• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2006년도 추계학술대회 논문집
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• pp.508-513
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• 2006

Anchor bolt in baseplate fastenings on the slab track is an important component to conform placing and safety of fastenings. Due to the way of load transmission control of fastenings, sometimes anchor bolt has to be applied lateral load. So we have to take care for it when we design. Especially, in the case of anchor bolt which is applied loads repeatedly, we have to consider fatigue failure. If parts of machine are damaged in static loads, stress will exceed the yield strength. So parts could be transformed largely. Therefore because they are visible to the naked eyes, we can replace parts before failure. However, because fatigue failure that are invisible to the naked eyes happen unexpectedly, it's very dangerous. To make a reasonable design of anchor bolts, we will analyze them by changing diameters of anchor bolt, quality of insert, initial gap between anchor bolt and insert, the presence of insert, etc. which affect the stresses of anchor bolts. We can get the maximum and minimum amplitude of stress through the modified Goodman diagram or Smith diagram which represents limit of all strengths and stress components to the average stress. We also tried to show the way of examining the expected th life of anchor bolt briefly through considering above.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제14권4호
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• pp.509-518
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• 2002

비대칭 단면을 갖는 박벽보의 3차원 휨-배틂 좌굴해석 및 정적해석을 위하여, 평형방정식과 힘-변위 관계식을 이용하여 엄밀한 정적요소강성행렬을 수치적으로 산정하는 개선된 기법을 제시한다. 먼저 14개의 변위피라미터를 도입하여 고차의 연립미분방정식을 1차 연립미분방정식으로 변환하고, 복소수 영역에서 선형고유치문제를 해를 구한다. 이 경우 동적강성행렬을 산정하는 경우와는 달리 복수개의 '영'의 고유치가 발생한다. 이에 대응하는 변위피라미터의 다항식을 항등식 조거능로부터 구하고, 이를 고유치와 결합하여 박벽보 요소의 엄밀한 처짐함수를 구한다. 이렇게 구한 엄밀한 처짐함수에 재단력-변위 관계식을 적용하여 세가지 초기단면력 조건에 대응하는 엄밀한 정적요소강성행렬을 산정한다. 본 방법의 타당성을 보이기 위하여 비대칭 박벽보의 좌굴하중과 처짐값을 계산하고 해석해나 ABAQUS 쉘요소를 이용한 해석결과 및 직선보요소를 사용한 유한요소해의 결과와 비교, 검증한다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제20권5호
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• pp.1543-1551
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• 1996

The static tensile load bearing capability of as adhesively-bonded tubular single lap jint that is calculated usign the linear mechanical properties of adhesive is usually far from the experimentally determined because the majority of the load transfer of the adhesively-bonded jointd is accomplished by the nonlinear behavior of the rubber-toughened eoxy adhesive. In this paper, both the nonlinear mechanical properties and the fabrication residual thermal stresses of adhesive were included in the calculation of the stresses of adhesively-bonded joints. The onlinear tensile properties of adhesive were approximated by an exponential form which was represented by the initial tensile modulus and ultimate tensile stength of adhesive. The stress distribution in the adhesive were calculated by applying the load obtained from the tensile tests. From the tensile tests and the stress analysis of adhesively-bonded hoints, the failure model for adhesively-bonded tubular single lap joints was proposed.

• 한국해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해양공학회 2000년도 추계학술대회 논문집
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• pp.101-108
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• 2000

In this paper, the real-time prediction of high temperature creep life was carried out for the friction welded joints of dissimilar heat resisting steels(SUH3-SUH35). Various life prediction methods such as LMP(Larson-Miller Parameter) and ISM(initial strain method) were applied : The creep behaviors of those steels and the welds under static load were examined by ISM combined with LMP at 500, 600 and $700^{\circ}C$, and the relationship between these two methods was investigated. A real-time creep life( $t_{r}$ , hr) prediction equation by initial strain($\varepsilon$$_{0}$ , %) under any creep stress ($\sigma$, MPa) at any high temperature(T, K) was developed as follows : $t_{r}$ =$\alpha$$\varepsilon$$_{0}$ $^{\beta}$$\sigma$$^{1}$ where, (equation omitted) for SUH3-SUH35 friction weld of =16mm and =20mm, respectively.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제15권2호
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• pp.137-145
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• 2003

