• 제목/요약/키워드: Static strength

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볏짚/재활용폴리에틸렌 복합재료의 굴곡특성 및 충격강도에 미치는 볏짚의 알칼리처리 방법 및 농도의 영향 (Effect of Alkali Treatment Method and Concentration of Rice Straw on the Flexural Properties and Impact Strength of Rice Straw/Recycled Polyethylene Composites)

  • 이기영;조동환
    • 접착 및 계면
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    • 제20권3호
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    • pp.87-95
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    • 2019
  • 본 연구에서는 볏짚/재활용폴리에틸렌 복합재료의 굴곡특성과 충격강도에 미치는 볏짚의 알칼리처리 영향을 조사하였다. 알칼리처리는 여러 가지 수산화나트륨(NaOH) 농도에서 두 가지 다른 방법으로 수행되었다. 한 가지는 정적인 soaking 방법이고, 다른 하나는 동적인 shaking 방법이다. 복합 재료는 이축압출공정으로 제조된 볏짚/재활용폴리에틸렌 펠렛을 사용하여 압축성형기술로 제조하였다. 결과는 알칼리처리 방법과 농도에 크게 의존하였다. Shaking 방법의 경우 1 wt%의 낮은 NaOH 농도에서 가장 우수한 굴곡과 충격 특성이 나타난 반면, soaking 방법의 경우에는 10 wt%의 높은 농도에서 가장 우수한 특성이 나타났다. 이러한 결과는 복합재료의 섬유-매트릭스 계면결합 현상에 의해 정성적으로 뒷받침되었다. 상기 가장 높은 물성을 갖는 두 경우 사이의 물성은 상호 비견할 만한 수준이었다. 본 연구는 10 wt% 또는 그 이상의 높은 농도의 NaOH를 사용하기보다 1wt%의 낮은 농도가 복합재료의 굴곡 및 충격 특성 향상을 위한 천연섬유의 알칼리처리에 적용될 수 있음을 제시하고 있다. 알칼리처리가 환경에 미치는 우려를 고려할 때, shaking 방법의 사용이 바람직할 수 있다.

ANSYS를 이용한 화재 후 온도에 따른 합성보 성능에 관한 해석적 연구 (An Analytical Study on Composite Beam Performance with Post-Fire Temperature Using ANSYS Program)

  • 곽성신;최병정
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권1호
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    • pp.391-400
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    • 2019
  • 화재발생 시 구조물의 부재는 온도상승에 의하여 본래의 강성을 잃게 되어 하중 지지력이 감소하게 된다. 구조 부재에 급격한 내력 상실은 구조물의 붕괴 및 인명 피해로 이어질 수 있다. 구조물의 화재 시간이 길어지게 되면 구조 부재에 대한 내력 상실은 더욱 증가하게 된다. 건축물의 붕괴를 방지하기 위하여 부재 손상 여부의 파악은 매우 중요한 과제이나 국내에서 부재의 잔존내력을 진단하고 평가하는 지침이 될 만한 자료는 미비한 실정이다. 따라서 본 연구는 구조 부재 중 합성구조인 합성보를 유한요소해석을 통하여 내화성능을 분석하고자 한다. 합성보 모델링은 한국전력기술의 협조를 받아 원자력 발전소 보조건물(Electrical Penetration Room, EPR)에 사용되는 도면을 바탕으로 수행하였다. 유한요소해석 프로그램인 ANSYS를 이용하여 정해석 단계의 열전달 해석과 구조해석을 수행하였다. 열전달 해석 결과로 얻어진 온도분포를 데이터로 확보하여 구조해석에 열전달해석 결과를 반영시켰다. 잔존성능을 분석하기 위하여 합성보의 온도분포와 열 영향을 받은 구조해석의 최대변위 결과를 도출하여 실험 결과 데이터와 구조해석 결과 데이터를 비교분석하였다.

초고강도 원심성형 보가 합성된 피암터널 우각부의 극한거동에 관한 실험연구 (The Experimental Study of the Ultimate Behavior of an Avalanche Tunnel Corner Rigid Joint Composited with a Centrifugal Formed Beam)

  • 이두성;김성진;김정회
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제26권6호
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    • pp.128-138
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    • 2022
  • 본 연구에서는 원심성형으로 제작된 100MPa이상의 초고강도 콘크리트 각형보를 피암터널의 상부구조로 적용하기 위해 원심성형 보를 부모멘트 영역인 하부구조와 일체화시킨 우각부 단면에 대한 구조적인 안전성을 검증하는 것을 목적으로 실물크기의 시험체를 제작하고 하중재하시험 및 해석연구를 수행하였다. 피암터널 표준모델에 대해 시방규정에 의한 하중조합으로 설계하였을 때 상부슬래브 단부의 우각부에 최대 모멘트가 발생하는 것과 같은 효과를 기대하기 위하여 수정된 캔틸레버 형식의 구조모형 시험체를 제작하여 우각부 고정연결방법에 대한 성능과 최적연결시공법을 도출하기 위한 연구가 수행되었다. 실험결과, 개발된 고정연결장치는 형상과 연결방식에 상관없이 모두 안정적인 휨 거동을 나타내었다. 또한, 시험체는 파괴시까지 고정연결장치에 의해 연결된 원심성형 PSC 각형보와 상부슬래브가 일체 거동을 하는 것으로 나타나 고정연결장치의 성능이 매우 우수한 것으로 확인되었다. FEM 해석에 따른 우각부 해석모델의 거동은 재하실험과 비교하여 강성이 미소하게 나타났으나 전체적인 거동이 거의 유사하게 나타났다. 따라서, 본 연구에서 개발한 원심성형 각형보와 벽체간의 우각부 연결부를 시공함에 있어 구조적으로 문제가 없을 것으로 판단된다.

