부의 두께를 T로 정의하였다. 중공 플랜지 형상에 있어서 공정 설계의 변수는 다양하겠으나, 본 연구에서는 중공관의 외경과 내경의 형상비 $\alpha$(=$d^2$/$d^1$), 플랜지의 폭과 중공관의 두께비 $\beta$(=B/t) 및 중공관의 두께와 플랜지의 두께비 r(=T/t)의 변화에 따른 성형조건에 관해 고찰하였다. 중공 플랜지 형상의 성형방법으로 Fig. 2에 나타낸 것과 같은 $\circled1$중실소재를 이용한 후방압출단조(backward extrusion forging)방법, $\circled2$중공 소재를 이용한 엎셋(upset forging)방법, $\circled3$중공 소재를 이용한 압조법(injection forging), $\circled4$중실소재를 이용한 압조-압출(injection-extruding forging)법의 4가지의 단조 방법을 제시 하였다. 또한, 유한요소해석을 수행하여 소성유동 형태, 유효변형률, 단조하중을 검토하고. 모델재료인 납을 이용한 실험을 통하여 이를 검증하였다. 이를 바탕으로 산업 현장에서 경험에 의존하였던 공정 설계를 보다 효과적으로 개선하기 위한 단조법을 제시하고자 하였다. 또한 중실 소재를 이용한 중공 플랜지 형상의 단조 방법 중 보다 적절한 단조방법인 압조 단조에 있어서 일반적으로 사용되고 있는 SM10C에 대한 유한요소 해석을 수행하였으며, 제품의 형상비에 따라 폴딩 결함의 발생 유무를 검토하고, 폴딩 결함 없이 단조하기 위한 중공 플랜지의 형상한계 비를 제시하였다.

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An Availability Analysis on the Gap K-Joints using High Strength Circular Hollow Section Members (고강도 원형강관 갭K형 접합의 사용성 해석)

  • Ahn, Kwan-Su;Choi, Byong-Jeong;Oh, Young-Suk;Kim, Jae-Woon
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
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    • v.22 no.2
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    • pp.109-119
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    • 2010
  • There are many restrictions in the application of high-strength HSSs, including yield strength and yield ratio for the 600-MPa steel. The AISC and Canadian codes recommend that the yield strength and yield ratio of HSS members be 360 MPa and 80%, respectively. It is important to understand the true buckling behaviors of HSSs using high-strength steel at the limit states. There are many experimental data regarding the rectangular HSSs, and the circular ones are not enough for high-strength steel. Therefore, this study was conducted to create a better understanding of the buckling behaviors of the 600- and 400-MPa steels based on the results of the finite-element analysis that was done before the experiment. To understand the structural behaviors of the aforementioned steels, the width-to-thickness ratios, the angle of the web members, the yield strength, and the gap of the web members were selected as the main parameters in this study, and ABAQUS, a general finite-element program, was used.As a result, the compression web member reached elastic buckling in the 600-MPa steel and inelastic buckling in the 400-MPa steel. A brittle fracture occurred in the case where the yield ratio was greater than 80%. At the same time, it was found that the limit strength determined via FEM analysis had a higher value compared to the code evaluation with the variation of the width-to-thickness ratio in the main code member. The change in the connection load in high-strength steels was not identified by the other factors.

