• 제목/요약/키워드: Structural static tests

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복합재료 바닥판 부재의 정적 및 피로거동에 관한 시험적 연구 (An Experimental Study of Fatigue and Static Behavior for Composite Deck Member)

  • 김두환;김영찬
    • 한국방재학회 논문집
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    • 제11권2호
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    • pp.15-21
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    • 2011
  • 복합재료가 건설 분야에서 보다 광범위하게 이용되기 위해서는 일반 기술자에게 이론을 쉽게 하기 위한 연구와 시험을 통한 데이터의 축적이 필요하다. 따라서 본 논문에서는 복합재료인 FRP 바닥판 부재의 따른 정적 및 피로성능을 평가하고 향후 FRP 바닥판의 해석 및 설계기준의 기초 자료를 제공하여 복합재료의 구조재 활용을 위한 기반기술을 제공하고자 하였다. 정적시험 결과 섬유방향 시험체가 섬유직각방향 시험체보다 큰 강성을 갖고 있으며 데이터 값이 훨씬 수렴되는 경향을 보이는바 이는 파괴과정에서 기지 배열에 따른 구조 특성으로 보다 안정적인 거동을 보이는 것을 알 수 있었다. 피로시험 결과 섬유방향 시험체는 섬유직각방향 시험체가 초기에 균열이 발생하는 것과 달리 시험체의 반복횟수가 증가하면서 파괴 직전에 균열을 확인할 수 있었으며, 접착면이 떨어지는 양상을 보였다.

슬래브 형식 프리캐스트 모듈러교량 종방향 연결부의 휨강도 및 균열 사용성에 관한 정적재하실험 (Static Load Tests on Flexural Strength and Crack Serviceability of a Longitudinal Joint for the Slab-Type Precast Modular Bridges)

  • 이정미;이상윤;송재준;박경훈
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제27권2호
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    • pp.137-145
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    • 2015
  • 슬래브 형식 프리캐스트 모듈러교량은 횡방향으로 분절되어 제작된 프리캐스트 모듈을 현장에서 조립하는 형태의 교량으로서 분절된 프리캐스트 모듈 사이에는 종방향 연결부가 형성되며, 프리캐스트 모듈의 조립은 모듈 사이에 고성능 무수축 모르타르를 주입한 후에 횡방향으로 긴장력을 도입함으로써 이루어진다. 본 연구에서는 연결부의 휨 거동을 바탕으로 설계단계에서 산정된 횡방향 도입 긴장력 수준의 적정성 및 연결부의 형상이 휨 거동에 미치는 영향을 검토하기 위해 슬래브 형식 프리캐스트 모듈러교량의 연결부를 적용한 실험체를 이용한 4점 재하 휨 실험과 3점 재하 휨 실험을 수행하였다. 4점 재하 휨 실험은 긴장력의 변화가 연결부의 휨강도에 영향을 미치며 연결부의 형상은 순수한 휨모멘트가 작용하는 단면의 휨강도에는 영향을 미치지 않는다는 결과를 보여주었다. 3점 재하 휨 실험은 연결부에 휨모멘트와 전단력을 동시에 작용시키는 실험 방법으로, 연결부의 형상이 휨강도와 균열 사용성에 영향을 미친다는 결과를 보여주었다. 두 가지의 휨 실험 결과로부터 본 연구에서 적용한 긴장력은 적정하였으며 두 개의 전단키를 갖는 연결부가 균열 사용성 측면에서 유리하다는 것을 확인할 수 있었다.

한국형 틸팅열차용 주행장치 프레임의 구조적 안전성 평가에 관한 시험적 연구 (Experimental Study on the Bogie Frame of Tilting Railway Vehicle for Assessment of Structural Safety)

  • 김정석;김남포;서승일
    • 한국정밀공학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.166-173
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    • 2006
  • This paper investigated strength of a bogie frame for Korean tilting train that is being developed in KRRI. In this study, static load tests based on Japanese Industrial Standard (JIS) were performed. In order to simulate vertical and lateral components generated by tilting link mechanism, four hydraulic actuators were used. The eight load cases such as vertical, lateral, traction, braking and driving gear loads were applied for evaluation of the strength of bogie frame. The stresses measured at the stress concentration points were assessed using Goodman diagram. From the experimental results, structural safety of the bogie frame could be ensured.

