To investigate the applicability of automated ball indentation (ABI) tests in the evaluation of the tensile properties of cast stainless steel (CSS), ABI tests were performed on four types of unaged CSS and on 316 stainless steel, all of which had a different microstructure and strength. The reliability of ABI test data was analyzed by evaluating the data scattering of the ABI test and by comparing tensile properties obtained from the ABI test and the tensile test. The results show that the degree of scattering of the ABI test data is reasonably acceptable in comparison with that of standard tensile data, when two points data that exhibit out-of-trend are excluded from five to seven points data tested on a specimen. In addition, the scattering decreases slightly as the content of ${\delta}-ferrite$ in CSS increases. Moreover, the ABI test can directly measure the flow parameters of CSS with error bounds of about ${\pm}10\%$ for the ultimate tensile stress and the strength coefficient, and about ${\pm}15\%$ for the yield stress and the strain hardening exponent. The accuracy of the ABI test data is independent of the amount of ${\delta}-ferrite$ in the CSS.
Tensile and J-R tests were carried out to estimate the effects of dynamic strain aging(DSA) on SA106Gr.C piping steel. Tensile tests were performed under temperature range RT to $400^{\circ}C$ md strain rates from $1.39{\times}10^{-4}\;to\;6.95{\times}10^{-2}/s$. Fracture toughness was tested in the temperature range RT to $350^{\circ}C$ and load-line displacement rates 0.4 and 4mm/min. The effects of DSA on the tensile properties were clearly observed for phenomena such serrated flow, variation of ultimate and yield stress, and negative stram rate sensitivity. However, the magnitude of serration and strength increase by DSA was relatively small. this may be due to high ratio of Mn to C. In addition, crack initiation resistance, Ji and crack growth resistance, dJ/da were reduced in the range of $200-300^{\circ}C$, where DSA appeared as serrated flow and UTS hardening. The temperature corresponding to minimum fracture resistance was shifted to higher temperature with increasing loading rate.
본 논문은 고성능 철근콘크리트 보의 휨강성, 소성힌지 길이 및 소성힌지의 회전능력에 관한 연구이다. 실험은 철근비, 콘크리트 강도 및 하중 재하형태(1점가력과 2점가력)를 변수로 하여 총 15개의 철근콘크리트 단순보에 대하여 행하여 졌다. 콘크리트의 실린더 압축강도가 700kg/${cm}^2$, 슬럼프 20~25 cm 및 슬럼프 플로우가 60~70cm인 고성능 철근콘크리트 및 보통 강도 철근콘크리트 단순보의 휨실험결과, 본 실험의 경우에 고성능 철근콘크리트 보의 극한 곡률을 구할 때는 ${\varepsilon}_{cu}=0.0047$의 값을 사용할 수 있는 것으로 나타났다. 고성능 철근콘크리트 단순보의 휨강성을 평가하기 위해 유효단면 2차 모멘트를 구하는 식과 고성능콘크리트 단순보에 2점 하중을 가하는 경우 등가 소성힌지 길이를 구하는 식이 본 실험의 경우에 대해서 제시되었다. 극한 모멘트 상태에서 이러한 식을 사용하여 구한 처짐값은 실험값과 비교적 일치하게 나타났다.
Continuous deep girders which transmit the gravity load from the upper wall to the lower columns have frequently long end shear spans between the boundary of the upper wall and the face of the lower column. This paper presents the results of tests and analyses performed on three 1:2.5 scale specimens with long end shear spans, (the ratios of shear-span/total depth: 1.8 < a/h < 2.5): one designed by the conventional approach using the beam theory and two by the strut-and-tie approach. The conclusions are as follows: (1) the yielding strength of the continuous RC deep girders is controlled by the tensile yielding of the bottom longitudinal reinforcements, being much larger than the nominal strength predicted by using the section analysis of the girder section only or using the strut-and-tie model based on elastic-analysis stress distribution. (2) The ultimate strengths are 22% to 26% larger than the yielding strength. This additional strength derives from the strain hardening of yielded reinforcements and the shear resistance due to continuity with the adjacent span. (3) The pattern of shear force flow and failure mode in shear zone varies depending on the amount of vertical shear reinforcement. And (4) it is necessary to take into account the existence of the upper wall in the analysis and design of the deep continuous transfer girders that support the upper wall with a long end shear span.
