• Title/Summary/Keyword: Plastic damage

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장방형 띠철근을 이용한 팔각형 플레어 RC 기둥의 내진성능 (Seismic Performance of Octagonal Flared RC Columns using Oblong Hoops)

  • 고성현
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제19권6호
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    • pp.1-9
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    • 2015
  • 횡방향철근은 기둥의 소성힌지구간에 충분한 구속효과, 축방향철근의 좌굴방지와 연성거동을 확보하기 위해 적용된다. 기둥에서 사각형 후프 띠철근과 보강 띠철근의 조립 및 배근방법은 시공이 까다롭고 많은 횡방향철근량이 요구된다. 본 논문에서, 이러한 문제점들을 해결하기 위하여 장방형 단면과 플레어 기둥의 횡구속을 위한 장방형 후프 띠철근을 사용한 새로운 횡구속 방법이 제안되었다. 개발된 장방형 후프 띠철근 상세는 장방형 단면과 플레어 기둥의 시공성과 경제성을 향상시켜줄 수 있는 하나의 대안으로서 적용 가능한 것으로 판단된다. 본 연구의 최종목적은 철근콘크리트 교각의 시공성 향상을 위한 장방형 후프 띠철근 상세의 제시와 실험적 기초자료의 제공과 함께 하중단계별 성능 및 손상평가를 위한 정량적 수치와 경향을 제공하기 위한 것이며, 극한변위, 극한드리프트비율, 변위연성도, 응답수정계수, 등가점성감쇠비, 잔류변형지수, 유효강성 등의 주요 내진성능평가 변수들에 대한 분석결과를 나타내었다.

나선철근 간격에 따른 원형 RC 기둥의 변위연성도 (Displacement Ductility of Circular RC Column According to the Spacing of Spirals)

  • 고성현
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제17권2호
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    • pp.71-82
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    • 2013
  • 형상비 4.5인 축소모형 원형기둥 실험체 8개를 제작하여 일정한 축력 하에서 반복횡하중을 가력하는 실험을 수행하였다. 실험체의 주요변수는 횡방향철근비, 축방향철근비 (2.017%, 3.161%), 축력비 (0, 0.07, 0.15)이다. 모든 실험체의 횡방향 나선철근 체적비는 소성힌지 구간에서 0.3352~0.8938%의 값을 갖는다. 이 값은 도로교설계기준에서 요구하는 최소 심부구속철근 요구량의 39.7~122.3%에 해당하며, 이는 내진설계가 되지 않은 기존 교각이나 내진설계개념으로 설계되는 교각을 나타낸다. 본 연구의 최종목적은 실험적 기초자료의 제공과 함께 성능단계별 균열, 철근의 항복, 파단 등 정량적 수치와 경향을 제공하기 위한 것이다. 본 논문에서는 실험결과를 통해 분석된 실험변수에 따른 교각의 파괴거동, 강도저감거동, 변위연성도에 대해 중점적으로 기술하였다.

적층각도를 가진 CFRP구조물에서의 아치형 반경에 따른 내구성 개선에 대한 융합 연구 (Convergence Study on Durability Improvement due to Radius of Arch Type at CFRP Structure with Stacking Angle)

  • 황규완;조재웅
    • 한국융합학회논문지
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    • 제8권7호
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    • pp.219-224
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    • 2017
  • 본 논문은 탄소섬유로 구성된 아치형태의 시험편에 인장각도가 작용할 때 내부의 섬유구조에서 발생되는 등가응력과 변형량에 관한 것이다. CFRP는 무수히 많은 각 섬유가 하나의 축으로 작용하며 이를 통해 금속과 비교할 때 높은 비강도와 비강성을 가질 수 있다. 본 연구에서 사전연구에 의해 최적 적층각도는 $60^{\circ}$로 구성된 아치형 구조에서 반경에 따른 응력분포를 결과를 검토하며 같은 적층각도에서 그 반경이 증가할수록 내구성이 낮아짐을 알 수 있다. 이를 통해 본 연구 결과를 적층 각도에 따른 아치형 구조의 설계에 적용함으로써, 파손방지와 내구성 향상을 위한 안전설계에 기여할 수 있으며, 패드 형상의 디자인적인 요소를 융합기술에 접목하여 그 미적인 감각을 나타낼 수 있다.