복합재 틸팅열차 차체 구조물의 응력 및 모드 해석 (Structural and Modal Analysis of the Composite Carbody of Tilting Train)

  • 김수현;강상국;이상의;김천곤;한성호;조현주
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 2004년도 추계학술발표대회 논문집
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    • pp.220-223
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    • 2004
  • The weight reduction of carbody structures is of great concern in developing high speed tilting train for the normal operation of tilting system. The use of composite materials for the carbody structures has many advantages due to their excellent material properties. In this paper, finite element analysis was conducted to analysis and design the composite structure of Tilting Train eXpress(TTX). According to JIS E 7105, static load tests were performed and the structural safety of the composite carbody structure was verified by conducting finite element analysis of the model to which reinforcing frame are added in the composite carbody structure. In addition, modal analysis was conducted to estimate the natural frequency of a train.

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실용적인 비선형 비탄성해석을 이용한 강구조 설계기술 (Design Technique of Steel Structures using Practical Nonlinear Inelastic Analysis)

  • 김승억;이동호;장은석
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2006년도 정기 학술대회 논문집
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    • pp.971-976
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    • 2006
  • This paper presents a design technique of steel structures subjected to static and dynamic loadings using practical nonlinear inelastic analysis software. The beam-column approach using the stability functions and the plastic hinge concept enables the software to suitably predict second-order effects and inelastic behavior of beam-columns. For dynamic analysis. the incremental from of the equation of motion is solved by the use of a step-by-step numerical integration procedure in which the assumption of constant acceleration over a small time step is employed. The accuracy of the analysis program is validated using the results of ABAQUS program and experimental tests. A user-friendly graphic interface of the software is developed to facilitate the modeling process and result interpretation of the problem. A design example of large span bridge is presented to detail the direct design process using the practical advanced analysis software.

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가속도 및 변형률 계측데이터를 이용한 철골 단순보 손상평가 (Damage Evaluation of a Simply Supported Steel Beam Using Measured Acceleration and Strain Data)

  • 박수용;박효선;이홍민;최상현
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2006년도 정기 학술대회 논문집
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    • pp.167-174
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    • 2006
  • In this paper, the applicability of strain data to a strain-energy-based damage evaluation methodology in detecting damage in a beam-like structure is demonstrated. For the purpose of this study, one of the premier damage evaluation methodology based on modal amplitudes, the damage index method, is expanded to accomodate strain data, and the numerical and experimental verifications are conducted using numerical and experimental data. To compare the relative performance of damage detection, the damage evaluation using acceleration data is also performed for the same damage scenarios. The experimental strain and acceleration data are extracted from laboratory static and dynamic tests. The numerical and experimental studies show that the strain data as well as acceleration data can be utilized in detecting damage.

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삼각형 판 요소의 변위 거동에 대한 비교 연구 (A Comparative Study on the Displacement Behaviour of Triangular Plate Elements)

  • 이병채;이용주;구본웅
    • 전산구조공학
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    • 제5권2호
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    • pp.105-118
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    • 1992
  • Static performance was compared for the triangular plate elements through some numerical experiments. Four Kirchhoff elements and six Mindlin elements were selected for the comparison. Numerical tests were executed for the problems of rectangular plates with regular and distorted meshes, rhombic plates, circular plates and cantilever plates. Among the Kirchhoff 9 DOF elements, the discrete Kirchhoff theory element was the best. Element distortion and the aspect ratio were shown to have negligible effects on the displacement behaviour. The Specht's element resulted in better results than the Bergan's but it was sensitive to the aspect ratio. The element based on the hybrid stress method also resulted in good results but it assumed to be less reliable. Among the linear Mindlin elements, the discrete shear triangle was the best in view of reliability, accuracy and convergence. Since the thin plate behaviour of it was as good as the DKT element, it can be used effectively in the finite element code regardless of the thickness. As a quadratic Mindlin element, the MITC7 element resulted in best results in almost all cases considered. The results were at least as good as those of doubly refined meshes of linear elements.