For the purpose of improving crashworthiness qualities and maximizing weight saving efficiency, TWB's(tailor welded blanks) of quench-hardenable boron steel sheet formed by hot stamping processes has been used for automotive BIW (body in white) applications. In this work, the flow behaviors of TWB of quench-hardenable boron steel sheet were investigated in uniaxial tension tests at elevated temperature. TWB's having a uniform thickness of 1.4mm were fabricated by laser welding. Specimens with two weld line directions were used to test the mechanical property and reliability of the weld zone. After heating at $950^{\circ}C$ for 5min, the specimens were subjected to tension test at 650, 700 and $800^{\circ}C$ with a strain rate of 0.01 /s and at $700^{\circ}C$ with strain rates of 0.01, 0.1 and 1/s. The ultimate strength of the weld zones was higher than that of the base materials at 650 and $700^{\circ}C$, but was similar to the base metal at $800^{\circ}C$. Fracture occurred at the base material at 650 and $700^{\circ}C$, but at the weld zone at $800^{\circ}C$.
Kosmidou, Parthena-Maria K.;Chalioris, Constantin E.;Karayannis, Chris G.
Computers and Concrete
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제22권6호
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pp.573-592
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2018
An analytical methodology for the calculation of the flexural and the shear capacity of concrete members with Fibre-Reinforced-Polymer (FRP) bars as tensional reinforcement is proposed. The flexural analysis is initially based on the design provisions of ACI 440.1R-15 which have properly been modified to develop general charts that simplify computations and provide hand calculations. The specially developed charts include non-dimensional variables and can easily be applied in sections with various geometrical properties, concrete grade and FRP properties. The proposed shear model combines three theoretical considerations to facilitate calculations. A unified flexural/shear approach is developed in flow chart which can be used to estimate the ultimate strength and the expected failure mode of a concrete beam reinforced with longitudinal FRP bars, with or without transverse reinforcement. The proposed methodology is verified using existing experimental data of 138 beams from the literature, and it predicts the load-bearing capacity and the failure mode with satisfactory accuracy.
내진 보강 공법의 보강효과 파악을 위해선 이에 대한 이론적 규명이 필요하다. 이에 본 연구는 단부에 기둥 부재를 증타한 단근 배근된 전단벽체를 대상으로 해 보강되는 기둥의 상세와 일체화 거동을 고려한 전단강도 모델을 제안했다. 이 모델은 증타된 기둥부재의 전단변형이 집중되는 길이를 가정해 이를 일체화된 벽체 내에 발생하는 스트럿 두께 산정에 이용했다. 뿐만 아니라 이 길이 내에 집중 발생하는 전단변형률을 유도, 이를 일체화 거동을 고려한 적합성 조건을 기존 전단벽체의 해석 알고리즘에 도입함으로써 증타 보강된 벽체의 해석 알고리즘을 새로이 제안했다. 또한 제안된 알고리즘을 통해 계산된 전단강도로 횡력 저항 메커니즘을 단일 스트럿 화 시켜줌으로써 보강부재의 초기강성을 제안하였다. 본 연구에서 제안한 방법의 타당성을 확인하기 위해 해석 결과 값을 본 연구에서 수행한 증타 보강된 벽체를 대상으로 한 실험뿐만 아니라 기존 RC 골조 내에 RC 전단벽체를 신설해 보강한 실험의 결과와 비교해 본 결과, 기둥부재의 상세를 고려하면서 동시에 기존 기준들에 비해 실험결과에 가깝게 예측할 수 있음을 확인했다.
