• 제목/요약/키워드: Bending

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강섬유 보강 초고성능 콘크리트 프리스트레스트 거더의 휨거동 실험 연구 (An Experimental Study on Flexural Behavior of Steel Fiber Reinforced Ultra High Performance Concrete Prestressed Girders)

  • 양인환;조창빈;김병석
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제22권6호
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    • pp.777-786
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    • 2010
  • 이 연구에서는 강섬유로 보강된 초고성능 콘크리트(UHPC)를 적용한 대형 크기의 프리스트레스트 콘크리트 거더의 정적하중재하실험을 통하여 휨거동 특성을 파악하고자 하였다. 이 연구결과는 추후 UHPC를 적용한 프리스트레스트 콘크리트 거더의 처짐산정 및 휨강도 산정 모델링에 주요한 기초적인 실험결과를 제공한다. 휨 하중하에서의 프리스트레스트 콘크리트 T-거더의 거동을 파악하기 위하여 강섬유를 혼입하였다. 강섬유는 원형단면의 직선형상이며, 콘크리트에서 2%의 부피비를 나타낸다. 거더는 압축강도 150~190 MPa의 UHPC를 이용하여 제작하였으며, 프리스트레스트 거더의 휨내력을 파악하고자 하였다. 실험결과는 강섬유 보강 UHPC가 거더의 균열제어 및 연성거동에 효과적임을 나타낸다. 강섬유 보강 UHPC를 적용한 프리스트레스트 거더의 파괴는 인장균열에서의 가교 역할(bridging effect)을 하는 강섬유의 뽐힘(pullout)과 더불어 발생한다. 강섬유의 뽑힘과 더불어 단면의 인장강도 손실이 발생하며, 이는 거더의 휨파괴를 유발한다. 또한, 도입 프리스트레스량이 거더의 휨강도에 영향을 미치는 것으로 나타난다.

진공압출성형 고인성 시멘트 패널의 역학 및 내구특성에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Mechanical and Durability Properties of Ductile Cement Panel Used Vacuum Extrusion Molding)

  • 노형남;이종석;한병찬;권영진;이상수;송하영
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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    • pp.473-476
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    • 2008
  • 최근 건설분야에서 고기능화의 추구와 국제적 물가 상승에 기인하여 건설산업에 있어서 공기 단축과 건식공법에 의한 경제적 비용 절감을 추구함과 동시에 시멘트를 사용한 2차 제품의 적용이 점차 증대되고 있으나, 아직까지 건축 내 외장에서의 패널이나 기능적인 보수 보강 측면에서의 용도로만 사용하는데 국한되어 있어, 구조적인 성능이나 내구적인 성능의 개선을 위한 대책이 시급한 실정이다. 이에 따라 본 연구에서는 건설분야에 있어서 구조적 성능과 내구적 성능이 우수한 영구 거푸집의 적용가능성을 검토하고, 제조성능과 품질에 있어서 최적의 배합을 도출하고자 한다. 따라서, 4조건의 배합에 따른 진공압출성형 고인성 시멘트 패널의 역학 및 내구적 특성을 비교 분석한 결과 소량의 충전재와 다량의 고로슬래그 미분말 및 분말내화재료를 사용한 ECC-DP3의 시험체가 우수한 상대경도와 휨응력변형을 나타내었으며, 내구적 성능에서도 공극률 감소 및 수밀성 향상에 의해 우수한 경향을 나타내었다.

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STB2강의 고온피로강도 특성에 미치는 열처리의 영향 (Effect of Heat Treatment on High Temperature Fatigue Strength Characteristics of STB2 Bearing Steel)

  • 오세규;김연호;이상국;이종두
    • 한국해양공학회지
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    • 제3권2호
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    • pp.138-144
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    • 1989
  • It has been very important in various industry fields to improve the fatigue strength characteristics of bearings such as bearing life, fatigue limit, etc., because such poor properties could result in shortening the machinery life as well as in decreasing the accuracy. However, no successful heat treatment criterion seems to be available at present. In this study, the effect of the $170^{\circ}C\times120min$ tempering cycles repeated after $380^{\circ}C\times80min$ oil quenching for $800^{\circ}C$ spheroidizing-annealed bearing steel (STB2) as base metal on the $120^{\circ}C$ high temperature rotary bending fatigue strength characteristics were investigated, including the effects on hardness, Charpy impact value and micro-structure, in order to seek for the best heat treatment condition finally. The important results obtained are as follows : 1) The optimal cycle of tempering so that the fatigue strength .sigma. could become the highest was the 4th cycle. And it is confirmed that this $\sigma_{F}$ is about 6 times more increased than that of base metal, and about 1.3 times more increased than the case of the 1 cycle tempered. 2) As a result of the investigation for the effects of tempering cycles on hardness, the hardness at the tempering number of 2 thru 5 cyles was not decreased severely ; only about 10% decrease from those of the quenched and 1 cycle tempered case. Such hardness is equivalent to $H_{R}$/C61-62 with no bad effect on anti-abrasion of bearing steel. 3) In the case of 2 thru 5 cycle tempering as well as 1 cycle tempering, the impact value was not so improved comparing with the case of quenching, but an increase of 5 to 10% could be expected at least. 4) It was experimentally confirmed that the control of the mechanical properties improvement such as fatigue strength and fatigue life for bearing steels could be possible by the number of tempering cycles.

