• 제목/요약/키워드: Strain energy release rate

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희박연소 및 EGR 엔진에서 초기 화염액 생성 및 성장에 관한 연구 (A Study on the Kernel Formation & Development for Lean Burn and EGR Engine)

  • 송정훈;선우명호
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제7권8호
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    • pp.24-33
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    • 1999
  • This paper investigate the effects of the variations of engine operation condition in the flame kernel formation and developmnet . A model for calculating the initial kernel development in spark ignition engines is formualted. It considered input of electrical energy, combustion energy release and heat transfer to the spark plyg, cylinder head, and unburned mixture. The model also takes into accounts strain rate of initial kernel and residual gas fraction. The breakdown process and the subsequent electrical power input initially control the kernel growth while intermediate growth is mainly dominated by diffusion or conduction. Then, the flame propagates by the chemical energy and turbulent flame expansion. Flame kernel development also influenced by engine operating conditions, for example, EGR rate, air-fuel ration and intake manifold pressure.

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On geometry dependent R-curve from size effect law for concrete-like quasibrittle materials

  • Zhao, Yan-Hua;Chang, Jian-Mei;Gao, Hong-Bo
    • Computers and Concrete
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    • 제15권4호
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    • pp.673-686
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    • 2015
  • R-curve based on the size effect law previously developed for geometrically similar specimens (geometry type III) is extended to geometries with variable depth (geometry type I) as well as with variable notch (geometry type II), where the R-curve is defined as the envelope of the family of critical strain energy release rates from specimens of different sizes. The results show that the extended R-curve for type I tends to be the same for different specimen configurations, while it is greatly dependent on specimen geometry in terms of the initial crack length. Furthermore, the predicted load-deflection responses from the suggested R-curve are found to agree well with the testing results on concrete and rock materials. Besides, maximum loads for type II specimen are predicted well from the extended R-curve.

해양구조물용 알미늄 합금의 SCC에 의한 파괴연구 (The Fracture Study of SCC of Al - Alloy for Marine Structures)

  • 김귀식
    • 수산해양기술연구
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    • 제19권1호
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    • pp.79-84
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    • 1983
  • 분극전위변화에 따른 고역 내식성 알미늄합금(5083)의 SCC 거동을 연구 검토한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 5083 알미늄합금의 K 하(IC)은 134.81~148.38kg/mm 상(3/2)이며, 전위변화에 따라 K 하(Ii)은 75.92~145.78kg/mm 하(3/2)이다. 2. K 하(I)-V의 거동은 양분극시 Region I 과 II가 나타나고, K 하(Ii)/K 하(IC)의 비가 작을수록 crack성장속도도 빠르게 나타난다. 3. 분극전위 -987mV SCE에서 crack성장속도가 가장 지연되므로 122mV SCE을 음분극하면 SCC 방지효과를 얻을 수 있을 것으로 생각된다. 4. 입계의 $\beta$상의 석출은 분극전위가 클수록 크게 나타난다.

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Characteristics of Nitrobenzene Degradation by Mycobacterium chelonae Strain NB01

  • Oh, Young-Sook;Lee, Youn-Hee;Lee, Jung-Hyun;Choi, Sung-Chan
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제13권2호
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    • pp.309-312
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    • 2003
  • A bacterial strain NB01, isolated from wastewater, was found to utilize nitrobenzene (NB) as the sole source of nitrogen, carbon, and energy. The strain was classified as a member of a high G+C Gram-positive group and identified as Mycobacterium chelonae based on an analysis of its 16S rRNA gene sequence. The strain grew on NB with a concomitant release of about 63% of the total available nitrogen as ammonia, suggesting a reductive degradation mechanism. The optimal pH and temperature for degradation were PH 7.0-8.0 and $30^{\circ}C$, respectively. The cell growth was retarded at NB concentrations above 1.8 mM. The degradation of NB followed Michaelis-Menten kinetics within the tolerance range, and the $K_m$ and maximum specific removal rate for NB were 0.33 mM and $11.04\;h^{-1}$, respectively.

변형률 에너지 해방률에 기반한 Carbon/Epoxy 직교적층판의 모드 I 층간 및 층내 파괴 특성 분석 (The Characteristics for Mode I Interlaminar and Intralaminar Fractures of Cross-Ply Carbon/Epoxy Composite Laminates Based on Energy Release Rate)

  • 강민송;전민혁;김인걸;우경식
    • Composites Research
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    • 제32권1호
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    • pp.6-12
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    • 2019
  • 본 논문에서는 Cross-ply 탄소섬유/에폭시 복합재 적층판의 모드 I 층간분리 특성을 분석하였다. 이를 위하여 Cross-ply 시편에 대한 Double-Cantilever Beam(DCB) 시험을 수행하였다. Cross-ply DCB 시편의 경우 층간 및 층내 파괴를 포함한 복합적인 균열 성장과 기하학적 대변형에 의한 비선형성을 수반하였다. 따라서 변형률 에너지 해방률과 유한요소해석을 기반으로 비선형성을 수반한 DCB 시험에서도 적용되는 모드 I 층간 파괴인성 평가방법을 제안하고 기존의 선형이론으로 구한 결과와 비교 분석하였다. 본 연구에서 제안한 방법으로 Cross-ply DCB 시편의 모드 I 층간 파괴인성과 모드 I 층내 파괴인성을 분류하였고 모드 I 층내 파괴인성이 더욱 낮음을 확인하였다.