일반적으로 유동성 뒤채움재는 모래, 플라이애쉬, 물과 소량의 시멘트를 혼합하여 이용한다. 플라이애쉬는 재활용재료로서 최근에 재활용 활용도가 매우 높아, 이를 대체할 대체제로서 해양준설토를 이용하였다. 해양준설토를 이용한 유동성 뒤채움재의 특성을 비교하기 일반바다모래를 이용한 혼합물을 이용하였다. 해양준설토를 이용한 유동성 뒤채움재의 흐름특성, 경화특성 및 일축압축강도 특성을 평가하였다. 유동성 뒤채움재의 초기 공용성평가를 위해 최적의 배합비에서 3일 양생한 시료의 강도 특성을 이용하였다. 시간에 따른 유동성 뒤채움재의 점착력과 내부마찰각을 평가하였다. 또한 차량하중에 의한 침하량을 평가하기 위하여 크리프시험을 수행하였다. 이동용 FWD를 이용하여 혼합재료의 탄성계수를 역산하였다. 이러한 실험결과로부터 해양준설토를 이용한 유동성 뒤채움재의 공학적 특성은 도로하부 지하매설물용 뒤채움재로서 충분한 것으로 판단되었다.
Elkin, Maxim A.;Kiselev, Alexey S.;Slobodyan, Mikhail S.
Nuclear Engineering and Technology
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제51권3호
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pp.776-783
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2019
Laser welding is usually a more effective method than electron-beam one since a vacuum chamber is not required. It is important for joining Zr-1%Nb (E110) alloy in a manufacturing process of nuclear fuel rods. In the present work, effect of energy parameters of pulsed laser welding on properties of butt joints of sheets with a thickness of 0.5 mm is investigated. The most efficient combination has been found (8-11 J pulse energy, 10-14 ms pulse duration, 780-810 W peak pulse power, 3 Hz pulse frequency, 1.12 mm/s welding speed). The results show that ultimate strength under static loading can not be used as a quality criterion for zirconium alloys welds. Increased shielding gas flow rate does not allow to protect weld metal totally and contributes to defect formation without using special nozzles. Several types of imperfections of the welds have been found, but the major problem is branching microcracks on the surface of the welds. It is difficult to identify the cause of their appearance without additional research on improving the welding zone protection (gas composition and flow rate as well as nozzle configuration) and studying the hydrogen content in the welds.
초대형 해양 구조물은 매립 방법을 대신한 새로운 해양공간의 이용방법으로서 주목받고 있다. 따라서, 이와 같은 요구에 부합하기 위해서 초대형 해양 구조물이 제안되고 있다. 초대형 해양 구조물은, 매립 공법과 달리, 수심이나 해저의 지질에 관계없이 설치할 수 있고, 또 부체의 아래에 흐름이 존재하기 때문에 자연환경에 영향이 전혀 발생하지 않는다. 또한, 용이하게 조립 해체를 할 수 있기 때문에, 확장이나 철거를 쉽게 할수 있는 장점이 있다. 초대형 부유체 구조물 설계 기준안에 의하면, 구조안정성에 관한 항목 중, 부유체 구조물의 사용환경 및 설치환경에서 발생할 수 있는 최악의 해상조건에 있어 적절한 구조강도 여유를 갖는 것을 쥬정하고 있다. 따라서, 예상 가능한 하중 시나리오에 의해서, 적절한 구조 해석 및 실험을 수행하고, 안전성을 확인하도록 요구하고 있다. 전자에 관해서는 구조부재 레벨의 강도 평가를 수행하고, 후자에 관해서는 구조물의 파괴를 수반한 거동을 확인한다. 지금까지 탄성 응답 해석을 기초로 주요 구조부재의 강도 한계치를 기준으로 한 다양한 검도, 평가가 행해져 왔다. 그렇지만, 부재의 붕괴를 초과한 부하가 작용할 때의 구조 전체로서의 붕괴 거동 및 안전성에 관한 검토는 적다. 따라서, 본 연구에서는 이상 환경 조건하에서 발생 가능한 하중조건에 대해서 대형 해상구조물의 비선형 붕괴 거동을 파악한 것을 목적으로 하고 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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