금속박막 패턴과 InGaN/GaN 전광소자의 표면플라즈몬 효과

  • Lee, Gyeong-Su;Kim, Seon-Pil;Kim, Eun-Gyu
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2012.02a
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    • pp.335-335
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    • 2012
  • 높은 효율의 InGaN/GaN 전광소자는 현대 조명 산업에 필수적인 역할을 하고 있다. 전광소자의 효율을 높이는 데에는 여러가지 한계들이 있다. 예를 들면 높은 전류에서의 효율 저하, GaN의 전위결함에 의한 비발광 재결합의 발생 등이 있다. 이러한 한계를 극복하고자 InGaN/GaN 전광소자의 효율을 높이기 위해 사파이어 기판의 표면을 거칠게 바꾸는 방법, 무분극 전광소자, 표면 플라즈몬 등 여러가지 많은 방법들이 개발되고 있다. 본 실험에서는 유기금속화학증착 방법을 이용하여 사파이어 기판위에 Si이 도핑된 n-type GaN를 3.0 um 증착 하였고 그 위에는 9층의 양자 우물 층을 쌓았다. 마지막으로 위층은 Mg 이 도핑된 p-type GaN를 200 nm 증착 하여 소자를 형성하였다. 포토리소그래피 공정과 에칭공정을 통하여 7 um 인 선 패턴을 가진 시료를 완성하였다. 투과 전자 현미경의 측정 결과 맨 위층인 p-GaN의 에칭된 깊이는 175 nm 이였다. 금속박막을 증착하기 위해 열증착 방법으로 금과 은의 박막을 두께를 달리하여 0~40 nm증착 하였다. 금과 은의 두께에 따른 광발광 측정 결과 은(Ag)박막만 40 nm 일 경우 금속박막이 없는 시료보다 광발광 효율이 7배 증가하였고 금 10 nm와 은 30 nm 인 경우에는 3.5배 증가하였다. 또한 패턴의 폭에 따른 광발광 증가를 알아보고 광발광 증가가 일어나기 위한 최적의 패턴조건을 알고자 폭을 5, 10 um 달리하였고, 원자간 힘 현미경과 전자현미경을 이용하여 에칭된 패턴의 폭과 두께를 확인하였다. 본 실험을 통해 금과 은박막에 의한 표면플라즈몬 효과와 광발광 효율증대에 대해 토의할 것이다.

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Case Study on Failure of Rock Slope Caused by Filling Material of Clay (점토 충전물에 의한 암반사면 파괴사례 연구)

  • Kim, Yong-Jun;Lee, Young-Huy;Kim, Sun-Ki;Kim, Ju-Hwa
    • Tunnel and Underground Space
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    • v.16 no.5 s.64
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    • pp.368-376
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    • 2006
  • After heavy rainfall, It was occurred massive plane failure along bedding plane of shale in the center of rock slope. It was observed filling material and trace of underground water leakage around of the slope. We tried to find the cause for slope failure, and the result of examination showed that primary factors of the failure were low shear strength of clay filling material and water pressure formed within tension crack existed in the top of the slope. In this research, in order to examine the features of shear strength of filled rock joint, shear test of filled rock joint was conducted using of artificial filling material such as sand and clay..Also we made an investigation into the characteristics of shear strength with different thickness of filling materials.

Magnetron Sputtering 법에 의한 초전도 Nb coating 소재의 RF 한계 확장을 위한 연구

  • Son, Yeong-Uk;Park, Yong-Jun;Gwon, Hyeok-Chae;Hong, Man-Su
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2010.02a
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    • pp.391-391
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    • 2010
  • 초전도 가속공동기의 소재는 순수 Nb로 제작하는 것이 일반적이다. 그러나 극저온 (2-4.5K)에서 열전도도가 낮아서 순간적인 Normal zone이 발생되면 이를 원활이 냉각되지 못하여 Quench로 발생 가능성이 높다. 초전도 가속공동기는 약 3 mm 두께의 Nb 판을 이용하는데, 500 MHz 공동기의 전자기장의 침투깊이가 불과 수 nm에 불과해서 나머지 부분은 사실상 불필요한 부분이다. 따라서 이 경우 매우 비싼 초전도 공동기 소재의 낭비가 매우 심하다. 또 Nb 판으로 공동기를 제작할 경우 매우 비싸고 시간이 많이 소요되는 전자빔용접을 해야 하고 또 제작 후 표면처리가 매우 번거롭고 장시간을 요한다. 이러한 단점을 보완하기 위해서 구리판으로 성형가공법을 이용하여 공동기를 제작하고, 내부의 RF 표면에 수 ${\mu}m$ 두께의 Nb 코팅을 한 공동기를 개발하여 CERN의 LEP에 설치하여 실용화하였다. 이렇게 하여 소재비용을 포함한 초전도 공동기 제작, 표면처리 비용 절감은 만족할 만한 결과를 얻었다. 구리의 높은 열전도에 의한 고 가속전기장의 기대와 달리 가속전기장이 최고 약 7 MV/m 정도로 제한되었다. 그후 꾸준히 연구개발을 진행하여 현재 약 22 MV/m 까지 기록하고 있으나, 순수 Nb 공동기의 약 50 MV/m에 비하면 현저히 낮은 수준이다. 본 연구는 Nb 코팅법을 이용하여 Nb 코팅 초전도 공동기의 한계를 넓히기 위한 것이다. 본 발표는 "Sputtering 법에 의한 초전도 Nb coating 소재의 RF 한계 극복 연구"의 기초연구 결과를 보고하고자 한다.

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