• 제목/요약/키워드: Strength degradation

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절리면의 거칠기 특성이 정리암반의 거동에 미치는 영향에 대한 수치해석적 연구 (Numerical Evaluation of the Influence of Joint Roughness on the Deformation Behavior of Jointed Rock Masses)

  • 이연규
    • 터널과지하공간
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    • 제11권3호
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    • pp.225-236
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    • 2001
  • 암반 절리면의 거칠기는 전단강도 및 변형거동에 가장 중요한 영향을 미치는 요소 중의 하나이다. 절리면은 전단변형이 발생하는 동안 손상을 받게 되고 이에 따라 거칠기각은 연속적으로 낮아진다. 절리면의 수직팽창성과 강도 경화 및 연화현상도 거칠기의 변화와 관련이 있는 것으로 이해되고 있다. 따라서 절리면의 거칠기의 변화를 효율적으로 반영시킬 수 있는 수치해석 모델의 개발이 중요하다. 이 연구에서는 탄소성이론을 바탕으로 거칠기 변화를 고려할 수 있는 탄소성 응력-변형 증분식을 유도하여 절리면 거질기 변화가 절리면 전단거동에 미치는 영향을 정량적으로 평가하는데 이용하였다. 유도된 탄소성 증분식을 검증하기 위하여 수치 주기전단시험을 실시하였다. 수치시험결과 개발된 탄소성 증분식은 거친 절리면의 주기전단시험에 나타나는 일반적인 현상들을 모사하는데 효과적임을 알 수 있었다.

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고차전단변형을 고려한 비등방성 적층복합판의 임계좌굴온도 (Critical Buckling Temperatures of Anisotropic Laminated Composite Plates considering a Higher-order Shear Deformation)

  • 한성천;윤석호;장석윤
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제10권2호통권35호
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    • pp.201-209
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    • 1998
  • 강섬유보강 적층복합구조물에서 온도의 변화는 구조물의 응답에 중요한 영향을 미칠수 있다. 온도의 급작스런 변화는 재료의 강도와 성질을 현저히 저하시켜 구조물의 대변형, 좌굴, 고응력상태를 유발하는 중요한 인자가 된다. 본 연구에서는 등분포로 재하된 온도하중에 의한 적층복합판의 온도좌굴에 관한 해석을 수행하였다. 전단변형의 효과를 정확히 고려하기위해 5개의 변수로 구성된 고차전단변형이론을 적용하였다. 적층판의 배열각도, 적층판의 수, 폭-두께비의 변화, 형상비의 변화에 따른 임계좌굴온도를 구하여 1차전단변형이론에 의한 결과와 고전적이론에 의한 결과와 비교분석하였다.

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Microstructure and Mechanical Property of Irradiated Zr-2.5Nb Pressure Tube in Wolsong Unit-1

  • 김영숙;안상복;오동준;김성수;정용무
    • 소성∙가공
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    • 제8권3호
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    • pp.241-241
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    • 1999
  • With the aim of assessing the degradation of Zr-2.5Nb pressure tubes operating in the Wolsong unit-1 nuclear power plant, characterization tests are being conducted on irradiated Zr-2.5Nb tubes removed after 10-year operation. The examined tube had been exposed to temperatures ranging from 264 to 306℃ and a neutron fluence of 8.9×$10^{21}$ n/cm²(E>1 MeV) at the maximum. Tensile tests were carried out at temperatures ranging from RT to 300℃. The density of a-type and c-type dislocations was examined on the irradiated Zr-2.5Nb tube using a transmission electron microscope. Neutron irradiation up to 8.9×$10^{21}$ n/cm²(E>1 MeV) yielded an increase in a-type dislocation density of the Zr-2.5Nb pressure tube to 7.5×$10^{14} m^{-2}$, which was highest at the inlet of the tube exposed to the low temperature of 275℃. In contrast, the c-component dislocation density did not change with irradiation, keeping an initial dislocation density of 0.8×$10^{14} m^{-2}$ over the whole length of the tube. As expected, the neutron irradiation increased mechanical strength by about 17-26% in the transverse direction and by 34-39% in the longitudinal direction compared to that of the unirradiated tube at 300℃. The change in the mechanical properties with irradiation is discussed in association with the microstructural change as a function of temperature and neutron fluence.

복합재료-금속 접착접합부의 피로손상의 실시간 평가기법 (A Real-time Evaluation Technique of Fatigue Damage in Adhesively Bonded Composite-Metal Joints)

  • 권오양;김태현
    • 비파괴검사학회지
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    • 제19권6호
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    • pp.439-447
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    • 1999
  • 복합재료-금속 접착접합부가 사용 중 반복하중을 받을 때 발생하는 피로손상을 실시간에 평가할 수 있는 기법으로 음향초음파(acousto-ultrasonics; AU)법을 채택하였으며, 피로시험 중의 단일겹치기(single-lap) 및 이중겹치기 (double-lap) 평판형 시험편에서 취득한 신호로부터 계산된 음향초음파변수(acousto-ultrasonic parameters: AUP)와 피로손상도 사이의 상관관계를 나타내는 곡선을 얻을 수 있었다. 곡선은 피로손상에 의한 고분자기지 복합재료의 강성율 저하($E/E_o$)를 나타내는 곡선과 매우 유사하며, 이를 바탕으로 피로손상도의 실시간 예측이 가능하다. 다만 단일겹치기 시험편의 경우에는 Amplitude와 AUP2를, 이중겹치기 시험편의 경우에는 Amplitude와 AUP1을 기준 변수로 채택할 때 보다 일관성 있는 결과를 얻고 있는 점으로부터 실제 구조물에 적용함에 있어서는 각각의 형상에 따른 최적변수를 선택하여 활용해야 할 것으로 사료된다.

