• 제목/요약/키워드: Stiffness modulus

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구조물 기초보강용 짧은 쇄석다짐말뚝(Geopier)의 적용성 및 활용방안에 관한 연구 (Application of Rammed Aggregate Pier(Geopier) for Foundation Reinforcement of Structures)

  • 정경환;정선태;문준배;김동준;백경종
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2005년도 지반공학 공동 학술발표회
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    • pp.479-488
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    • 2005
  • Geopier soil reinforcement system which crushed aggregate is put into a hole and rammed the aggregate with tamper is a viable alternative to deep foundation to over-excavation and replacement. Also, Geopier is intermediate foundation of deep and shallow foundation. In this paper, the value of Geopier element stiffness modulus($K_g$) when designed is compared with the measured value($K_g$) by the in-situ modulus Load test in the field. Also, this paper presents a technology overview of system capabilities and application for foundation reinforcement of structures.

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평판재하시험, 흙강성측정기 및 동적콘관입시험기를 이용한 노상토의 탄성계수 비교 (Comparison of Elastic Moduli of Subgrade Soils Using Plate Loading Test, Soil Stiffness Gauge and Dynamic Cone Penetrometer)

  • 김규선
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제31권3호
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    • pp.63-72
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    • 2015
  • 본 연구는 노상토의 다짐특성 평가를 위해 특성이 다른 세 가지 강성측정 시험법으로 측정한 탄성계수의 상관관계 및 연관성에 대해 논의하였다. 미소변형률(${\approx}0.001%$) 범위의 흙강성측정기(SSG), 중변형률(${\approx}0.01{\sim}0.1%$) 범위의 정적 평판재하시험(PLT), 관입저항을 이용하는 동적콘관입시험기(DCP)가 탄성계수 측정에 이용되었다. 변형률 범위가 다른 시험방법에 의해 측정한 탄성계수를 실무에 적용하기 위해서는, 각각의 측정치에 대한 상관관계 및 연관성에 대해 사전에 파악되어야 한다. 국내 외 여러 조건의 노상토에 대해서 세 가지 방법을 이용하여 측정한 탄성계수($E_{SSG}$, $E_{PLT}$, $E_{DCP}$)를 비교 분석한 결과에 따르면, 흙의 종류 및 응력 조건에 따라 각 방법에 의해 측정된 탄성계수가 상이한 결과를 나타내었다. 전체 수집된 데이터 중 시멘트 처리토를 제외한 일반적인 노상토를 대상으로 한 상관성 분석결과, 정적 탄성계수($E_{PLT}$)는 동적 탄성계수($E_{SSG}$) 대비 60~80%의 크기를 나타나는 것으로 평가되었다. 시멘트 처리토와 같은 특이 토질은 정적 탄성계수($E_{PLT}$) 측정 시 구속압의 영향을 크게 받기 때문에, 다른 일반 토질과 상관관계 비교시 응력보정을 수행하여야 한다. 또한, 동적콘관입시험 결과를 이용하여 탄성계수($E_{DCP}$) 예측 시, 200MPa 이내의 범위에서 탄성계수 데이터가 좀더 신뢰도 높은 상관관계를 나타내었다.

유동성 채움재의 조기 강도 및 강성 특성 평가를 위한 실험적 연구 (Experimental Study on Evaluating Early-age Strength and Stiffness Characteristics of Controlled Low Strength Material)

  • 손동건;정인업;김동주;변용훈
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제20권4호
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    • pp.133-140
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    • 2021
  • 기존 현장시험법을 이용한 유동성 채움재의 강도 및 강성 특성을 추정하는 연구는 미미한 실정이다. 본 연구에서는 LWD를 이용하여 CLSM에 대한 강성 특성을 평가하였으며, 일축압축강도시험에서 도출되는 일축압축강도와 할선탄성계수에 대한 상관성을 분석하였다. 5종류의 배합비로 조성된 CLSM시료의 유동성 및 경화특성을 평가하기 위해 플로우시험, 응결시간시험을 수행하였다. 조기 강도 및 강성 특성을 평가하기 위하여, 양생 1일 및 7일이 경과된 시료를 이용하여 일축압축강도시험을 수행하였다. CLSM시료의 회복탄성계수를 추정하기 위하여 LWD 시험도 수행되었다. 실험결과, 양생 1일된 시료에서는 초속경 모르타르의 비율이 증가될수록 일축압축강도와 할선탄성계수가 동시에 증가하였으며, 초속경 모르타르의 비율이 가장 큰 시료에서 양생 7일 후 급격한 일축압축강도와 할선탄성계수의 증가를 보여주었다. LWD 시험결과, 양생 1일된 시료에서는 초속경 모르타르의 비율이 증가할수록 회복탄성계수가 증가되었으나, 양생 7일이 경과되면 초속경 모르타르의 비율이 증가할수록 회복탄성계수가 감소되는 경향이 나타났다. 상관성 분석결과, 일축일축압축강도와 할선탄성계수가 증가할수록 회복탄성계수도 증가되는 선형관계를 보여주었다.

