• 제목/요약/키워드: Biaxial Tensile Test

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콘크리트 이방향 휨인장강도 결정을 위한 이방향 휨인장강도 시험법 개선 (The Improvement of Biaxial Flexure Test (BFT) Method for Determination of the Biaxial Flexure Tensile Strength of Concrete)

  • 김지환;지광습;오홍섭
    • 대한토목학회논문집
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    • 제31권5A호
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    • pp.389-397
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    • 2011
  • 본 논문에서는 이방향 휨인장강도 시험 시 시험체에 작용하는 등방성 휨인장거동의 구현여부를 실험적으로 증명하기 위해 시험체의 변형률 측정 실험과, 시험체에 등방성 휨인장응력이 작용할 수 있도록 시험법 개선을 위한 연구를 수행하였다. 또한, 개선된 시험법을 적용하여 이방향 휨인장강도와 4점 휨인장강도 시험에 의한 일방향 휨인장강도를 측정하여 비교하였다. 실험 결과, 시험체에 발생하는 등방성 휨인장응력은 시험체의 표면 조건과 뒤틀림 정도에 많은 영향을 받는 것으로 나타났으나, 시험법 개선으로 인해 시험체에 등방성 휨인장응력상태를 확보할 수 있었다. 개선된 이방향 휨인장강도 시험에 의한 이방향 휨인장강도가 일방향 휨인장강도 보다 32% 더 큰 것으로 나타났으며, 분산성은 동일한 것으로 나타났다.

AZ31 마그네슘 합금판재의 소성변형특성 (Plastic Deformation Characteristic of AZ31 Magnesium alloy Sheet)

  • 박진기;김영석;;유봉선
    • 한국소성가공학회:학술대회논문집
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    • 한국소성가공학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.64-68
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    • 2005
  • In recent years, there has been a growth of the manufacture and application of magnesium products because of its small specific gravity as well as its relatively high strength. However, there are so many studies to assure good formability because magnesium sheet alloy is difficult to form. In this study, uniaxial tensile and biaxial tensile test of AZ31 magnesium sheet alloy with thickness of 1.2mm were performed at room temperature. Uniaxial tensile test were performed until $7\%$ of engineering strain. R-values and stress-strain curve were obtained. Biaxial tensile tests with cruciform specimen were performed until the breakdown of the specimen occurs. The yield loci are made by application of plastic work theory. The results are compared with the theoretical predictions based on the Hill and Logan-Hosford model. However, next study will be performed at warm-temperature because the specimens are broken under the $0.5\%$ of equivalent strain at biaxial tensile test.

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2축 인장 시험 방법에 관한 고찰 (State of Art for Biaxial Tensile Test Systems)

  • 박진기;안덕찬;남재복;김영석
    • 소성∙가공
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    • 제20권3호
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    • pp.222-228
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    • 2011
  • This paper is a review of biaxial tensile test equipments and specimens. The stresses acting on a component in service are multiaxial in nature. Therefore, it is necessary to consider the mechanical properties of sheet materials not only under uniaxial but also under these multiaxial stress states. Biaxial testing of metal in industry becomes an important investigation tool for the evaluation of mechanical properties of sheet metals. In this paper, several types of biaxial tensile tests were reviewed, and their advantages and limitations were discussed.

이방향 휨인장 시험(Biaxial Flexure Test; BFT) 및 삼차원 유한요소 해석 (The Biaxial Flexure Test(BFT) method and its finite element analysis)

  • 김지환;지광습;강진구;오홍섭
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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    • pp.693-696
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    • 2008
  • 최근에 개발된 이방향 휨인장 시험법(Biaxial Flexure Test; BFT)을 적용하여 이축 인장강도를 측정한 결과 원형 시편에 1${\sim}$3개의 초기 균열이 불규칙 하게 발행한 후 파괴되는 것이 일반적이며, 실험체의 크기가 증가함에 따라 상대적으로 균열의 개수가 증가하는 양상을 갖는 것으로 관찰되었다. 또한, 일방향 휨인장과 마찬가지로 이방향 인장상태의 균열강도의 크기효과에 관한 연구를 위한 각종 변수의 선택에 따른 이방향 휨 인장시험체의 거동을 삼차원 유한요소 해석을 통해 분석하였으며, 지점간의 지름, 하중재하판의 지름, 시험체의 두께와 여유길이 등이 주요변수로 고려되었다. 분석결과 시험체가 b/a>0.4인 경우에서는 h/a가 증가할수록, 여유길이의 크기가 작을수록 이방향 휨인장 응력 산정식과 일치함을 알 수 있었다.