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STB2강의 고온피로강도 특성에 미치는 열처리의 영향 (Effect of Heat Treatment on High Temperature Fatigue Strength Characteristics of STB2 Bearing Steel)

  • 오세규;김연호;이상국;이종두
    • 한국해양공학회지
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    • 제3권2호
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    • pp.638-638
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    • 1989
  • It has been very important in various industry fields to improve the fatigue strength characteristics of bearings such as bearing life, fatigue limit, etc., because such poor properties could result in shortening the machinery life as well as in decreasing the accuracy. However, no successful heat treatment criterion seems to be available at present. In this study, the effect of the $170^{\circ}C\times120min$ tempering cycles repeated after $380^{\circ}C\times80min$ oil quenching for $800^{\circ}C$ spheroidizing-annealed bearing steel (STB2) as base metal on the $120^{\circ}C$ high temperature rotary bending fatigue strength characteristics were investigated, including the effects on hardness, Charpy impact value and micro-structure, in order to seek for the best heat treatment condition finally. The important results obtained are as follows : 1) The optimal cycle of tempering so that the fatigue strength .sigma. could become the highest was the 4th cycle. And it is confirmed that this $\sigma_{F}$ is about 6 times more increased than that of base metal, and about 1.3 times more increased than the case of the 1 cycle tempered. 2) As a result of the investigation for the effects of tempering cycles on hardness, the hardness at the tempering number of 2 thru 5 cyles was not decreased severely ; only about 10% decrease from those of the quenched and 1 cycle tempered case. Such hardness is equivalent to $H_{R}$/C61-62 with no bad effect on anti-abrasion of bearing steel. 3) In the case of 2 thru 5 cycle tempering as well as 1 cycle tempering, the impact value was not so improved comparing with the case of quenching, but an increase of 5 to 10% could be expected at least. 4) It was experimentally confirmed that the control of the mechanical properties improvement such as fatigue strength and fatigue life for bearing steels could be possible by the number of tempering cycles.

키토산/세리신 블렌드 필름의 구조 및 특성 (Fine Structure and Physical Properties of Chitosan/Sericin Blend Films)

  • 강세미;노창환;황대연;정영진;최해욱;이언필;이재호
    • 한국섬유공학회지
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    • 제49권1호
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    • pp.66-74
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    • 2012
  • The uncrosslinked and crosslinked by ethylene glycol diglycidyl(EGDE) chitosan/sericin blend films were prepared by solvent blending method. Physicochemical properties of the prepared blend films according to various blend ratios were investigated. This was carried out by using universal testing machine, thermogravimeter(TGA), differential scanning calorimeter(DSC), wide angle X-ray diffractometer(WAXD), Fourier transform infrared spectrum(FTIR) and scanning electron microscopy(SEM). With an increase in the sericin mixing ratio, tensile stress increased whereas the tensile strain decreased for uncrosslinking blend films. For a cross linked chitosan/sericin blend film by EGDE, both the tensile stress and strain decreased. Chitosan/sericin blend films exhibit an excellent thermal stability when sericin mixing ratio is 25%. In the infrared spectra, chitosan/sericin blend films showed an absorption band of amide I peak at 1630 $cm^{-1}$ and it is concerned with C=O stretching vibration by strong hydrogen-bond between inter-molecular. These also showed an absorption band of amide II peak at 1521 $cm^{-1}$ concerned with N-H bending vibration. The absorption band of amide I peak decreased with an increase in the chitosan mixing ratio. We identified that there was good miscibility between chitosan and sericin. The water-retention values(WRV) of chitosan/sericin blend films increase as the amount of sericin is raised and this owes to the hydrophilic nature of sericin. Weight loss of the citosan/sericin blend films by cleaning with an aqueous sodium hydroxide increased with an increase in the sericin mixing ratio. This loss is the loss of acetic acid and sericin in the chitosan/sericin blend films and this is because of the molecular weight of the sericin is 1/5 of the chitosan and sericin is dissolved into NaOH solution. Weight loss increased when sericin content was more than 50% for the cross linked chitosan/sericin blend films. From the structure analysis, we identified that there was good miscibility and strong intermolecular interaction between the chitosan molecules that resulted from intermolecular hydrogen bonds.

