• 제목/요약/키워드: Time dependent strength change

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Finite element model for the long-term behaviour of composite steel-concrete push tests

  • Mirza, O.;Uy, B.
    • Steel and Composite Structures
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    • 제10권1호
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    • pp.45-67
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    • 2010
  • Composite steel-concrete structures are employed extensively in modern high rise buildings and bridges. This concept has achieved wide spread acceptance because it guarantees economic benefits attributable to reduced construction time and large improvements in stiffness. Even though the combination of steel and concrete enhances the strength and stiffness of composite beams, the time-dependent behaviour of concrete may weaken the strength of the shear connection. When the concrete loses its strength, it will transfer its stresses to the structural steel through the shear studs. This behaviour will reduce the strength of the composite member. This paper presents the development of an accurate finite element model using ABAQUS to study the behaviour of shear connectors in push tests incorporating the time-dependent behaviour of concrete. The structure is modelled using three-dimensional solid elements for the structural steel beam, shear connectors, concrete slab and profiled steel sheeting. Adequate care is taken in the modelling of the concrete behaviour when creep is taken into account owing to the change in the elastic modulus with respect to time. The finite element analyses indicated that the slip ductility, the strength and the stiffness of the composite member were all reduced with respect to time. The results of this paper will prove useful in the modelling of the overall composite beam behaviour. Further experiments to validate the models presented herein will be conducted and reported at a later stage.

3D 프린팅을 이용한 P LA+ 소재의 채움 패턴 및 밀도 변화에 따른 인장강도 연구 (A Study on Tensile Strength Dependent on Variation of Infill Pattern and Density of PLA+ Material Using 3D Printing)

  • 나두현;김현준
    • 소성∙가공
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    • 제31권5호
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    • pp.281-289
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    • 2022
  • Presently, 3D printers manufactured by material extrusion are economical and easy to use, so they are being used in various fields. However, this study conducted a tensile test on the infill pattern and density of the PLA+ material, due to the limitations of long printing time as well as low mechanical strength. The infill area for the infill density change was measured, using a vision-measuring machine for four infill patterns (concentric, zigzag, honeycomb, and cross) in which the nozzle path was the same for each layer. The tensile strength/weight[MPa/g] and tensile strength/printing time[MPa/min] of the tensile specimens were analyzed. In this study, efficient infill density and patterns are suggested, for cost reduction and productivity improvement. Consequently, it was confirmed that the infill area and infill percentage of the four patterns, were not constant according to the infill pattern. And the tensile strength of the infill density 40% of the honeycomb pattern and infill density 20% of the cross pattern, tended to highly consider the weight and printing time. Honeycomb and cross patterns could reduce the weight of the tensile specimen by 19.11%, 28.07%, as well as the printing time by 29.56%, 52.25%. Tensile strength was high in the order of concentric, zigzag, honeycomb, and cross patterns, considering the weight and printing time.

시간에 따른 강도변화를 고려한 암반사면의 풍화민감특성 분석 (Weathering Sensitivity Characterization for Rock Slope, Considering Time Dependent Strength Changes)

  • 이정상;배성호;유영일;오정배;이두화;박준영
    • 터널과지하공간
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    • 제16권2호
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    • pp.109-134
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    • 2006
  • 암반(암석)은 생성시와는 다른 온도 압력조건, 대기와 지하수 및 강우 등의 영향으로 풍화작용을 겪게된다. 풍화작용은 암석을 구성하는 조암광물의 화학적 성질을 변화시키며, 불연속면을 따른 물리, 화학적 제반특성에 영향을 준다. 암석이 풍화작용을 겪게 되면 암석(암반)의 물성이 저하되는 현상이 나타나 이로 인한 사면의 파괴, 지하수의 유출, 암종간의 차별풍화로 인한 문제가 발생하기도 한다. 따라서, 대규모 사면 절개시에는 현재의 풍화특성을 분석하여 풍화상태가 앞으로 어떻게 진행될 것인지 예측하고, 이 결과를 토대로 비탈면 보호 및 보강공법에 기준을 판단하는 것이 요구된다. 이러한 요구에 부응하기 위해 기존의 여러 건설사업의 설계단계에서 화학적 풍화속도와 암석의 다른 특성들을 종합하여 분석하는 화학적 풍화민감도 분석 기법이 적용되어 왔다. 그러나 기존의 화학적 풍화민감도 분석은 본래 암반이 아닌 토양의 풍화에 대해 개발된 기법이며 고려되어야 할 변수들의 수가 많고 그 관계가 복잡하며, 공학적 시간단계별로 암반사면의 풍화민감특성을 적용하는데 한계가 있다. 또한, 기존의 방법은 주로 등방성이 강한 화강암질 암석에 특성분석 기법을 적용하여 퇴적암과 같이 이방성이 강한 암반에 적용하기 어려운 문제도 있다. 풍화지형을 연구하는 지형학자들의 연구(Oguchi et al., 1994; Sunamura, 1996; Norwick and Dexter, 2002)에서 시간에 따라 진행되는 풍화에 의한 암석의 강도저하는 음지수 함수의 형태를 나타내는 것을 제안되었다. 이 관계를 공학적으로 적용하면, 풍화에 작용하는 여러 요인들의 결과를 강도저하로 표현할 수 있으며, 강도라는 암석의 물성을 설명함으로써 공학적으로 의미가 있는 결과를 도출할 수 있다. 따라서, 이 연구에서는 전술한 관계에 의해 풍화진행 시간에 따른 암석의 강도특성 변화를 고려하여 퇴적암에 특화시킨 풍화민감특성 분석을 암반사면의 풍화민감특성을 설명하고 설계에 직접적으로 적용할 수 있는 방법으로 제안한다.