본 연구에서는 국산 PS 강봉의 직경, 반복최소응력 및 반복최대응력 등을 실험변수로 하여 직접 인장 피로실험을 수행하였다. 정적 인장실험 결과, 국산 PS 강봉의 응력 - 변형률 곡선과 극한강도 등을 얻었다. 또한, 피로실험에서의 특징적인 실험결과는 PS 강봉의 직경은 피로 수명에 중요한 인자가 아니며, 반복 최소응력의 크기는 국산 PS 강봉의 피로수명에 매우 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 이러한 피로실험결과를 통계 분석하여 PS 강봉의 응력 범위 및 반복 최소응력 등을 변수로 하는 피로강도 예측식을 제안하였다. 피로실험 중, 시편중앙에 설치한 Extensometer를 이용하여, 변형률의 변화를 측정하였으며, 측정된 변형률 변화현상에서 탄성계수의 변화현상을 구하였다. 변형률 증가현상은 3단계의 형태 즉, 초기에 급격한 증가 후 서서히 증가하며 파괴 직전에 급격하게 증가하는 형태로 나타났다. 탄성계수의 변화현상은 변형률 변화현상과 유사하게 감소하는 것으로 나타났으며 응력수준은 탄성계수 변화에 큰 영향을 주지 않는 것으로 나타났다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제12권3호통권46호
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• pp.239-250
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• 2000

본 연구에서는 강바닥판의 실물 대형시험체를 제작하여 정적시험 및 피로시험을 실시하였다. 정적 및 영향면 재하시험 결과를 통하여 다이아프램의 유무에 따른 강바닥판 슬릿부의 면내와 면외응력을 검토하였으며, 피로시험결과로부터는 강바닥판의 피로거동, 피로균열의 발생과 진전에 대한 연구를 수행하였다. 다이아프램이 설치된 상세는 설치되지 않은 상세에 비하여 지점조건에 상관없이, 종리브 횡리브 교착부의 종리브측으로는 약 50%의 응력경감효과가 있으나, 횡리브측 하단부에는 오히려 상당히 큰 응력을 야기함을 알 수 있었으며, 피로균열 진전해석결과로부터는 슬릿부의 노치에 의한 초기균열길이가 피로균열성장에 상당한 영향을 끼치고 있음을 알 수 있었다. 측정자료와 FEM 해석을 통하여 공칭응력과 핫스폿응력에 의한 피로강도를 추정한 결과, 다이아프램이 설치되지 않은 상세는 규정된 피로등급에서 안전한 것으로 판단되나 다이아프램이 설치된 상세는 피로등급이하의 거동을 보였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제20권2호
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• pp.247-258
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• 2008

본 연구에서는 다단계 온도프리스트레싱이 도입된 강재보의 정적거동을 평가하기 위하여 H형강 시험체에 다단계 온도프리스트레싱을 도입한 후 정적 재하시험을 수행하였다. 도입한 온도 프리스트레싱력들의 차이 및 강재보와 커버플레이트 이음 형태에 따른 영향을 비교하기 위하여, 커버플레이트의 두께 및 커버플레이트와 강재보의 이음형식에 따라 높이 400mm, 길이 6,000mm의 시험체를 제작하였다. 정적재하 실험결과, 커버플레이트와 H형강을 볼트 이음하여 프리스트레싱한 시험체는 온도프리스트레싱이 도입되지 않은 시험체와 비교하여 항복하중은 13~18%, 강성은 27~34% 증가하였고, 볼트 및 용접 이음한 시험체는 항복하중이 18~29%, 강성이 43 ~51% 증가하는 것으로 나타났다. 또한 다단계 프리스트레싱의 도입으로 하중재하상태에서 시험체에 작용하는 응력상태가 다단계로 나타났다. 따라서 다단계 프리스트레싱의 도입은 강재보의 항복하중 및 강성을 증가시킬 수 있고, 단면 효율 및 프리스트레싱 효율의 증대가 가능할 것으로 판단된다.