토압분리형 일체식 교대 교량의 파일벤트에 대한 최소근입깊이 해석 (Analysis of Minimum Penetrated Depth of Pile bent of IPM Bridge)

  • 김홍배;김태수;박종서;한희수
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제18권5호
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    • pp.45-53
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    • 2017
  • 토압분리형 일체식 교대 교량은 일체식 교대 교량의 문제점을 개선하고자 Nam et al.(2016)에 의해 개발되었다. 본 연구에서는 IPM Bridge의 파일벤트의 돌출높이(H), 근입심도(L) 및 지반의 조건에 대한 매개변수 특성을 검토하기 위해 p-y 해석을 수행하였다. 그 결과, IPM Bridge의 파일벤트 두부는 상부구조와 일체화되어 최대 휨모멘트가 발생되었다. 해석에 사용된 지반조건에 따르면, 지중의 사질토와 풍화토의 경계면에서 최대 전단력이 발생되었다. 파일벤트의 최대 부재력과 비지지길이는 돌출높이와 근입심도의 비(L/H)가 1.0일 때 수렴되었으며, 파일벤트의 돌출높이보다 근입심도가 작을 경우에는 부재력이 과다하게 발생된다. p-y 해석 결과, 횡 방향 변위는 파일벤트의 근입깊이가 커질수록 뚜렷한 변곡점을 나타내었으며, 근입깊이가 작아질수록 완만한 곡선이 되었다.

무기 및 유기 박막을 포함하는 웨이퍼 적층 구조의 본딩 결합력 (Bond Strength of Wafer Stack Including Inorganic and Organic Thin Films)

  • 권용재;석종원
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제46권3호
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    • pp.619-625
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    • 2008
  • 패시베이션 및 절연 목적으로 이용하는 플라즈마 화학기상증착(PECVD)법에 의해 증착된 무기막과 웨이퍼 간 본딩 접착제로 이용하는 유기 박막 적층면의, 열 순환에 의한 잔류 응력 및 본딩 결합력의 효과를 4점 굽힙 시험법과 웨이퍼 곡률 측정법에 의해 평가하였다. 무기막으로는 산화 규소막($SiO_2$)과 산화 질화막($SiN_x$)이, 유기 박막으로는 BCB(Benzocyclobutene)가 이용되었다. 이를 통해, 열 순환 동안 무기막과 유기막 사이에서의 잔류 응력과 본딩 결합력의 상관관계에 대한 모델식을 개발하였다. 최대 온도 350 및 $400^{\circ}C$에서 수행한 열 순환 공정에서, PECVD 산화 질화막과 BCB로 구성된 다층막에서, 본딩 결합력은 첫 번째 순환 공정 동안 감소한다. 이는 산화질화막 내 잔류인장응력의 증가가 다층막의 잔류응력에 의해 변형되는 에너지 및 본딩 결합력의 감소를 유도한다는 모델식의 예측과 일치하며, PECVD 산화 규소막내 잔류 압축 응력의 감소가 다층막의 잔류응력에 의해 변형되는 에너지 및 본딩 결합력 상승을 이끄는 산화 규소막과 BCB 구조의 본딩 결합력 결과와 비교된다. 이러한 산화 규소막과 산화 질화막을 포함한 다층막의 상반된 본딩 결합력은 증착 공정 후 막 내에 형성된 수소 결합이 고온 순환 공정 동안 축합 반응을 통해 더 밀집되어 인장응력을 형성하기 때문임을 알 수 있었다.

The effect of low temperature aging on the mechanical property & phase stability of Y-TZP ceramics

