• 제목/요약/키워드: Thermal restraint

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크리이프를 고려한 매스콘크리트의 수화열에 대한 온도응력 해석 (Thermal Stress Analysis on ike Heat of Hydration for Mass Concrete Considering Creep Effect)

  • 김진근;이종대;김국한
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 1992년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.67-72
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    • 1992
  • The heat of hydration of cement causes the internal temperature rise at early age, particulary in massive concrete structures such as a footing of nuclear reactor building or a dam. As the result of the temperature rise and restraint of foundation, the thermal stress may induce cracks in concrete. Therefore, the prediction of the thermal stress is very important in the design and construction stages in order to control the cracks developed in massive concrete structures. And, in case of young concrete, creep effect by the temperature load is larger than That of old concrete. Thus the effect of creep must be considered for checking the cracks, serviceability, durability and leakage. This study is composed of two items. The first, it is to develop a finite element program which is capable of simulating the temperature history in mass concrete. The second, when the thermal stress of mass concrete structures considering creep is calculated by using the modified elastic modulus due to the inner temperature change. It is shown that the analytical results of this study is in comparably good agreement with JCI's analytical results.

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티탄과 알루미늄의 마찰용접에서 발생하는 잔류응력.소성변형 (Features of Residual Stress and Plastic Strain in Titanium/Aluminium Friction Welds)

  • 김유철;박정웅
    • Journal of Welding and Joining
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    • 제18권5호
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    • pp.84-89
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    • 2000
  • Friction welding of titanium and aluminium is numerically modeled by the axisymmetric thermal elastic-plastic analysis. In titanium/aluminium friction welding, heat transfers into the titanium substrate to a distance of z=10(mm) on the side of the bondline and into the whole region of the aluminium substrate having the large thermal conductivity. Adjacent to the bondline, $^{\sigma}r\;and\;^{\sigma\theta}$ are tensile in the substrate whose thermal shrinkage is large, and are compressive in the substrate whose thermal shrinkage is small. $\sigma_z$ along the radial direction is large tensile at the periphery of the component. Plastic strain occurs only close to the bondline in the aluminium substrate. In the components of plastic strain, $\varepsilon^p_r\;and\;\varepsilon^p_{\theta}$ have positive values and $\varepsilon^p_r$ has large negative value. However, $\varepsilon^p_r$ is produced not because of the severity of the mechanical restraint condition, but on purpose to satisfy the condition of the volume constant. A plastic work is proposed as a measure to evaluate the mechanical severity. The plastic work is larger in the aluminium substrate than that in the titanium substrate. The mechanical condition is severer in the aluminium substrate.

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고강도 콘크리트의 단열온도상승에 관한 실험적 연구 (The Hydration Heat of High Strength Concrete)

  • 노재호;한정호;조일호;박연동;정재동;김진근
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 1994년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.209-214
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    • 1994
  • The heat of hydration of cement causes the intemal temperature rise at early age, particulay in massive concrete structures. As the results of the temperature rise and restraint condition, the thermal stress amy induce cracks in concrete. The prediction of the thermal stress is very important in design and consturction slages in order to control the cracks in mass concrete. In this study, the temperature rise of high strength concrete due to the heat of hydration is investigated. Test variables are type and content of binder. As the results, the temperature rise is imcreased with increasing cement content. However, the increament is decreased in higher cement comtnet range. Fly ash is effictive in the reduction of hydration heat.

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플라즈마 용사법에 의한 지르코니아 코팅에서의 잔류응력에 대한 연구 (Residual stresses on plasma sprayed zirconia coatings)

  • 류지호;강춘식
    • Journal of Welding and Joining
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    • 제7권4호
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    • pp.46-55
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    • 1989
  • Zirconia coatings are performed by the plasma spraying on the substrate of Al-Si alloy. In case of plasma sprayed ceramic coatings, it is important to control properly residual stress occurred during cooling process. Residual stress in coating layer varies with sprayed conditions and is influenced greatly by the coating layer thickness. Surface residual stress due to coating layer thickness is measured by X-ray diffraction method and the residual stress in coating layer is estimated by the deflection of coating layer when the restraint force in substrate was removed. When zirconia was coated on the substrate, tensile residual stress remains on zirconia coated surface layer. The tensile stress is increased to 0.35mm thickness and after 0.45mm thickness it is decreased abrouptly. A thick bond and composite coating reduce the zirconia surface stress and composite coating controls effectively the thick zirconia surface stress.