에그-박스 코어의 등가 전단 탄성계수 (Equivalent Shear Modulus of Egg-Box Core)

  • 이상연;윤수진;박동창;윤현걸
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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    • pp.938-941
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    • 2011
  • 이 논문은 에그-박스 코어의 등간 전단 탄성계수에 대해 다루고 있다. 코어의 등가 전단 탄성계수를 얻는 방법으로 유한요소해석, 수치 해석, 실험이 있다. 이번 연구에서는 에그-박스 코어의 등가 전단 탄성계수를 평가하기 위하여 3점 굽힘 시험을 수행하였으며, 그 결과로부터 상온에서의 에그-박스 코어의 등가 전단 탄성계수를 획득하였다. 이 결과를 유한요소해석으로부터 얻어진 결과와 비교하였다.

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Elastic stiffness of stud connection in composite structures

  • Qin, Xi;Yang, Guotao
    • Steel and Composite Structures
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    • 제39권4호
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    • pp.419-433
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    • 2021
  • In composite structures, shear connectors are crucial components to resist the relative slip between the steel and concrete, and thereby to achieve the composite actions. In the service stage, composite structures are usually in elastic state, so the elastic stiffness of the shear connection is a quite important parameter in the structural analysis of composite structures. Nevertheless, the existing studies mainly focus on the load-slip relationship rather than the tangent stiffness at the initial elastic stage. Furthermore, when composite beams subjected to torque or local load, shear connections are affected by both tensile force and shear force. However, the stiffness of shear connections under combined effects appears not to have been discussed hitherto. This paper investigates the initial elastic stiffness of stud connections under combined effects of biaxial forces. The initial expression and the relevant parameters are obtained by establishing a simplified analytical model of the stud connection. Afterwards, parametric finite element analysis is performed to investigate the effects of the relevant factors, including the stud length, stud diameter, elastic modulus of concrete, elastic modulus of steel and volume ratio of reinforcement. The feasibility of the proposed modelling has been proved by comparing with sufficient experimental tests. Based on the analytical analysis and the extensive numerical simulations, design equations for predicting the initial elastic stiffness of stud connections are proposed. The comparison between the equations and the data of finite element models demonstrates that the equations are accurate enough to serve for engineering communities.

공간적으로 보강된 복합재의 기계적 물성치 예측 (Prediction of Mechanical Properties for Spatially Reinforced Composites)

  • 유재석;김천곤;홍창선;김광수
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 2000년도 추계학술발표대회 논문집
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    • pp.177-182
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    • 2000
  • This paper predicted the equivalent stiffness of spatially reinforced composites (SRC) using the volume average of a fiber rod and matrix stiffness, and the strength of SRC using the stiffness reduction and the modified Tsai-Wu composite failure theory. Those equivalent engineering constants are used to analyze the mechanical behavior and the failure of SRC structures. Because the distribution of equivalent engineering constants is varying with the change in SRC shape, we made a program that predicts engineering constants of SRC. Both 3-D and 4-D SRC show the smallest tensile modulus and the largest shear modulus at the maximum rotated direction from each rod. Also the strength properties show the same tendency.

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고무배합물의 물성을 이용한 레이디얼 타이어의 사이드월 횡강성 계산 (Calculation of Sidewall Lateral Stiffness of a Radial Tire Using Material Properties of Rubber Compounds)

  • 김용우;김종국
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제27권10호
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    • pp.1667-1675
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    • 2003
  • This paper has considered the calculation of lateral stiffness of radial tire's sidewall, which consists of cord stiffness and rubber sheet stiffness, by using the material constants of rubber compounds of tire. We have suggested and illustrated how to calculate the rubber sheet lateral stiffness by considering the following aspects. First, the rubber sheet consists of various kinds of rubber compounds with different thickness along the sidewall in the radial direction. Secondly, equivalent Young's modulus of the rubber sheet can be calculated by using available experimental data of rubber compounds. The present method enables us to divide the calculation domain as many as we want, which can reduce numerical error in the calculation of geometrical and mechanical properties. We have illustrated the calculation by using the data of the radial tire for passenger car of P205/60R15.