• Steel and Composite Structures
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• 제18권4호
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• pp.1045-1062
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• 2015

Concrete-filled circular t steel tubular joints (CFSTJs) in practice are frequently subjected to fluctuated loadings caused by wind, earthquake and so on. As fatigue crack is sensitive to such cyclic loadings, assessment on performance of CFSTJs with crack-like defect attracts more concerns because both high stress concentration at the brace/chord intersection and welding residual stresses along weld toe cause the materials in the region around the intersection to be more brittle. Once crack initiates and propagates along the weld toe, tri-axial stresses in high gradient around the crack front exist, which may bring brittle fracture failure. Additionally, the stiffness and the load carrying capacity of the CFSTJs with crack may decrease due to the weakened connection at the intersection. To study the behaviour of CFSTJs with initial crack, experimental tests have been carried out on three full-scale CFCST T-joints with same configuration. The three specimens include one uncracked joint and two corresponding cracked joints. Load-displacement and load-deformation curves, failure mode and crack propagation are obtained from the experiment measurement. According to the experimental results, it can be found that he load carrying capacity of the cracked joints is decreased by more than 10% compared with the uncracked joint. The effect of crack depth on the load carrying capacity of CFCST T-joints seems to be slight. The failure mode of the cracked CFCST T-joints represents as plastic yielding rather than brittle fracture through experimental observation.

• Steel and Composite Structures
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• 제52권5호
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• pp.501-513
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• 2024

Two-directional functionally graded materials (2D-FGMs) show extraordinary physical properties which makes them ideal candidates for designing smart micro-switches. Pull-in instability is one of the most critical challenges in the design of electrostatically-actuated microswitches. The present research aims to bridge the gap in the static pull-in instability analysis of microswitches composed of 2D-FGM. Euler-Bernoulli beam theory with geometrical nonlinearity effect (i.e. von-Karman nonlinearity) in conjunction with the modified couple stress theory (MCST) are employed for mathematical formulation. The micro-switch is subjected to electrostatic actuation with fringing field effect and Casimir force. Hamilton's principle is utilized to derive the governing equations of the system and corresponding boundary conditions. Due to the extreme nonlinear coupling of the governing equations and boundary conditions as well as the existence of terms with variable coefficients, it was difficult to solve the obtained equations analytically. Therefore, differential quadrature method (DQM) is hired to discretize the obtained nonlinear coupled equations and non-classical boundary conditions. The result is a system of nonlinear coupled algebraic equations, which are solved via Newton-Raphson method. A parametric study is then implemented for clamped-clamped and cantilever switches to explore the static pull-in response of the system. The influences of the FG indexes in two directions, length scale parameter, and initial gap are discussed in detail.

• Elastomers and Composites
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• 제42권3호
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• pp.168-176
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• 2007

카본블랙이나 실리카 등으로 보강된 고무 가황체는 순수한 초기상태에서 하중(부하)를 가하고 제거하는 반복과정에서 응력은 점점 연화되어 초기상태에서 얻어진 응력보다 작게 나타난다. 이러한 응력 연화 현상을 Mullins 효과라고 부른다. 이러한 응력 연화 거동을 이론적으로 표현하기 위하여 Ogden-Roxburgh 등이 손상 파라미터를 이용하여 제안한 pseudo-elastic 개념을 적용하여 보강제가 함유된 고무 가황체의 변형률 에너지 함수를 구하였다. 카본블랙으로 보강된 NR 가황체를 이용하여 준정적 반복 부하 시험을 실시하였으며, pseudo-elastic 모델에서의 손상 파라미터가 제하 및 재 부하 시 응력-변형률 곡선에 어떠한 영향을 주는가와 더불어 손상 파라미터의 두 가지 변수인 r과 m의 물리적 의미를 파악하였다. 또한 보강제 함량을 달리하여 제작한 고무 가황체의 응력연화 변형률 에너지 함수를 결정하고 비교하였다.