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연직파이프쿨링 공법에 의한 매스콘크리트 온도균열 제어 (Thermal Cracking Control of Mass Concrete by Vertical Pipe Cooling Method)

  • 서태석;임창근;조윤구
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제2권3호
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    • pp.233-238
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    • 2014
  • 합벽, 옹벽, 교량 주탑과 같이 세장한 매스콘크리트 구조물의 경우 온도균열 제어를 위해 저발열 콘크리트 배합의 적용 및 균열유발줄눈의 설치 등이 주로 적용되고 있다. 하지만 이러한 대책이 적용되어도 세장한 매스 구조물들은 내부구속에 비해 외부구속이 크기 때문에 완벽한 균열제어가 불가능하고, 특히 균열이 발생하게 되면 거의 관통을 하기 때문에 온도균열제어를 위한 특별한 관리가 필요하다. 합벽, 옹벽, 교량 주탑과 같이 세장한 매스콘크리트 구조물의 적극적인 온도균열 제어를 위하여 기존의 파이프쿨링 공법을 개선시킨 연직파이프쿨링 공법을 개발하였으며, 현장 우수조/중수조 합벽 콘크리트에 적용이 되었다. 그 결과 합벽의 중심부 최고 온도를 10도 이상 낮츨 수 있는 것으로 나타났으며, 균열은 50% 이상 감소시킬 수 있는 것으로 나타났다.

후판 용접부의 횡균열 발생 방지에 관한 연구(Ⅱ) (A Study on Prevention of Weld Transverse Crack for Thick Plate(Ⅱ))

  • 정호신;강성원
    • 한국해양공학회지
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    • 제13권3호통권33호
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    • pp.57-67
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    • 1999
  • Welding is widely applicable and reliable process and is mainly adopted for fabricating heavy structures. Recently, weld metal transverse cracks in butt and fillet weld joint is a serious problem, and they must be eliminated for improving weld joint reliability. The weld metal transverse crack susceptibility of butt and fillet joint was carried out by cantilever type tensile crack testing jig and CTS test. In this view of point, this study investigated the potential factors for weld metal transverse crack. The main results obtained were as follows: 1. The content o fdiffusible hydrogen in weld metal played an important role for weld metal transverse cracks. 2. From cantilever type tensile crack tests, it was pointed out that the higher the diffusible hydrogen content and tensile restraint, the more susceptible to weld metal transverse craking. 3. The TSN(thermal severity number) and diffusible hydrogen were important factors for determining weld metal transverse cracks in fillet weld joints.

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조기교통개방 콘크리트의 내구성능 향상에 관한 연구 (Enhanced Durability Performance of High Early Strength Concrete for Early Traffic Opening)

  • 원종필;김현호;안태송
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제13권4호
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    • pp.362-370
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    • 2001
  • 콘크리트포장 보수공사에서 조기교통개방을 위해 현재 국내에서는 초속경시멘트를 사용하고 있으나 이는 초기의 빠른 수화반응과 내.외부적 구속으로 인한 온도수축 및 건조수축이 발생하여 콘크리트포장에 인장응력을 유발한다. 구속으로 인한 수축은 콘크리트내에 균열을 발생시켜 투수성을 증가시키고 장기적으로는 내구성을 약화시킨다. 콘크리트보강재료로서 섬유는 이러한 균열을 제어하는데 효과적이다. 본 연구에서는 국내에서 사용되고 있는 3종류의 초속경시멘트의 내구성을 평가하였고 내구성을 증진시키기 위하여 콘크리트 보강 섬유를 혼입하였으며 일반 콘크리트와 섬유보강 콘크리트를 비교.분석하였다. 실험결과 조기교통개방콘크리트에서 섬유의 혼입은 일반 콘크리트보다 내구성을 증진시키는데 우수한 효과를 나타내었다.