플렉서블 디스플레이용 저온공정을 갖는 대향 타겟식 스퍼터링 장치를 이용한 ZrO2 가스 차단막의 특성 (Properties of ZrO2 Gas Barrier Film using Facing Target Sputtering System with Low Temperature Deposition Process for Flexible Displays)

  • 김지환;조도현;손선영;김화민;김종재
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제22권5호
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    • pp.425-430
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    • 2009
  • $ZrO_2$ film was deposited by facing target sputtering (FTS) system on polyethylene naphthalate (PEN) substrate as a gas barrier layer for flexible organic light emitting devices (FOLEDs), In order to control the heat of the FTS system caused by the ion bombardment in the cathode compared with the conventional sputtering system, the process characteristics of the FTS apparatus are investigated under various sputtering conditions such as the distance between two targets ($d_{TT}$), the distance between the target and the substrate ($d_{TS}$), and the deposition time. The $ZrO_2$ film by the FTS system can reduce the damage on the films because the ion bombardment with high-energy particles like gamma-electrons, Moreover, the $ZrO_2$ film with optimized condition ($d_{TT}$=140 mm) as a function of the distance from center to edge showed a very uniform thickness below 5 % for a deposition time of 3 hours, which can improve the interface property between the anode and the plastics substrate for flexible displays, It is concluded that the $ZrO_2$ film prepared by the FTS system can be applied as a gas barrier layer or an interlayer between the anode and the plastic substrate with good properties of an uniform thickness and a low deposition-temperature.

수치해석에 의한 직매형 앵커기초의 인장설계기준 평가 (An Evaluation of Tensile Design Criteria of Cast-In-Place Anchor by Numerical Analysis)

  • 서용표;장정범
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제18권3호
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    • pp.303-309
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    • 2005
  • 본 연구에서는 국내 원전에서 기기 정착을 위하여 가장 널리 적용되는 직매형 앵커기초를 대상으로 앵커기초의 인장 설계기준에 대한 적정성을 검토하기 위하여 수치해석이 수행되었다. 본 연구에서 수치해석모형에 적용된 파괴기준으로서 콘크리트와 같은 유사 취성재료에는 Microplane모형이, 앵커볼트와 같은 연성재료에는 탄성-완전 소성모형이 적용되었다. 그리고, 균열 발생현상을 모사하기 위하여 분산균열모형을 채택하였다. 개발된 수치해석모형은 다양한 경우의 실증시험결과를 근거로 신뢰성이 검증되었으며, 검증된 수치해석모형과 앵커볼트의 유효매입깊이를 변수로 한 다양한 경우에 대한 수치해석을 통하여 직매형 앵커기초의 인장설계기준으로서 적용이 가능한 ACI 349 Code와 CEB-FIP Code가 평가되었고, 그 보수성이 확인되었다.

지반특성을 고려한 FCM 교량의 지진취약도 분석 (Seismic Fragility Analysis of a FCM Bridge Considering Soil Properties)

  • 김재천;변지석;신수봉
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제12권3호
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    • pp.37-44
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    • 2008
  • 본 연구에서는 확률적 지진취약도 분석방법을 3경간 FCM 교량에 적용하여 지반특성에 따른 지진취약 교각의 위치와 교각 상 하부에서의 소성힌지 발생 상태를 수치예제 결과의 분석을 통해 평가하였다. 이를 위해, 취약도 곡선을 최대지반가속도(PGA)의 변수에 대한 대수정규분포 함수로 가정하고 대수정규분포 함수의 주요 계수인 중앙값과 대수표준편차는 최우도추정법(Maximum Likelihood Method)으로 구하였다. 또한 지점별 상이한 지반특성은 "도로교표준시방서"에 제시되어 있는 지반의 등가 스프링을 사용하여 해석모델에 반영하였으며, 지진취약도 분석에 필요한 구조물의 손상지수로 교각의 소성힌지에서의 회전연성도를 이용하였다.

Finite element simulations on the ultimate response of extended stiffened end-plate joints

  • Tartaglia, Roberto;D'Aniello, Mario;Zimbru, Mariana;Landolfo, Raffaele
    • Steel and Composite Structures
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    • 제27권6호
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    • pp.727-745
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    • 2018
  • The design criteria and the corresponding performance levels characterize the response of extended stiffened end-plate beam-to-column joints. In order to guarantee a ductile behavior, hierarchy criteria should be adopted to enforce the plastic deformations in the ductile components of the joint. However, the effectiveness of thesecriteria can be impaired if the actual resistance of the end-plate material largely differs from the design value due to the potential activation of brittle failure modes of the bolt rows (e.g., occurrence of failure mode 3 in the place of mode 1 per bolt row). Also the number and the position of bolt rows directly affect the joint response. The presence of a bolt row in the center of the connection does not improve the strength of the joint under both gravity, wind and seismic loading, but it can modify the damage pattern of ductile connections, reducing the gap opening between the end-plate and the column face. On the other hand, the presence of a central bolt row can influence the capacity of the joint to resist the catenary actions developing under a column loss scenario, thus improving the joint robustness. Aiming at investigating the influence of these features on both the cyclic behavior and the response under column loss, a wide range of finite element analyses (FEAs) were performed and the main results are described and discussed in this paper.