풍화된 암반에 근입된 현장타설말뚝의 주면지지력 (Side Shear Resistance of Drilled Shafts in Weathered Rock)

  • 권오성;김명모
    • 대한토목학회논문집
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    • 제28권4C호
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    • pp.205-212
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    • 2008
  • 본 연구에서는 암반의 풍화상태가 암반에 근입된 현장타설콘크리트 말뚝의 주면지지력에 미치는 영향을 분석하였다. 이를 위해 먼저 총 4부지의 풍화된 화강암/편마암 지역에 시공된 현장타설말뚝 14본(직경 400~1500 mm)에 대한 축방향 정재하시험 및 하중전이 계측결과, 그리고 대상암반에 대한 엄밀한 지반조사 결과를 포함하는 데이터베이스를 구축하고, 암반 주면부의 거동과 암반물성치의 상관관계를 분석하였다. 풍화암/연암에 근입된 대상말뚝의 경우 주면지지력과 신선암편의 일축압축강도와의 상관관계 분석 결과 일관적인 상관성을 찾을 수 없었다. 그러나 Hoek-Brown 파괴규준을 이용해 추정한 암반강도는 주면지지력과 좋은 상관관계를 가지는 것으로 나타났다. 암반의 풍화 및 절리상태를 대변한다고 판단되는 암반물성치(e.g. $E_m$, $E_{ur}$, $p_{lm}$, RMR, RQD, j)들과 주면지지력의 상관성 분석을 통해 얻은 최적회귀곡선의 상관계수 또한 대부분의 경우 0.75 이상으로 좋은 상관성을 가지는 것으로 나타났다. 추가적으로, 본 연구의 결과를 이용하여 기존의 주면지지력 추정방법의 풍화암/연암에의 적용성을 재하시험결과와의 비교를 통해 고찰하였다. 암반상태를 고려한 기존의 주면지지력 추정방법은 각각 암체계수(j) 0.15 이상, RQD 60 이상의 비교적 상태가 양호한 암반에 대해서만 제안되어 있으므로, 암체계수 0.15 이하, RQD 0~50인 연암 및 풍화암에 대한 본 연구의 결과를 이용하여 암반상태가 불량한 암반까지 이들 방법의 적용성을 보완 및 확장하였다.

호흡훈련보조기구를 이용한 호흡훈련 전 후의 폐기능 호흡근력과 최대발성지속시간의 변화 (Pulmonary Functionn and the Maximal Inspiratory and Expiratory Pressure, and Maximum Phonation Time Before and After the Specially Programmed Training)

  • 남도현;최홍식;안철민
    • 대한후두음성언어의학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.88-93
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    • 2003
  • 성악훈련을 받고있는 여학생들은 호흡훈련과 호흡훈련 보조기구를 이용하여 훈련을 하면서 발성연습을 하면 최대호기압과 최대흡기압이 증가하여 호흡근육의 근력이 증가하였다는 것을 알 수 있었으나 호흡기능에는 변화가 없어 호흡훈련에 의해 폐기능이 증진되지는 않는다는 결론을 얻게 되었다. 최대발성지속시간 역시 크게 증가하여 성악을 공부하는 학생들이 이 방법대로 훈련을 하는 것이 효과적이지 않을까 추정된다.

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일반 구조물에 대한 신속한 지진 취약성 분석 방법 (Rapid Seismic Vulnerability Assessment Method for Generic Structures)

  • 정성훈;최성모;김강수
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제20권1호
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    • pp.51-58
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    • 2008
  • 해석적 방법에 의한 지진 취약성 분석 (fragility analysis)은 입력 거동과 응답 특성의 불확실성을 고려하기 위해 임의화된 확률 변수들 (randomized response variables)로 인하여 해석 과정에 상당한 노력과 시간이 요구된다. 본 연구에서는 구조물의 기본적인 특성인 강성, 강도 및 연성 능력에 따라 지진 취약도 곡선을 바로 도출할 수 있는 새로운 방법을 제안한다. 광범위한 구조물을 대표할 수 있는 일반화된 단자유도계의 동적 해석 결과로부터 로그 정규 취약성 곡선의 도출에 필요한 파라미터를 응답 데이터베이스에 저장한다. 이를 이용함으로써 구조물의 기본적인 특성 (강성, 강도, 연성 능력)만으로 동적해석 과정을 수행하지 않고도 한계상태 취약성 곡선을 도출할 수 있다. 본 논문의 적용 사례를 통해서 제안된 방법이 지진 취약성 곡선을 얻는데 매우 효율적임을 확인 할 수 있다.