고인성 종이의 탄성-소성 파괴의 에너지 판단기준 (The Energy Criteria for Elastic-Plastic Fracture in Tough Paper)

  • 박종문
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제24권4호
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    • pp.64-73
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    • 1996
  • 고인성 종이의 탄성-소성 파괴를 파괴역학을 이용하여 분석하였다. 탄성-소성 물질의 파괴에 있어서 균열이 언제 진행되기 시작하는지 이론적 판단 기준을 유도하고, mode I 파괴를 linear image strain analysis(LISA)로 관찰한 후, 파괴역학 변수들을 계산하였다. 크랙(crack)이 있는 물질에 외부하중이 작용할 때 변형율 에너지 발산 속도(strain energy release rate)가 그 물질이 견딜 수 있는 파괴저항(fracture resistance)에 도달하면 안정적인 파괴가 진행된다. 이를 이용하여 크랙의 초기 진행시 결점주위의 응력, 파괴저항, 크랙 진행거리, 기하인자(geometry factor) 등을 구하였다. 이 변수들은 종이의 파괴역학적 특성을 정량적으로 나타내므로 유용하게 활용될 수 있을 것이다.

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유한요소법과 샤피충격시험기에 의한 노치각도에 따른 나일론 열가소성 플라스틱 재료의 파괴특성 (Dynamic Fracture Properties of Nylon Thermoplastic Material Depending on Notch Angle with Charpy Impact Machine and Finite Element Method)

  • 박명균;이중원;김태옥
    • 한국가스학회지
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    • 제12권1호
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    • pp.1-6
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    • 2008
  • 샤피충격시험은 동적하중 하에 있는 고분자 재료의 거동을 이해하는데 가장 널리 사용되고 있는 방법이다. 본 연구에서는 샤피충격시험장치에서 얻어지는 파단에너지를 사용하여 나일론 소재 샤피 시편의 노치각도에 따른 에너지 해방율을 구하는 방법을 제시하였다. 또한 샤피충격시험장치를 계장화하여 최대 하중과 파단 시까지 소요되는 에너지 등의 파손인자들을 산출하였다. 그리고 노치각도에 따른 동적파괴 인성치와 유한요소법을 사용하여 중앙집중 하중 하에서 사피 시편의 노치각도에 따른 응력분포를 산출하였다.

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계장화 샤르피충격시험기를 이용한 고무보강 폴리머재료의 파괴인자 결정에 관한연구 (A Study on the Determination of Fracture Parameters for Rubber Toughened Polymeric Materials Using on Instrumented Charpy Impact Test)

  • 박명균;최영식;박세만;양진승
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제26권8호
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    • pp.1520-1526
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    • 2002
  • The Charpy and Izod impact tests are the most prevalent techniques used to characterize the effects of high impulse loads on ploymeric materials. An analysis method for rubber toughened PVC is suggested to evaluate critical dynamic strain energy release rates(G$\_$c/) from the Charpy impact energy measurements. An instrumented Charpy impact tester was used to extract ancillary information concerning fracture parameters in addition to total fracture energies and maximum critical loads. The dynamic stress intensity factor Kid was computed for varying amounts of rubber contents from the obtained maximum critical loads and also toughening effects were investigated as well.

고무와 섬유로 구성된 복합체 내의 섬유 끝 부분의 원형 균열에 대한 J-적분 (J-integral of Penny-Shaped Crack on the End of Stiff Fiber Embedded in Rubbery Materials)

  • 양경진;강기주
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제26권4호
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    • pp.617-624
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    • 2002
  • An equation of J-integral for a penny-shaped crack at the end of the fiber embedded in rubber matrix is proposed. The values of J-integral for the specimens with various crack and specimen radius are obtained by FEA(Finite Element Analysis). The dimensional analysis is applied to derive an equation of J-integral as a nonlinear elastic energy release rate. The geometry and deformation calibration function in an equation of J can be expressed in a separated form. The geometry calibration function characterizing the effects of cord and specimen size is expressed in a polynomial form of fourth order. The deformation calibration function characterizes the effect of the overall level of strain. As approaching the infinitesimal strain, the value of the deformation calibration function approaches the results of LEFM(Linear Elastic Fracture Mechanics).

p-수렴 부분층별모델에 의한 일변균열판의 패치재료 및 기하형상에 따른 응력확대계수 (Stress Intensity Factor of Single Edge Cracked Plates Considering Materials and Geometry of Patch by p-Convergent Partial Layerwise Model)

  • 안현지;안재석;우광성
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제23권2호
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    • pp.191-198
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    • 2010
  • 이 연구에서는 접착패치보강의 서로 다른 형태 즉, 패치와 접착제의 재료, 크기, 두께 뿐만 아니라 일면보강 또는 양면보강에 따른 일변균열판의 응력감소에 대한 연구가 수행되었다. 수치해석 도구로는 p-수렴 부분층별 모델이 사용되었다. 이 모델의 면내 변위는 구간별 연속인 선형변화로 가정하였고, 두께방향으로의 면외 변위는 일정한 상수로 가정하여 적용하였다. 변위장의 정의는 적분형 르장드르 다항식을 적용하였고, 수치적분은 별도의 외삽법 없이 각 층별의 절점에서 발생하는 적분값을 바로 얻을 수 있는 가우스-로바토 적분법을 사용 하였다. 또, 에너지 방출률법을 사용하여 응력확대계수를 산출하였다. 수치예제를 통해 제안된 모델의 정확도는 물론이고 접착패치 보강형태에 따라 변화되는 무차원 응력확대계수와 처짐의 항으로 응력감소 효과를 분석하였다.