정적인 스트레칭과 Evjenth-Hamberg 스트레칭이 슬관절 등속성 근력에 미치는 효과 (The Effect of Static Stretching and Evjenth-Hamberg Stretching for Isokinetic Muscle Strength of Knee Joint)

  • 고태성;정호발
    • The Journal of Korean Physical Therapy
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    • 제18권5호
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    • pp.43-51
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    • 2006
  • Purpose: The purpose of this study was to examine the effects of static stretching and Evjenth-Hamberg stretching on isokinetic muscle strength of knee flexors and extensors. Methods: The subjects were composed of eighty healthy males without weight-training experience. ROM of knee joint measured active maximal extension and isokinetic Peak Torque measured $60^{\circ}/sec,\;120^{\circ}/sec$ using an the En-Knee. Three tests(Baseline, 4 weeks, 8 weeks, respectively) was operated to examine change of each variable. Data were analyzed with a $2{\times}3$ analysis of variance ($group{\times}test$) for repeated measures on last factor by SPSS package 10.0. The data analysis revealed muscle strength were dependent on stretching method. Results: The results were as follows. First, Evjenth-Hamberg stretching(E-HS) was more effective than static stretching(SS) on ROM. Second, Peak Torque of knee flexors and extensors was improved in both methods by each time. but E-HS was more improved than SS. Conclusion: In conclusion, This study indicates that E-HS is more efficient than SS on muscle strength improvement.

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시간의존성 염화물 확산계수와 압축강도 상관성에 대한 실험적 연구 (Experimental Study on the Relationship between Time-Dependent Chloride Diffusion Coefficient and Compressive Strength)

  • 이승훈;권성준
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제24권6호
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    • pp.715-726
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    • 2012
  • 콘크리트의 대표적 물성치인 강도 및 염화물 확산계수는 재령에 따라 변화하며, 염화물 침투 해석시 이러한 영향들이 고려되고 있다. 이 연구는 다양한 혼화재료 (고로슬래그 미분말, 플라이애쉬, 실리카 퓸)을 포함하는 고성능콘크리트의 촉진염화물 확산계수, 겉보기 염화물 확산계수, 강도 특성을 재령에 따라 실험적으로 도출하고 그 상관성을 분석하는데 목적이 있다. 이를 위해 30개의 배합을 가지는 고성능 콘크리트가 제작되었고, 재령 28일, 91일, 180일, 270일에 대한 촉진확산계수를 실험적으로 도출하였으며, 또한 동일배합에 대하여 침지 6개월 이후의 겉보기 확산계수가 도출되었다. 재령에 대한 강도 특성을 평가하기 위해, 재령 7일, 28일, 91일, 180일에 대한 강도시험이 수행되었다. 시간 의존적인 촉진확산계수의 변화가 겉보기 확산계수 및 강도와 비교되었으며, 각각의 상관관계가 재령에 대하여 분석되었다. 이 연구를 통하여 겉보기 확산계수와 촉진확산계수는 재령에 큰 영향을 받지 않으면서 선형적인 상관성이 도출되었다. 또한 강도와 촉진확산계수 그리고 강도와 겉보기 확산계수에서도 재령에 큰 영향을 받지 않는 선형적인 관계가 도출되었다.

유동화 콘크리트의 시공성 향상 및 강도특성에 관한 기초적 연구(I) (제1보, 아직 굳지 않은 콘크리트의 유동화성상을 중심으로) (A Fundamental Study on the Workability Improvement and Strength Properties of Superplasticized Concrete(I) (Part 1, In the Case of Fluidity Performance and Properties of Fresh Concrete))

  • 김무한;권영진
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 1989년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.15-20
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    • 1989
  • The effect of superplasticizing agents on the sorkability performance in fresh concrete have been analyzed and investigated under various mix proportions of water cement ratio of 0.40, 0.50, 0.60 and 0.70, superplasticizing agents of NL-4000 and Rheobuild-716, and addition rate of sp. agents of 0.0, 0.5, 1.0, 1.5 and 2.0 in the practical range. It is the aim of this study to provide the fundamental data on the fluidity performance and workability improvement of superplasticized concrete such as time-dependent change of slump, flow value and compacting factor, air content, bleeding, mixing temperature and setting rate of fresh concrete comparing with base concrete and conventional concrete for the practical use and research data accumulation of superplasticized concrete in the side of development of concrete construction technology and management.