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소규모 냉각재 상실사고하의 원자로 압력용기에 대한 확률론적 파괴역학 평가 (Evaluation of Probabilistic Fracture Mechanics for Reactor Pressure Vessel under SBLOCA)

  • 김종욱;이규만;김태완
    • 한국압력기기공학회 논문집
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    • 제4권2호
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    • pp.13-19
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    • 2008
  • In order to predict a remaining life of a plant, it is necessary to select the components that are critical to the plant life. The remaining life of those components shall be evaluated by considering the aging effect of materials used as well as numerous factors. However, when evaluating reliability of nuclear structural components, some problems are quite formidable because of lack of information such as operating history, material property change and uncertainty in damage models. Accordingly, if structural integrity and safety are evaluated by the deterministic fracture mechanics approach, it is expected that the results obtained are too conservative to perform a rational evaluation of plant life. The probabilistic fracture mechanics approaches are regarded as appropriate methods to rationally evaluate the plant life since they can consider various uncertainties such as sizes and shapes of cracks and degradation of material strength due to the aging effects. The objective of this study is to evaluate the structural integrity for a reactor pressure vessel under the small break loss of coolant accident by applying the deterministic and probabilistic fracture mechanics. The deterministic fracture mechanics analysis was performed using the three dimensional finite element model. The probabilistic integrity analysis was based on the Monte Carlo simulation. The selected random variables are the neutron fluence on the vessel inside surface, the content of copper, nickel, and phosphorus in the reactor pressure vessel material, and initial RTNDT.

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Chlorosulfonated Polyethylene으로 개질된 Polyvinylchloride의 제조와 물성 (A Study on the Preparation and Properties of Chlorosulfonated Polyethylene Modified Polyvinylchoride)

  • 안재준;이승태;김병규;신영조
    • 공업화학
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    • 제5권2호
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    • pp.215-222
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    • 1994
  • Chlorosulfonated polyethylene(CSM)은 수지의 toughness modifier로서 사용할 수 있다. CSM는 산소와 오존에 대해서 저항성이 클 뿐 아니라 가교 가능한 기능기인 sulfonyl chloride를 가졌기 때문에 금속 산화물에 의해 가교 될 수 있다. Polyvlnylchloride(PVC)는 물성이 좋을 뿐 아니라 값이 싼 plastic이기 때문에 널리 사용되는 범용수지이나 저온에서 충격강도가 약하고 빛과 산소 그리고 오존에 의해서 분해되어 물성을 떨어뜨리는 결점이 있다. 이런 결점을 개선하고저 PVC/CSM블렌드를 연구하였다. CSM함량 10~30%에서 현저한 toughening효과를 나타내었다. CSM을 블렌드함으로써 PVC의 내후성, 내오존성 및 기계적 성질이 개선되었으며 toughening효과를 SEM을 통하여 관찰하고 확인하였다.

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배터리 잔존 유효 수명 예측을 위한 전기화학 모델 기반 고장 예지 및 건전성 관리 기술 (Prognostics and Health Management for Battery Remaining Useful Life Prediction Based on Electrochemistry Model: A Tutorial)

  • 최요환;김홍석
    • 한국통신학회논문지
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    • 제42권4호
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    • pp.939-949
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    • 2017
  • 고장 예지 및 건전성 관리 기술(Prognostics and Health Management; PHM)은 시스템의 현재 상태를 진단하고 향후 발생 가능한 고장 시점을 신뢰성 있게 예지하는 기술로써 유지 보수 비용의 절감 및 시스템의 안정성 향상을 꾀하고자 하는 다양한 산업분야에서 활발하게 이용되고 있다. 스마트 그리드의 에너지 저장장치, 전기차, 스마트폰, 항공우주산업 등 광범위한 사용처에서 중요한 에너지원으로 사용되고 있는 배터리 또한 성능 저하 및 폭발의 위험성으로부터 자유로울 수 없기 때문에 이러한 고장 예지 및 건전성 관리 기술이 반드시 적용되어야 할 어플리케이션이다. 본 논문에서는 PHM의 기본적인 개념을 소개함과 동시에 배터리의 잔존 유효 수명(Remaining Useful Life; RUL)을 예측하는 각종 알고리즘 및 성능 평가 지표 서술에 초점을 맞추도록 한다. 더불어 배터리의 기능적 동작 원리 및 전기화학 기반의 모델링에 대한 설명을 통해 향후 잠재적인 가능성을 지닌 배터리의 전반적인 특성에 대한 깊은 이해 및 응용 기술에 대한 통찰력을 제시하고자 한다.