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일축 및 이축 휨인장강도의 실험적 비교 (The Experimental Comparison of the Uniaxial and Biaxial Tensile Strengths of Concretes)

  • 오홍섭;지광습
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제20권2호
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    • pp.139-146
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    • 2008
  • 본 연구에서는 콘크리트의 이축 휨인장 특성을 일축 휨인장 특성과 실험적으로 비교, 분석하였다. 이를 위하여 일축 휨인장강도는 현재 많이 사용되고 있는 콘크리트 휨강도 실헙 방법을 사용하여 측정하였으며, 이축 휨강도의 경우는 지광습 외, Zi and Oh에 의해 제안된 새로운 이축 휨강도 실험 방법을 사용하였다. 골재의 크기에 따른 휨파괴강도 변화를 분석하기 위하여 세 가지 크기의 실험체를 제작하였다. 또한 통계적 특성 분석을 위하여 각 변수별로 32개의 실험체를 제작하여 실험을 수행하였다. 실험 결과 평균 이축 휨파괴강도가 일축의 경우보다 20% 정도 큰 것으로 나타났으나, COV의 경우에는 이축의 경우가 18% 큰 것으로 해석되었다. 이는 이축 휨균열 확률이 일축 보다 클 수도 있음을 의미한다.

휨인장강도 평가 방법에 따른 콘크리트 원형패널의 휨거동에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Flexural Behavior of the Round Concrete Panels according to the Evaluation Method of Biaxial Flexural Tensile Strengths)

  • 김지환;지광습
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제23권4호
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    • pp.479-486
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    • 2011
  • 이 연구에서는 휨인장강도 평가 방법에 따른 무근 콘크리트 원형패널의 휨거동을 비교하기 위해 유한요소해석과 실험을 수행하였다. 이를 위해 ASTM C 1550 round panel test(RPT) 시험법과 biaxial flexure test(BFT) 시험법을 적용하여 콘크리트 원형패널의 휨인장강도를 측정하였으며, 두 원형패널에 작용하는 응력 분포를 알아보기 위하여 패널의 아랫면 중앙에 두 개의 변형률 게이지가 직교하도록 부착하여 하중-변형률 관계를 측정하였다. 실험 결과 RPT 시험체와 BFT 시험체의 파괴 형상은 유사하게 관찰되었으며, 두 시험체 모두 중앙 아랫면의 하중-변형률 관계 또한 모든 방향에 일정한 것으로 나타나, 시험 시 등방성 휨인장응력 상태에 놓이는 것을 확인할 수 있었다. RPT 시험에 의한 평균 휨인장강도가 BFT의 경우보다 29% 더 큰 것으로 나타났다. 두 시험체의 휨인장강도 분포 모두 정규분포를 보이는 것으로 나타났으며, RPT 휨인장강도의 변동계수(coefficient of variation)와 BFT의 변동계수는 각각 8%와 6%로 측정되었다. 이는 BFT 시험을 통하여 신뢰할 수 있는 이방향 휨인장강도 측정이 가능한 것으로 판단된다.

AZ31 마그네슘 합금판재의 소성변형특성 (Plastic Deformation Characteristic of AZ31 Magnesium Alloy Sheet)

  • 박진기;;유봉선;김영석
    • 소성∙가공
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    • 제14권6호
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    • pp.520-526
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    • 2005
  • In recent years, there has been a growth of the manufacture and application of magnesium products because of its small specific gravity as well as its relatively high strength. However, there are so many studies to assure good formability because magnesium sheet alloy is difficult to form. In this study, uniaxial tensile and biaxial tensile tests of AZ31 magnesium sheet alloy with thickness of 1.2mm were performed at room temperature. Uniaxial tensile tests were performed until $7{\%}$ of engineering strain. Lankford values and stress-strain curve were obtained. Biaxial tensile tests with cruciform specimen were performed until the breakdown of the specimen occurs. The yield loci were calculated by application of plastic work theory. The results are compared with the theoretical predictions based on the Hill and Logan-Hosford model. In this study, Hill's 1979 yield function for the case of m=2.8 and Logan-Hosford yield function for the case of M=8 give good agreements with experimental results. However, next study will be performed at warm-temperature because the specimens are broken under the $0.5{\%}$ of equivalent strain at biaxial tensile test.

