Eckert, Jurgen;Bartusch, Birgit;Schurack, Frank;He, Guo;Schultz, Ludwig
Journal of Powder Materials
/
v.9
no.6
/
pp.394-408
/
2002
Nanostructured high strength metastable Al-, Mg- and Ti-based alloys containing different amorphous, quasicrystalline and nanocrystalline phases are synthesized by non-equilibrium processing techniques. Such alloys can be prepared by quenching from the melt or by powder metallurgy techniques. This paper focuses on one hand on mechanically alloyed and ball milled powders containing different volume fractions of amorphous or nano-(quasi)crystalline phases, consolidated bulk specimens and, on the other hand. on cast specimens containing different constituent phases with different length-scale. As one example. $Mg_{55}Y_{15}Cu_{30}$- based metallic glass matrix composites are produced by mechanical alloying of elemental powder mixtures containing up to 30 vol.% $Y_2O_3$ particles. The comparison with the particle-free metallic glass reveals that the nanosized second phase oxide particles do not significantly affect the glass-forming ability upon mechanical alloying despite some limited particle dissolution. A supercooled liquid region with an extension of about 50 K can be maintained in the presence of the oxides. The distinct viscosity decrease in the supercooled liquid regime allows to consolidate the powders into bulk samples by uniaxial hot pressing. The $Y_2O_3$ additions increase the mechanical strength of the composites compared to the $Mg_{55}Y_{15}Cu_{30}$ metallic glass. The second example deals with Al-Mn-Ce and Al-Cu-Fe composites with quasicrystalline particles as reinforcements, which are prepared by quenching from the melt and by powder metallurgy. $Al_{98-x}Mn_xCe_2$ (x =5,6,7) melt-spun ribbons containing a major quasicrystalline phase coexisting with an Al-matrix on a nanometer scale are pulverized by ball milling. The powders are consolidated by hot extrusion. Grain growth during consolidation causes the formation of a micrometer-scale microstructure. Mechanical alloying of $Al_{63}Cu_{25}Fe_{12}$ leads to single-phase quasicrystalline powders. which are blended with different volume fractions of pure Al-powder and hot extruded forming $Al_{100-x}$$(Al_{0.63}Cu_{0.25}Fe_{0.12})_x$ (x = 40,50,60,80) micrometer-scale composites. Compression test data reveal a high yield strength of ${\sigma}_y{\geq}$700 MPa and a ductility of ${\varepsilon}_{pl}{\geq}$5% for than the Al-Mn-Ce bulk samples. The strength level of the Al-Cu-Fe alloys is ${\sigma}_y{\leq}$550 MPa significantly lower. By the addition of different amounts of aluminum, the mechanical properties can be tuned to a wide range. Finally, a bulk metallic glass-forming Ti-Cu-Ni-Sn alloy with in situ formed composite microstructure prepared by both centrifugal and injection casting presents more than 6% plastic strain under compressive stress at room temperature. The in situ formed composite contains dendritic hcp Ti solid solution precipitates and a few $Ti_3Sn,\;{\beta}$-(Cu, Sn) grains dispersed in a glassy matrix. The composite micro- structure can avoid the development of the highly localized shear bands typical for the room temperature defor-mation of monolithic glasses. Instead, widely developed shear bands with evident protuberance are observed. resulting in significant yielding and homogeneous plastic deformation over the entire sample.
This paper investigates the lap splice performance of structural steel bars embedded in high performance fiber reinforced cementitious composite(HPFRCC) with various matrix ductilities. Matrix ductility is governed fiber type and fiber volume fraction. Fiber types were polypropylene(PP), polyethylene(PE) and hybrid fiber[polyethylene fiber+steel cord(PE+SC)]. The lap splice length$(l_d)$ was calculated according to the relevant ACI code requirements for reinforcing bars in normal concrete. As the result of tests, lap splice strength of HPFRCC using PE1.5 and hybrid fiber increased by up to $82{\sim}91$ percent more than that of concrete. Splice strength and energy absorption capacity of PE0.75+SC0.75 or PE1.5(fiber volume fraction 1.5%) specimen increased more than that of PP2.0(fiber volume fraction 2.0%) specimen. Therefore lap splice performance depends on fiber tensile strength and Young's modulus more than fiber volume fraction. Also, HPFRCC appear multiple crack and ductile postpeak behavior due to bridging of fiber in cementitious composite.