Seismic behavior of steel reinforced concrete (SRC) joints with new-type section steel under cyclic loading

  • Wang, Qiuwei;Shi, Qingxuan;Tian, Hehe
    • Steel and Composite Structures
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    • 제19권6호
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    • pp.1561-1580
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    • 2015
  • No significant improvement has been observed on the seismic performance of the ordinary steel reinforced concrete (SRC) columns compared with the reinforced concrete (RC) columns mainly because I, H or core cross-shaped steel cannot provide sufficient confinement for core concrete. Two improved SRC columns by constructing with new-type section steel were put forward on this background: a cross-shaped steel whose flanges are in contact with concrete cover by extending the geometry of webs, and a rotated cross-shaped steel whose webs coincide with diagonal line of the column's section. The advantages of new-type SRC columns have been proved theoretically and experimentally, while construction measures and seismic behavior remain unclear when the new-type columns are joined onto SRC beams. Seismic behavior of SRC joints with new-type section steel were experimentally investigated by testing 5 specimens subjected to low reversed cyclic loading, mainly including the failure patterns, hysteretic loops, skeleton curves, energy dissipation capacity, strength and stiffness degradation and ductility. Effects of steel shape, load angel and construction measures on seismic behavior of joints were also analyzed. The test results indicate that the new-type joints display shear failure pattern under seismic loading, and steel and concrete of core region could bear larger load and tend to be stable although the specimens are close to failure. The hysteretic curves of new-type joints are plumper whose equivalent viscous damping coefficients and ductility factors are over 0.38 and 3.2 respectively, and this illustrates the energy dissipation capacity and deformation ability of new-type SRC joints are better than that of ordinary ones with shear failure. Bearing capacity and ductility of new-type joints are superior when the diagonal cross-shaped steel is contained and beams are orthogonal to columns, and the two construction measures proposed have little effect on the seismic behavior of joints.

자외선 경화형 2-EHA/AA 점착제의 점착 물성 및 열 안정성에 미치는 실리카 함량 및 경화제 효과 (Effect Of Silica Concentration and Crosslinking Agent on Adhesion Properties and Thermal Stability Of UV Cured 2-EHA/AA PSAs)

  • 김호겸
    • 접착 및 계면
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    • 제16권2호
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    • pp.55-62
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    • 2015
  • 자외선 경화를 통한 2-EHA/AA 점착제 제조 시 나노 충전제로 실리카를 도입하는 경우 실리카의 표면 처리 여부와 실리카 함량이 점착제의 점착 물성 및 열 안정성에 미치는 영향을 조사하였다. 또한 서로 다른 반복단위 길이를 가진 경화제에 따른 실리카의 보강 효과 차이도 관찰하였다. 실란으로 표면 처리된 실리카의 경우 실리카 표면과 고분자 매트릭스 간 계면 상호 작용으로 고분자 매트릭스 내 분산 정도를 높여 겔 함량의 저하 없이 0.3 wt%의 농도까지 점착 물성을 증가시키는 것으로 확인되었다. 특히 경화제로 PEGDMA를 사용할 때 분자 내 상대적으로 긴 에틸렌옥사이드 반복단위에 기인하는 분자 유연성으로 EGDMA를 사용한 계에 비해 실리카 보강 역할에 더 긍정적인 것으로 나타났다. 또한 열 분해 후 잔존량을 통해 실리카와 고분자 간 강한 계면 결합으로 인한 열 장벽 효과로 점착제의 열 안정성이 향상되는 것을 알 수 있었다.

폴리우레탄/유기화 점토 나노복합체의 모폴로지와 기계적 물성 (Morphology and Mechanical Properties of Polyurethane/Organoclay Nanocomposites)

  • 박규남;윤관한;방대석
    • Elastomers and Composites
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    • 제42권4호
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    • pp.224-231
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    • 2007
  • 분자량이 다른 polytetramethylene glycol (PTMG, 분자량: 250, 1000 g/mol)의 조성에 따라 polyurethane(PU)를 제조하였고 PTMG 250/1000의 비율이 60/40인 조성의 기계적 성질이 가장 우수하였다. 최적 조성의 PU에 다양한 종류의 organoclay를 첨가하여 PU/organoclay 나노복합체를 제조하였다. PU/organoclay 나노복합체의 인장강도와 신장율을 고려할 때 organoclay 93A가 가장 우수하였다. 초음파를 사용하여 organoclay를 분산시킨 나노복합체의 경우 초음파를 사용하지 않은 경우보다 인장강도 및 탄성율은 1.2배 증가하였고 경도는 90에서 95로 증가하였으며 신장율은 600% 이상 얻어졌다. 나노복합체의 열 안정성은 PU와 큰 차이를 보이지 않았다. X선 회절 (XRD, X-ray diffraction)을 통하여 나노복합체내에 있는 organoclay의 층간 판상거리가 2.5 nm에서 3.3 nm로 증가함을 관찰하였다. 이는 organoclay가 PU 내에서 완전 박리가 안되고 삽입된 것을 의미하며 TEM (transmission electron micrograph)에 의해 확인되었다.