강성 측정을 이용한 철도 토공 노반의 품질관리 예비연구 (Preliminary Investigation for Quality Control of Railroad Compaction Fills Using Stiffness Measurements)

  • 박철수;박인범;김학성;최찬용;목영진
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.158-167
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    • 2008
  • The quality control of compacted fills has been carried out by evaluating relative densities and coefficients of soil reaction. These measures have several limitations regarding repeatability and reliability of field measurements, and difficulties to use in the fills including large grain size as gravels and boulders. Also, the density is not directly related to the design parameter such as resilient modulus. A preliminary investigation for the usage of the stiffness as a control measure has been carried out. In the laboratory, the stiffness (P-wave velocity) was measured during compaction tests. The stiffness at the optimal moisture content was proposed to use a target control parameter likewise maximum dry density. A field method to match the target stiffness was also proposed by considering easiness of the method and availability of equipment. The most phenomenal feature of the method is that the control parameter (stiffness) is closely related to resilient modulus and can be consistently used from the design stage to the field control during construction.

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섬(Island) 구조로 이루어진 강성도 국부변환 신축성 기판의 변형 거동 (Deformation Behavior of Locally Stiffness-variant Stretchable Substrates Consisting of the Island Structure)

  • 오현아;박동현;신수진;오태성
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.117-123
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    • 2015
  • 신축성 디바이스용 강성도 국부변환 기판기술을 개발하기 위해 강성도가 서로 다른 두 polydimethylsiloxane 탄성고분자를 사용하여 섬(island) 구조로 이루어진 강성도 국부변환 신축성 기판을 형성하고 변형 거동을 분석하였다. 기판 기지로는 탄성계수가 0.09 MPa인 Dragon Skin 10을 사용하였으며, 섬 구조의 강성도 국부변환부는 탄성계수가 2.15 MPa인 Sylgard 184를 사용하였다. 신축성 기판의 형상은 길이 6.5 cm, 두께 0.4 cm, 폭 2.5 cm 이었다. Dragon Skin 10 기지에 폭 1 cm, 길이 1~6 cm인 Sylgard 184의 삽입에 의해 신축성 기판의 탄성계수가 0.09 MPa에서 0.13~0.33 MPa로 증가하였다. 길이 4 cm, 폭 0.5~1.5 cm인 Sylgard 184 강성도 국부변환부를 내재시킴에 따라 신축성 기판의 탄성계수가 0.16~0.2 MPa로 증가하였으며, 길이 2 cm, 폭 0.5~1.5 cm인 강성도 국부변환부를 내재시킴에 따라 탄성계수가 0.142~0.154 MPa로 증가하였다. 신축성 기판의 변형률이 증가함에 따라 Sylgard 184와 Dragon Skin 10의 강도 차이가 현저히 증가하는데 기인하여 강성도 국부변환부의 변형억제 효과가 향상되었다.

마이크로 압입시험기법의 응용을 통한 탄성체 고분자 소재의 역학적 특성화 및 계면 접합에너지 평가기법 연구 (Characterization of Elastic Modulus and Work of Adhesion in Elastomeric Polymer through Micro Instrumented Indentation Technique)

  • 이규제;강승균;강인근;권동일
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회A
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    • pp.1744-1748
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    • 2007
  • In this study, the Johnson-Kendall-Roberts (JKR) theory was combined with the instrumented indentation technique (IIT) to evaluate work of adhesion and modulus of elastomeric polymer. Indentation test was used to obtain the load-displacement data for contacts between Tungsten Carbide indenter and elastomeric polymer. And the JKR contact model, contrived to take viscoelastic effects of polymer into account, was applied to compensate the contact area and the elastic modulus which Hertzian contact model would underestimate and overestimate, respectively. Besides, we could obtain the thermodynamic work of adhesion by considering the surface energy in this contact model. In order to define the relation between JKR contact area and applied load without optical measuring of contact area, we used the relation between applied load and contact stiffness by examining the correlation between JKR contact area and stiffness through dimensional analysis with 14 kinds of elastomeric polymer. From this work, it could be demonstrated that the interfacial work of adhesion and elastic modulus of compliant polymer can be obtained from a simple instrumented indentation testing without area measurement, and provided as the main algorithm of compliant polymer characterization.

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