Kim, Ho-Jin;Nam, Jin-Won;Kim, Sung-Bae;Kim, Jang-Ho;Byun, Keun-Joo
Journal of the Korea Concrete Institute
/
v.19
no.2
/
pp.241-250
/
2007
In case of retrofitting a concrete structure subjected to blast load by using retrofit materials such as FRP (fiber-reinforced polymer), appropriate ductility as well as raising stiffness must be obtained. But the previous approximate and simplified models, which have been generally used in the design and analysis of structures subjected to blast load, cannot accurately consider effects on retrofit materials. Problems on the accuracy and reliability of analysis results have also been pointed out. In addition, as the response of concrete and reinforcement on dynamic load is different from that on static load, it is not appropriate to use material properties defined in the previous static or quasi-static conditions to in calculating the response on the blast load. In this study, therefore, an accurate HFPB (high fidelity physics based) finite element analysis technique, which includes material models considering strength increase, and strain rate effect on blast load with very fast loading velocity, has been suggested using LS-DYNA, an explicit analysis program. Through the suggested analysis technique, the behavior on the blast load of retrofitted concrete walls using CFRP (carbon fiber-reinforced polymer) and GFRP (glass fiber-reinforced polymer) have been analyzed, and the retrofit capacity analysis has also been carried out by comparing with the analysis results of a wall without retrofit. As a result of the analysis, the retrofit capacity showing an approximate $26{\sim}28%$ reduction of maximum deflection, according to the retrofit, was confirmed, and it is judged ate suggested analysis technique can be effectively applicable in evaluating effectiveness of retrofit materials and techniques.
Typical composite girder has been composed with conventional concrete deck and steel girder. Recently, ultrahigh-performance-concrete (UHPC) deck is proposed in order to enhance durability and reduce weight of deck as well as to increase stiffness and strength of the composite girder. This study investigates that a headed stud is still compatible as a shear connector for the UHPC deck and steel girder composite beam. Twelve push-out specimens are prepared to evaluate the static strength of stud shear connectors embedded in the UHPC deck. The test program proves that the static strength of the stud shear connectors embedded in UHPC well meets with design codes described in AASHTO LRFD. Chosen experimental variables are aspect ratio of height to diameter of stud, thickness of deck and thickness of concrete cover over the head of stud. From the test program, aspect ratio and cover thickness are investigated to mitigate the regulations of the existing design codes. The minimum aspect ratio and the minimum cover thickness given in AASHTO LRFD are four and 50mm, respectively. This limitation hinders to lower the thickness of the UHPC deck. The results of the experiment program give that the aspect ratio and the cover thickness can be lower down to three and 25mm, respectively. Eurocode-4 regulates characteristic relative slip at least 6mm. However, test results show that stud shear connectors embedded in UHPC provide the characteristic relative slip only about 4mm. Therefore, another measures to increase ductility of stud should be prepared.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
/
v.38
no.12
/
pp.1415-1420
/
2014
Super-critical $CO_2$ ($S-CO_2$) Brayton cycle has been considered to replace the current steam Rankine cycle in Sodium-cooled Fast Reactor (SFR) in order to improve the inherent safety and thermal efficiency. Several austenitic alloys are considered as the structural materials for high temperature $S-CO_2$ environment.. Microstructural change after long-term exposure to high temperature $S-CO_2$ environment could affect to the mechanical properties. In this study, candidate materials (austenitic stainless steels and Alloy 800HT) were exposed to $S-CO_2$ to assess oxidation resistance and the change in tensile properties. Loss of ductility was observed for some austenitic stainless steels even after 250 h exposure. The contribution of $S-CO_2$ environment on such changes was analyzed based on the characterization of the surface oxide and carburization of the materials in which 316H and 800H showed different oxidation behaviors.
The Ta/TaN multilayer structure with repeating layers of a poly-crystalline Ta layer of high ductility and a TaN layer of high hardness is expected to exhibit toughness. This paper reports the results on the hardness and the adhesion strength of Ta/TaN multilayers and compositional gradient Ta/TaN layers deposited on the high speed steel substrate by reactive sputtering as a function of annealing temperature. The TaN film deposited with the $N_2$/Ar ratio of 0.4 in the reactive sputtering process exhibits the highest crystallinity, and the highest hardness and the results of scratch test of the Ta/TaN multilayers. The hardness and adhesion strength of the Ta/TaN multilayers becomes deteriorated with increasing the annealing temperature in the heat treatment right after depositing the layers. Therefore, post-annealing treatments are not desirable in the case of the Ta/TaN multilayers from the standpoint of mechanical properties. Also the hardness of Ta/TaN multilayers increases with decreasing the compositional modulation wavelength, but the adhesion property of the layers is nearly independent of the wavelength. On the other hand, the compositional gradient Ta/TaN film exhibits the highest hardness and the value of scratch test for the post-annealing temperatures of 20$0^{\circ}C$ and 40$0^{\circ}C$, respectively. This tendency of the compositional gradient Ta/TaN films differs from that of the Ta/TaN multilayers.