Effects of Organic Acids on Availability of Phosphate and Growth of Corn in Phosphate and Salts Accumulated Soil

  • Kim, Myung-Sook;Park, Seong-Jin;Lee, Chang-Hoon;Yun, Sun-Gang;Ko, Byong-Gu;Yang, Jae E.
    • 한국토양비료학회지
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    • 제49권3호
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    • pp.265-270
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    • 2016
  • Accumulated Phosphate can be released by ligand exchange reaction of organic acids. The objective of this study was to evaluate effects of the organic acids on the availability of phosphate and the growth of crop in phosphate and salts accumulated soil. Soil samples were collected from farmer's plastic film house. Available phosphate and electrical conductivity of soil were $3,005mg\;kg^{-1}$ and $16.63mg\;kg^{-1}$ which were 6 and 8 times higher than the optimum range of soil for crop growth, respectively. Corns were cultivated in pots for 2 months. Treatments were no treatment (control), phosphate fertilizer (P), citric acid (CA) 1, 5, 10 mM, and oxalic acid (OA) 1, 5, 10 mM. Water soluble phosphorus, available phosphate, corn growth and uptake were determined after cultivation. Results showed that organic acids increased water soluble phosphorus and available phosphate. For the level of 10 mM, the order of effectiveness of organic acids for water soluble P was citric acid (44%) > oxalic acid (32%). Height and dry weight of corns were increased significantly by the treatment of citric acid 1 and 5 mM. Also, corn absorbed more phosphorus, nitrogen, potassium, calcium and magnesium in the treatment of citric acid 1 mM than these of other treatments. Even though phosphate availability of soil was enhanced by addition of citric acid 10 mM, the growth of corns decreased because high concentration of citric acid caused salt damage by increasement of electrical conductivity. Thus, the citric acid of 1 mM has the potential to improve the availability of phosphate and the healthy growth of corns.

사용자지정 재료 서브루틴을 활용한 LNG선박 단열시스템 멤브레인의 수치해석 (Numerical Simulation of Membrane of LNG Insulation System using User Defined Material Subroutine)

  • 김정현;김슬기;김명수;이제명
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제27권4호
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    • pp.265-271
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    • 2014
  • 304L 스테인리스강판은 멤브레인타입 LNG선 단열시스템의 1차 방벽으로 이용된다. 304L 스테인리스강은 변태유기소성(TRIP)강으로 복잡한 재료거동을 보이는데, 이는 소성변형이 발생하는 동안 상변태를 경험하기 때문이다. 본 연구에서는 304L 스테인리스 강의 비선형 기계적 거동분석을 위한 온도의존 일축인장시험을 수행하였으며 재료의 파단이나 비선형 거동을 예측하기 위한 점소성모델을 제안하였다. 수치해석의 결과와 시험 결과를 비교 분석하여 유효성을 검증하였으며 LNG 멤브레인에 대한 적용성을 검토하기 멤브레인 구조시편을 제작하여 구조해석 및 유한요소해석을 수행하였다. 재료모델은 개발 서브루틴을 이용하였으며 ABAQUS 사용자지정 재료 서브루틴을 탑재한 유한요소해석 결과와 극저온 구조인장시험을 수행한 결과를 비교하여 구조적용성을 검증하였다.

기판 Etching 기법을 이용한 DLC 필름의 탄성특성 평가 (Evaluation of Elastic Properties of DLC Films Using Substrate Etching Techniques)

  • 조성진;이광렬;은광용;한준희;고대홍
    • 한국세라믹학회지
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    • 제35권8호
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    • pp.813-818
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    • 1998
  • A simple method to measure the elastic modulus E and Poisson's ratio v of diamod-like carbon (DLC) films deposited on Si wafer was suggested. Using the anisotropic etching technique of Si we could make the edge of DLC overhang free from constraint of Si substrate. DLC film is chemically so inert that we could not on-serve any surface damage after the etching process. The edge of DLC overhang free from constraint of Si substrate exhibited periodic sinusoidal shape. By measuring the amplitude and the wavelength of the sinu-soidal edge we could determine the stain of the film required to adhere to the substrate. Since the residual stress of film can be determine independently by measurement of the curvature of film-substrate com-posite we could calculated the biaxial elastic modulus E/(1-v) using stress-strain relation of thin films. By comparing the biaxial elastic modulus with the plane-strain modulus E/(1-{{{{ { v}^{2 } }}) measured by nano-in-dentation we could further determine the elastic modulus and Poisson's ratio independently. This method was employed to measure the mechanical properties of DLC films deposited by {{{{ { {C }_{6 }H }_{6 } }} rf glow discharge. The was elastic modulus E increased from 94 to 169 GPa as the {{{{ { V}_{ b} / SQRT { P} }} increased from 127 to 221 V/{{{{ {mTorr }^{1/2 } }} Poisson's ratio was estimated to be abou 0.16∼0.22 in this {{{{ { V}_{ b} / SQRT { P} }} range. For the {{{{ { V}_{ b} / SQRT { P} }} less than 127V/{{{{ {mTorr }^{1/2 } }} where the plastic deformation can occur by the substrate etching process however the present method could not be applied.

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