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고강도 PSC BEAM 교량의 휨거동 (Flexural Behavior of PSC Beam Using High Strength Concrete)

  • 정원기;이형준;이규정;윤석구;한승환;김기수
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 1998년도 가을 학술발표대회 논문집(III)
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    • pp.706-711
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    • 1998
  • Structural tests of the PSC Beam bridge using high strength concrete, concrete compressive strength 700kg/$\textrm{cm}^2$, are conducted for the application including durability and serviceability of the bridge. Current design safety factors with respect to the jacking force and the service design load DB-24 are applied to the design of the bridge. Concrete compressive strength 700kg/$\textrm{cm}^2$, girder depth 2.3m, girder space 3.2m, span length 20m, and slab thickness 27cm are selected for the bridge test. The Bulb-Tee section of the girders is applied instead of I section because it is well known more stable to the longer span(40m). Static load test(4 beams) with composite and non-composite section, and fatigue load test(1 beams) with composite section are conducted. Crack moment, ultimate load, deflections with load steps, and strains of the beam section for those bridges are investigated. The structural test results of the bridges showed a good performance for a safety and a serviceability.

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매입말뚝의 인발저항특성에 관한 연구 (Analytical Study on the Pullout Resistance Characteristics of Bored Pile)

  • 박종배;천영수
    • 토지주택연구
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    • 제7권4호
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    • pp.281-289
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    • 2016
  • 압축 부재인 PHC 말뚝(직경 600mm)도 강선의 부착력을 높이면 83.6~91.6tonf의 극한 인장력에 대해 구조적으로 저항할 수 있는 것으로 실험결과 나타났다. 이러한 시험결과에 안전율을 고려하여 적절한 허용값을 제시하면 부상방지 앵커를 대체하거나 절감시킬 수 있는 것으로 기대되었다. 이를 위해서는 구조적 인장성능과 함께 실제 지반에 시공된 매입말뚝의 인발저항 거동이 규명되어야 한다. 본 연구에서는 현장에 시공된 실제 매입말뚝의 인발거동 특성을 파악하기 위하여 정적 인발재하시험을 실시하여 주면마찰력 산정식과 비교하였다. 또한, 간편하게 인발저항력을 평가하기 위하여 PDA를 이용한 동재하시험을 실시하여 정적 인발재하시험 결과와 비교하였다. 그 결과, 매입말뚝의 시멘트풀이 충분히 경화한 후인 15일 후에는 LH 주면마찰력 산정식의 마찰력과 정적인발재하시험결과가 잘 일치하였고 동재하시험에서 구한 마찰력과도 비교적 잘 일치하는 것으로 나타났다.

재난치안용 멀티콥터 무인기 기체구조 개발 (Development of Airframe Structure for Disaster and Public Safety Multicopter UAV)

  • 신정우;이승규;노정호
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제14권3호
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    • pp.69-77
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    • 2020
  • 본 논문에서는 35 kg급 재난치안용 멀티콥터 무인기의 기체구조 개발에 대해 기술한다. 경량화를 위해 구조재료는 T-700급 탄소 복합재료를 사용하였으며, 동체는 세미 모노코크 구조로, 제어 및 통신장비가 장착되는 판재는 샌드위치 구조로 설계하였다. 설계된 부품과 동일한 적층판과 파이프를 제작하고 시편시험을 수행하여 강도와 강성을 확인하였다. 정적강도 및 진동 해석을 수행하여 복합재료 적층순서를 결정하였고, 착륙속도 및 지상이격 요구조건과 비선형 해석을 통해 착륙장치 스트러트의 적층순서를 결정하였다. 정적강도시험을 통해 구조 건전성을 평가하고 착륙장치의 거동을 확인하였다.