공동을 포함하는 횡등방성 절리암반 모델의 압축 파괴거동 (Compressive Fracture Behaviors of Transversely Isotropic Jointed Rock Model with an Opening)

  • 사공명;김세철;유재호;박두희;이준석
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2009년도 춘계 학술발표회
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    • pp.58-63
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    • 2009
  • Biaxial compression test was conducted on a transversely isotropic synthetic jointed rock model for the understanding of the fracture behaviors of a sedimentary or metamorphic rocks with well developed bedding or foliation in uni-direction. The joint angles employed for the model are 30, 45, and 60 degrees to the horizontal, and the synthetic rock mass was made of early strength cement. From the biaxial compression test, initiation propagation of tensile cracks at norm to the joint angle was found. The propagated tensile cracks eventually developed rock blocks, which was dislodged from the rock mass. Furthermore, the propagation process of the tensile cracks varies with joint angle: lower joint angle model shows more stable and progressive tensile crack propagation. The experiment results were validated from the simulation by using discrete element method PFC 2D. From the simulation, as has been observed from the test, a rock mass with lower joint angle produces wider damage region and rock block by tensile cracks. In addition, a rock model with lower joint angle shows a progressive tensile cracks generation around the opening from the investigation of the interacted tensile cracks.

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최적 시험체 형상을 고려한 개선된 콘크리트 등방휨인장강도 시험법 (Improved Biaxial Flexure Test (BFT) for Concrete with the Optimum Specimen Geometry)

  • 지광습;김지환;오홍섭
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제21권4호
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    • pp.523-530
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    • 2009
  • 콘크리트를 설계하기 위해 설계자는 설계의 효율성을 위하여 일축휨강도에 기초한 설계를 하고 있지만, 포 장체 및 바닥판과 같은 실제 구조요소의 응력상태는 재료전반에 작용하는 이축응력이 발생하게 된다. 따라서 콘크리트 의 이축휨시험은 사용하중상태에서 콘크리트의 거동을 평가할 수 있는 중요한 설계인자로서 사용될 수 있다. 이 연구 에서 저자들은 콘크리트 이축휨강도를 평가할 수 있는 BFT 시험법의 최적 구성을 제안하였다. 이 기법은 세라믹 또는 바이오 재료 분야에서 사용되어온 링온링 시험법을 콘크리트 재료에 적합하도록 수정, 제시한 것이다. 이를 위하여 유 한요소해석과 정밀해에 대한 분석을 통하여 시험체의 형상과 시험법을 제시하였다. 제안된 방법에 의한 실험 결과, 이 축휨실험을 통하여 콘크리트 재료의 휨강도를 충분히 판정할 수 있는 것을 증명할 수 있었다.

수치해석을 이용한 이방향 휨인장 시험체의 특성분석 (Numerical investigation of The characteristics of Biaxial Flexure Specimens)

  • 김지환;지광습;강진구;오홉섭
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2008년도 정기 학술대회
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    • pp.614-617
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    • 2008
  • This paper presents the numerical investigation of the characteristics of biaxial flexure specimens for the Biaxial Flexure Test(BFT) which was recently developed to measure the biaxial tensile strength of concrete. Using FEM, the effect of size and eccentricity on the specimens was evaluated. The parameters such as radious of the support and the loadings, thickness and free length were studied. The results of the FE analysis were entirely consistent with the predictive solution, when b/agt;0.4, h/alt;0.6 and the thickness of the specimens were increased. On the other hands, when b/agt;0.4, those with lesser free length showed good results. To limit the difference between the stresses at the end points of 2b as the specimen was sustained and the stress at the center point of the specimen are not over 10%, lateral eccentricity was analyzed to be in the limits of 3%.

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