  • Kim, Hyung-Tae;Han, Jung-Suk;Yang, Jae-Ho;Lee, Jai-Bong;Kim, Sung-Hun
    • The Journal of Advanced Prosthodontics
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    • 제1권3호
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    • pp.113-117
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    • 2009
  • STATEMENT OF PROBLEM. Recently Yttrium-stabilized tetragonal zirconia polycrystal (Y-TZP) has been introduced due to superior flexural strength and fracture toughness compared to other dental ceramic systems. Although zirconia has outstanding mechanical properties, the phenomenon of decrease in the life-time of zirconia resulted from degradation in flexural strength after low temperature aging has been reported. PURPOSE. The objective of this study was to investigate degradation of flexural strength of Y-TZP ceramics after various low temperature aging treatments and to evaluate the phase stability and micro-structural change after aging by using X-ray diffraction analysis and a scanning electron microscope (SEM). MATERIAL AND METHODS. Y-TZP blocks of Vita In-Ceram YZ (Vita Zahnfabrik, Bad $S\ddot{a}ckingen$, Germany) were prepared in 40 mm (length) $\times$ 4 mm (width) $\times$ 3 mm (height) samples. Specimens were artificially aged in distilled water by heat-treatment at a temperature of 75, 100, 125, 150, 175, 200, and $225^{\circ}C$ for 10 hours, in order to induce the phase transformation at the surface. To measure the mechanical property, the specimens were subjected to a four-point bending test using a universal testing machine (Instron model 3365; Instron, Canton, Mass, USA). In addition, X-ray diffraction analysis (DMAX 2500; Rigaku, Tokyo, Japan) and SEM (Hitachi s4700; Jeol Ltd, Tokyo, Japan) were performed to estimate the phase transformation. The statistical analysis was done using SAS 9.1.3 (SAS institute, USA). The flexural strength data of the experimental groups were analyzed by one-way analysis of variance and to detect statistically significant differences ($\alpha$= .05). RESULTS. The mean flexural strength of sintered Vita In-Ceram YZ without autoclaving was 798 MPa. When applied aging temperature at below $125^{\circ}C$ for 10 hours, the flexural strength of Vita In-Ceram YZ increased up to 1,161 MPa. However, at above $150^{\circ}C$, the flexural strength started to decrease. Although low temperature aging caused the tetragonal-to-monoclinic phase transformation related to temperature, the minimum flexural strength was above 700 MPa. CONCLUSION. The monoclinic phase started to appear after aging treatment above $100^{\circ}C$. With the higher aging temperature, the fraction of monoclinic phase increased. The ratio of monoclinic/tetragonal + monoclinic phase reached a plateau value, circa 75% above $175^{\circ}C$. The point of monoclinic concentration at which the flexural strength begins to decrease was between 12% and 54%.

종방향 압축력을 받는 선체판부재의 횡압력 영향에 관한 연구 (A Study on the Lateral Pressure Effect under Axial Compressive Load of Ship Platings)

  • 박주신;고재용;이준교
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.61-67
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    • 2005
  • 선체를 구성하는 판부재는 일반적으로 면내하중과 횡하중의 조합하중이 작용하게 된다. 면내하중으로서는 주로 전체적인 선체거더의 휨과 비틀림에 의한 압축하중 및 전단하중이 있다. 횡하중은 수압과 화물압력에 의해서 작용하게 된다. 이러한 하중의 요소들은 항상 동시에 작용하는 것이 아니지만 한 개 이상의 하중이 존재하고 상호작용하게 된다. 그러므로, 좀더 합리적이고 안정적인 선박구조의 설계를 위해서는 이러한 조합하중이 선체판에 작용할 경우에 발생하게 되는 좌굴 및 최종강도거동의 상호관계를 좀더 자세히 분석할 필요가 있다. 실제로 선체판은 슬래밍과 팬팅과 같은 충격하중을 제외하고는 상대적으로 적은 수압이 작용하게 된다. 본 연구논문에서는 조합하중을 받는 선체판부재의 거동에 있어서 최종한계상태설계법에 기반을 둔 탄소성대변형 유한요소해석을 수행하였다. 본 연구에서는 압축하중과 횡하중이 판부재에 작용하였을 경우 횡하중의 크기에 따른 영향을 탄소성대변형 유한요소해석(ANSYS)을 수행하여 분석하였다.

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Smith법에 의한 손상 유조선의 잔류강도 평가 연구 (A Study on Residual Strength Assessment of Damaged Oil Tanker by Smith Method)

  • 안형준;백덕표;이탁기
    • 한국항해항만학회지
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    • 제35권10호
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    • pp.823-827
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    • 2011
  • 2016년 7월부터 강제 적용 예정인 목표기반 선박건조 기준(GBS)의 설계단계의 기능요건 중 잔류강도 평가 부분은 현재의 유조선설계, 건조 규칙인 공통구조규칙에는 아직 포함되어 있지 않은 실정이다. 기능요건에 포함된 잔류강도 부분은 충돌이나 좌초와 같은 해상사고시 발생가능한 선체손상을 고려하여 강도측면의 제한조건을 규정함으로써 사고시에도 일정부분 선박의 안전을 확보하려는 것이다. GBS에서 주로 다루고 있는 위험도에 근거하여 잔류강도를 평가하기 위해서는 다양한 손상에 대한 광범위한 평가 작업이 필요하다. 이때, 매번 비선형 유한요소해석을 수행하기보다 선체구조를 보강판 요소의 집합으로 보는 간이화된 강도 해석법의 하나인 Smith법이 유용할 것이다. 본 연구에서는 좌초사고로 인해 선저가 손상된 경우를 대상으로 Smith법을 적용하여 최종강도 평가를 수행하였으며, 3개의 화물창 구역을 모델링하여 수행한 비선형 구조해석 결과와의 비교를 통해 Smith법을 적용한 결과의 정도를 확인하였다.