Park, Gi-Joon;Park, Jung-Jun;Kim, Sung-Wook;Lee, Jang-Hwa
Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
/
v.18
no.12
/
pp.697-704
/
2017
High-Performance Fiber-Reinforced Cement Composites (HPFRCC) has outstanding durability, and has attracted interest because of its ductility and development of strength, which allows a reduction of the self-weight of a structural member by substantially decreasing the cross section. Therefore, the present study aimed to improve the economic efficiency of HPFRCC by examining experimentally the flexural performance considering various characteristics of the steel fiber. To find an efficient fiber reinforcement method, the flexural performance was evaluated for different shapes, aspect ratios, and volume ratios of the steel fiber. Straight, hooked, and twisted fiber configurations were considered by adopting a fiber length longer than the usual 13 mm. The test results showed that HPFRCC reinforced by 19.5 nun-long straight fibers with a volume fraction of 1.5% shows better flexural performance than that reinforced by 13 mm-long straight fibers with a volume fraction of 2.0%. Consequently, HPFRCC with enhanced economic efficiency can be produced by adopting a reduced amount of steel fiber.
Precipitation hardening nickel base alloys strengthened by intermetallic compounds are extensively used to manufacture on the components of the hot section of gas turbine engines. To ensure structural stability and maintenance of strength properties for a long time, nickel alloys are normally subjected to complex alloying with elements to form ${\gamma}'$(gamma prime). Such alloys have a limited weldability, are normally welded in high temperature. However, laser welding have a merit that applies in room temperature as easy control of welding parameter and heat input. In this study, $CO_2$ laser welding is applied on STS304 plate with good ductility and precipitation hardening nickel base alloy (GTD111DS) used blade material. Also, several welding parameters are applied on powder, power and travel speed. There are no cracks in Rene 80 and IN 625 powder when STS304 plate is used. But IN 625 powder has no cracks and Rene 80 have some cracks in welds with GTD111DS substrate. Adjusting of welding parameter is tried to apply Rene 80 having a good strength compare to IN 625. In the result of adjusted welding parameter, optimized welding parameters are set with low power, low feed rate and high welding speed. Tensile strength of GTD111DS substrate with Rene 80 powder is same and over than the one of base metal in room temp and high temp($760^{\circ}C$).
The application of sprayed waterproofing membrane with high adhesion and ductility is considered to be promising as a measure for repair and reinforcement of a tunnel structure. Therefore, a powder-type and one-component membrane prototype with high tensile and bond strengths was made in this study. Then, its reinforcement effect on a shield segment was evaluated by carrying out a series of full-scale loading tests of segment specimens on which the membrane was sprayed. From the tests, it was confirmed that the initial cracking loads increased by approximately 34% due to cracking retardation by membrane coating. Even though the increase of failure loads were not so high as cracking loads, the strain-softening behaviors were observed from specimens coated by the membrane. Therefore, it is expected that the membrane coated on the inner surface of a lining might be effective in preventing its brittle failure.
An experimental investigation was conducted to study the behavior of RC wide beam-column joints with slab subjected to reversed cyclic loads under constant axial load. Six half scale interior wide beam-column assemblies representing a portion of a frame subjected to simulated seismic loading were tested, including three specimens without slab and three specimens with slab. The primary variables were the ratio of column-to-beam flexural capacity ($M_r={\Sigma}M_c/{\Sigma}M_b$ ; 0.77~2.26), ratio of the column-to-beam width (b/H ; 1.54, 1.67). Test results are shown that (1) the current design code and practice for interior joints(type 2) are apply to the wide beam-high strength concrete column. (2) the presence of a slab have an effect on the performance of the wide beam-high strength concrete column interior joints(type 2). therefore in the design of the wide beam-high strength concrete column interior joints(type 2), the width of slab effective as a T beam flange should be considered. It was show that the case of the ratio of column-to-beam flexural capacity is more than 2.0, the effective width of slab are 2 times of an effective depth of wide beam, however if the ratio of column-to-beam flexural capacity is 1.4~2.0, the effective width of slab are not able to be considered.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.