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시간에 따른 영향을 고려한 프리스트레스트 콘크리트 합성 거더의 피로해석 (A Fatigue Analysis of Prestressed Concrete Composite Girders with Time Dependent Effects)

  • 김지상;오병환
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 1992년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.126-130
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    • 1992
  • Recently, fatigue problem become a critical issue in the design of prestressed concrete bridges due to the increase of traffic volumes and use of high-strength materials. Most existing studies are mainly concerned with the fatigue behavior of component materials only such as concrete, reinforcing bars, and prestressing steels and few studies exist that deals with the fatigue behavior of bridge members. An improved analytic formulation for both uncracked and cracked prestressed concrete composite section with cyclic creep effect is developed to take into account the change of neutral axis with crack propagation. The procedure also enables to investigate serviceability limit states, deflection and crack width. The present study allows more realistic analysis and design of prestressed concrete composite girder bridges under fatigue loadings.

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A model of roof-top surface pressures produced by conical vortices : Model development

  • Banks, D.;Meroney, R.N.
    • Wind and Structures
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    • 제4권3호
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    • pp.227-246
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    • 2001
  • The objective of this study is to understand the flow above the front edge of low-rise building roofs. The greatest suction on the building is known to occur at this location as a result of the formation of conical vortices in the separated flow zone. It is expected that the relationship between this suction and upstream flow conditions can be better understood through the analysis of the vortex flow mechanism. Experimental measurements were used, along with predictions from numerical simulations of delta wing vortex flows, to develop a model of the pressure field within and beneath the conical vortex. The model accounts for the change in vortex suction with wind angle, and includes a parameter indicating the strength of the vortex. The model can be applied to both mean and time dependent surface pressures, and is validated in a companion paper.

멀티스케일 모델링을 이용한 압력용기강의 조사손상 정량예측 (Quantitative Estimation of Radiation Damage in Reactor Pressure Vessel Steels by Using Multiscale Modeling)

  • 이경근;권준현
    • 한국압력기기공학회 논문집
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    • 제10권1호
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    • pp.113-121
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    • 2014
  • In this work, an integrated model including molecular dynamics and chemical rate theory was implemented to calculate the growth of point defect clusters(PDC) and copper-rich precipitates(CRP) which could change the mechanical properties of reactor pressure vessel(RPV) steels in a nuclear power plant. A number of time-dependent differential equations were established and numerically integrated to estimate the evolution of irradiation defects. The calculation showed that the concentration of the vacancies was higher than that of the self-interstitial atoms. The higher concentration of vacancies induced a formation of the CRPs in the later stage. The size of the CRPs was used to estimate the mechanical property changes in RPV steels, as is the same case with the PDCs. The calculation results were compared with the measured values of yield strength change and Charpy V-notch transition temperature shift, which were obtained from the surveillance test data of Korean light water reactors(LWRs). The estimated values were in fair agreement with the experimental results in spite of the uncertainty of the modeling parameters.

홈트레이닝이 남자 대학생의 신체 조성과 체력에 미치는 효과 (Effect of Home Training on Male College Students Body Composition and Fitness)

  • 한준희;이재훈;김지선;오유성
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제41권2호
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    • pp.413-423
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    • 2024
  • 8주간 주 2회, 1회 30분 16명의 남자 대학생을 대면 운동 그룹 8명, 실시간 비대면 운동 그룹 8명으로 나누어 운동을 실시하였다. 종속변인으로는 신체조성과 체력을 홈트레이닝 실시 전과 후 총 2번 측정하였다. 자료처리는 운동 방법의 차이와 측정 시기에 따른 신체조성과 체력에 미치는 영향을 알아보기 위해 반복측정 이원배치분산분석(two-way ANOVA with repeated measure)을 실시하였고, 사후분석으로 Bonferoni를 실시하였다. 그룹 간 변화량의 평균 차이를 비교하기 위해 사전-사후 차이의 변화량을 산출한 후 독립표본 t-검정(Independent t-test)을 실시하였다. 모든 통계적 유의수준은 p<.05로 설정했다. 8주간의 홈트레이닝은 대면 운동과 실시간 비대면 운동 방법에 상관없이 남자 대학생의 골격근을 증가시키고 근력, 근지구력, 심폐지구력을 증가시켰다. 또한, 대면·실시간 비대면 운동 방법간의 효과 차이는 나타나지 않았다. 따라서 실시간 비대면은 대면 운동과 마찬가지로 남자 대학생들의 골격근과 체력을 향상시키기에 효과적인 운동 방법이 될 수 있음을 시사한다. 또한, 이동이 불편한 환자들이나 노인들에게 적용될 수 있는 실시간 비대면 운동 프로그램이 검증된다면 대면 운동을 실시하기 어려운 대상에게도 효과적인 방법이 될 수 있을 것으로 사료된다.