실리콘겔 인공유방의 기계적 및 물리화학적 특성에 대한 연구 (Study for Mechanical and Physicochemcial Properties of Silicone Gel Filled Mammary Implants)

  • 백홍;장동혁;송정민;이승영;서무엽;박길종;맹은호
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제33권2호
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    • pp.89-97
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    • 2012
  • The purpose of this study is to develop the guideline of the physicochemical and mechanical properties evaluation for silicone gel filled breast implants. First of all, the use and development status for silicone gel filled breast implants were investigated, and then, standard and criteria about performance evaluation established by the international organizations such as ASTM, FDA guidance and ISO were examined. To evaluate the mechanical properties, data research and testing for breaking strength, elongation, tensile set, joint intensity, silicone gel cohesion, weight loss from heating, static rupture resistance, impact resistance test, fatigue test, and gel bleed were performed. On the other hand, to evaluate the physicochemical properties, volatile matter, extent of cross linking, heavy metals, and extractable were analyzed. In this study, results for general function, mechanical properties and physicochemical properties were examined and reviewed for the accordance with international standard, and objective and standardized guideline was provided.

제동시 발생하는 리어 드럼브레이크 Grunt(stick-slip) Noise 개선 (Rear Drum Brake Grunt(stick-slip) Noise Improvement on Braking During Nose-dive & Return Condition)

  • 홍일민;장명훈;김선호;최홍석
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제23권9호
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    • pp.781-788
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    • 2013
  • Grunt(stick-slip) noise happens between rear lining and drum on braking condition while vehicle is returning to steady position after nose-dive. The study presents a new testing and analysis methods for improving brake grunt noise on vehicle. Grunt noise is called a kind of stick slip noise with below 1 kHz frequency that is caused by the surfaces alternating between sticking to each other and sliding over each other with a corresponding change in friction force. This noise is typically come from that the static friction coefficient of surfaces is much higher than the kinetic friction coefficient. For the identification of the excitation mechanism and improvement of grunt noise, it is necessary to study variable parameters of rear drum brake systems on vehicle and to implement CAE analysis with stick slip model of drum brake. The aim of this study has been to find solution parameters throughout test result on vehicle and dynamo test. As a result of this study, it is generated from stick slip between rear lining and rear drum and it can be solved to reduce contact angle of lining with asymmetric and is effected not only brake drum strength but also rear brake size and brake factor.

충격과 마모를 고려한 원자로 핵연료봉 지지격자의 설계 (Design of a Nuclear Fuel Spacer Grid Considering Impact and Wear)

  • 이현아;김종기;송기남;박경진
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제31권10호
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    • pp.999-1008
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    • 2007
  • The spacer grid set is a component in the nuclear fuel assembly. The set supports the fuel rods safely. Therefore, the spacer grid set should have sufficient strength for the external impact forces such as earthquake. The fretting wear occurs between the spring of the fuel rod and the spacer grid due to flow-induced vibration. Conceptual design of the spacer grid set is performed based on the Independence Axiom of axiomatic design. Two functional requirements are defined for the impact load and the fretting wear, and corresponding design parameters are selected. The overall flow of design is defined according to the application of axiomatic design. Design for the impact load is carried out by using nonlinear dynamic analysis to determine the length of the dimple. Topology optimization is carried out to determine a new configuration of the spring. The fretting wear is reduced by shape optimization using the homology theory. The deformation of a structure is called homologous if a given geometrical relationship holds before, during, and after the deformation. In the design to reduce the fretting wear, the deformed shape of the spring should be the same as that of the fuel rod. This condition is transformed to a function and considered as a constraint in the shape optimization process. The fretting wear is expected to be reduced due to the homology constraint. The objective function is minimizing the maximum stress to allow a slight plastic deformation. Shape optimization results are confirmed through nonlinear static analysis.

2차원 트러스 구조물에 대한 제어/구조 시스템의 동시최적설계 (Simultaneous Optimal Design of Control-Structure Systems for 2-D Truss Structure)

  • 박중현;김순호
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제7권10호
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    • pp.812-818
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    • 2001
  • This paper proposes an optimum design method of structural and control systems, taking a 2-D truss structure as an example. The structure is supposed to be subjected to initial static loads and disturbances. For the structure, a FEM model is formed, and using modal transformation, the equation of motion is transformed into that of modal coordinates in order to reduce the D.O.F. of the FEM model. The structure is controlled by an output feedback $H^$\infty$$ controller to suppress the effect of the disturbances. The design variables of the simultaneous optimal design of control-structure systems are the cross sectional areas of truss members. The structural objective function is the structural weight. The control objective function is the $H^$\infty$$ norm, that is, the performance index of control. The second structural objective function is the energy of the response related to the initial state, which is derived from the time integration of the quadratic form of the state in the closed-loop system. In a numerical example, simulations have been carried out. Through the consideration of structural weight and $H^$\infty$$ norm, an advantage of the simultaneous optimum design of structural and control systems is shown. Moreover, while the optimized performance index of control is almost kept, we can acquire better design of structural strength.

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