크리이프를 고려한 매스콘크리트의 수화열에 대한 온도응력 해석 (Thermal Stress Analysis of the Heat Generation for Mass Concrete Considering Creep Effect)

  • 김진근;이종대
    • 대한토목학회논문집
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    • 제14권4호
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    • pp.771-781
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    • 1994
  • 매스콘크리트에서 시멘트의 수화반응에 의해 발생되는 열은 약재령 콘크리트(young concrete)에서 내부온도의 증가와 체적변화를 초래하므로 외적인 구속이 존재하면 구조물에는 인장응력이 발생하고 이는 구조물에 균열을 일으킬 수 있다. 따라서 매스콘크리트의 설계와 시공단계에서 균열을 제어하기 위해서는 온도응력을 정확하게 예측하는 것이 매우 중요하다. 또한 약재령 콘크리트에서는 크리이프 효과가 노재령 콘크리트(old concrete)의 경우에 비하여 현저하게 크므로 이를 반드시 고려하여야 할 것이다. 이 논문은 매스콘크리트에서의 온도에 관한 시간이력을 구하고 크리이프와 각 요소의 온도를 고려한 탄성계수를 적용하여 온도응력을 구하는 유한요소 프로그램을 개발하는데 그 목적이 있다. 개발된 프로그램의 해석결과를 문헌의 자료들과 비교해 볼 때 온도균열의 제어에 가장 중요한 내부에서의 온도이력과 응력이 실험결과와 잘 부합되고 있다. 따라서, 이 논문의 해석방법은 매스콘크리트 구조물의 설계와 시공단계에서 균열의 제어를 위해 유용하게 사용될 수 있을 것이다.

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Hot Firing Test of a Quadrature NEA SSD9103S1 Configuration

  • Ja-Chun, Koo;Hee-Sung, Park;Max, Guba
    • International Journal of Aerospace System Engineering
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    • 제9권2호
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    • pp.1-9
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    • 2022
  • The NEA release mechanism is used to provide restraint and release functions with low shock for critical deployment operations on solar arrays after launch. The GK3 solar array consists of 2 wings and 6 hold down points per panel. The NEA SSD9103S1 is a part of the GK3 solar array hold-down and release mechanism. Each NEA unit is equipped with two Z-diodes which provide power to a NEA unit connected in series after actuation of the fuse wire. This paper presents the hot firing test results of a quadrature NEA SSD9103S1 configuration. One output powers a maximum of 4 NEA SSD9103S1 units simultaneously. The necessary actuation pulse duration has been determined to meet margin requirement for thermal energy of minimum 4. Actuation thermal energy difference is about 6.6% between each half of two fired serial NEAs. Thermal energy margin at worst case is minimum 5.9 in case of an actuation pulse duration of 500 ms. Two series Zener impedance depend on current applied has been characterized by an additional actuation after all fuse wires are open circuit. Total number of actuation commands to the GK3 NEA unit reduce drastically from 24 in case of single NEA configuration down to 8 in case of parallel and quadrature NEA configurations. It can be accommodated by the existing HP2U Pyro design without any impact.

매스콘크리트의 열경사 조절에 의한 수화열과 온도균열의 방지 (Innovative Transient Thermal Gradient Control to Prevent Early Aged Cracking of Massive Concrete)

  • 김성수;조태준;이정배
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제12권6호
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    • pp.164-172
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    • 2008
  • 초기 재령의 매스콘크리트는 양생과정에서 높은 온도를 유발한다. 수화열 저감 기법 중 내부구속이 지배적인 구조물에서 단면의 내외부 온도차를 관리하는 방식은 그 활용도가 매우 높다. 그러나 수화 균열을 예방하기위해 열경사를 조절하는 현재의 제한적인 방법은 콘크리트 중심과 표면 사이에 미세하거나 거대한 균열을 유발할 수 있다. 특히 냉각파이프를 이용하는 방법은 온도의 상승시에는 적용될 수 있지만, 내외부 온도차이가 심한 온도하강시의 대책으로는 적합하지 않다. 따라서 이 문제에 대한 해결방안으로 가열파이프를 동시에 사용하는 모델을 제안하여 유한요소법으로 해석하였다. 해석 결과, 제안된 냉각파이프와 가열파이프를 동시에 사용하는 방법이 열경사조절에 가장 효과적이며 이를 통해 온도균열을 효과적으로 제어할 수 있을 것으로 판단된다.