• 제목/요약/키워드: biaxial test

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Nitrile Butadiene Rubber의 비선형성에 대한 실험적 연구 (Experimental Investigation on the Non-linearity of Nitrile Butadiene Rubber)

  • 유명호;이택성;도제성;권종호
    • Elastomers and Composites
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    • 제42권3호
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    • pp.159-167
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    • 2007
  • 산업기계에서 공기압 또는 유압용 액추에이터(actuator)가 넓이 사용되는데 액추에이터의 중요 부품으로 탄성중합체로 만들어진 시일을 사용한다. 우수한 밀봉특성을 요구하는 시일의 재료로 내유성과 내마모성이 비교적 우수한 NBR(nitrile butadiene rubber) 재료가 가장 많이 사용한다. 산업기계의 액추에이터는 적용환경에 따라 낮거나 혹은 높은 온도에서 사용되는데 여러 온도에서 NBR은 그에 따른 특성이 다르게 나타난다. 본 연구에서는 새롭게 만들어지고 있는 재료 중 공기압, 유압용 시일(Seal)재료로 사용하는 Hs70, 80, 90등 3종의 NBR을 각각 $-10^{\circ}C,\;20^{\circ}C,\;80^{\circ}C,\;100^{\circ}C$온도에서 소재의 비선형(nonlinear) 특성의 시험과 유한요소해석에 필요한 재료상수를 알아보고 각각의 온도에서 하중 반복조건에 따른 소성변형 경향을 살펴보았다.

돼지 대동맥 판막과 폐동맥 판막의 고정 방법에 따른 양방향 압력-신장도의 비교분석 (Biaxial Strain Analysis of Various Fixation Models in Porcine Aortic and Pulmonary Valves)

  • 조성규;김용진;김수환;최승화
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제42권5호
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    • pp.566-575
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    • 2009
  • 배경: 심장 판막의 기능은 대부분 판엽의 성질에 의해 결정된다. 단방향성 압력 장력 검사로 광범위하게 연구 되었으나, 단방향성 압력 장력 검사는 자연 상태에서의 압력 부하를 측정할 수 없다. 이번 연구는 더 나은 이종 이식 판막의 개발을 위하여 돼지의 대동맥 판막과, 폐동맥 판막을 고정액에 따라 자연적인 상태에서의 물리적 변화 즉 앙방향성 압력-팽창성 변화를 알아 보고자 하였다. 대상 및 방법: 돼지의 대동맥 판막과 폐동맥 판막을 아무것도 처리하지 않은 신선한 판막과 글루타알데하이드(glutaraldehyde, GA)로 고정한 군, GA에 에탄올과 같은 용매로 고정한 군으로 나누어 판막의 방사방향과 원주 방향의 양방향성 압력-신장도 변화를 조사 비교하였다. 결과: 신선한, GA고정 후의, 그리고 GA+ 용매 고정 후의 대동맥 판막(p=.00), 폐동맥 판막(p=.00) 모두에서 방사방향이 원주방향보다 압력 증가에 따라 더 잘 늘어 났다. GA 고정 후와 GA+용매 고정후의 대동맥 판막이 폐동맥 판막보다 각각 원주 방향과, 방사방향 비교했을 때 폐동맥 판막이 같은 압력에 대해 더 많이 늘어 났다(p=.00). 돼지의 신선한 대동맥 판막을 GA 고정 후에 원주 방향과 방사 방향에서 모두 신장도가 유의하게 감소 하였다(p=.00). GA+용매 고정 시에 방사 방향에서는 신장도가 유의하게 감소 하였으나(p=.00), 원주 방향에서는 그렇지 않았다(p=0.785). 그리고 GA 고정 그룹과 GA+용매 그룹간의 비교에서 원주 방향(p=0.785), 방사방향(p=0.137), 신장도가 유의한 차이는 얼었다. 폐동맥 판막에서도 GA 고정 그룹과 GA+용매 그룹간의 비교에서 원주 방향(p=0.718), 방사방향(p=0.910), 신장도가 유의한 차이는 없었다. 걸론: 돼지의 대동맥 판막과 폐동맥 판막의 GA 고정 시, 용매의 첨가는 물리적 손실은 가져 오지 않으나 신장도는 더 나아지지 않았다. 돼지의 대동맥 판막과 폐동맥 판막은 고정방법에 관계 없이 방사방향 신장도가 원주 방향보다 더 낫다.

순수전단이 작용하는 RC막판넬의 전단변형률 증폭 (Shear Strain Big-Bang of RC Membrane Panel Subjected to Shear)

  • 정제평
    • 대한토목학회논문집
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    • 제35권1호
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    • pp.101-110
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    • 2015
  • 최근 Hsu는 전단시험장치를 이용해 순수전단이 작용하는 9개 RC패널요소의 전단시험을 수행하였다(ACI 1997). 최신 트러스모델(수정압축장이론, 회전각연성트러스모델)은 평형조건과 적합조건 그리고 2축 상태에서 RC 막판넬의 연성 응력-변형률 관계를 이용하여 2중 루프의 시행착오방법으로 복잡한 비선형해석을 수행하고 있다. 본 연구는 스트럿과 타이의 파괴기준에 기반한 개선된 모어변형적합방법을 사용해 효율적인 알고리즘을 제안하였고, 이 알고리즘을 이용하여 Hsu가 실험한 전단이력 해석을 빠른 수렴속도로 개선한 것이다. 해석결과에 의하면 전단변형률 증폭상태의 전단변형에너지는 주압축 응력-변형률에 크게 지배받는 것으로 나타났다.

원전기기의 면진을 위한 진동대 실험 I : 고무베어링 (A Shaking Table Test for Equipment Isolation in the NPP (I): Rubber Bearing)

  • 김민규;전영선;최인길
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제8권5호통권39호
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    • pp.65-77
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    • 2004
  • 본 연구에서는 원전기기의 내진안전성을 향상시키기 위한 진동대 실험을 수행하였다. 원전 격납건물과 유사한 진동수 특성을 가지는 구조물을 제작하여 실험에 사용하였으며 구조물 내부에 설치된 기기를 모사 하기 위하여 면진장치가 설치된 강체블럭을 층바닥에 설치하였다. 주파수 특성이 상이한 3종류의 지진파를 이용하여 진동대 실험을 수행하였다. 면진장치로는 천연고무베어링(NRB)과 고감쇠고무베어링(HDRB)을 사용하여 고무의 감쇠특성에 따른 면진기기의 효율성을 분석하였다. 또한 입력지진동의 주파수 특성에 따라 적절한 면진장치의 기기면진효과를 평가하였다. 실험결과 적절한 면진장치를 사용함으로써 기기의 지진응답을 크게 줄일 수 있으며 지진에 대한 안전성을 향상키킬 수 있는 것으로 나타났다.

고속철도차량 갱웨이 벨로우즈의 비선형 해석 (Nonlinear Analysis of Rubber Bellows for the High Speed Railway Vehicle)

  • 강길현;김철수
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제14권8호
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    • pp.3631-3637
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    • 2013
  • 갱웨이 벨로우즈는 관절형 고속철도차량 객차 끝단부 사이에 다양한 변위차를 고려하여 갱웨이 프레임에 장착된 이중 주름구조 네오프렌 고무부품이다. 실제 운행중의 벨로우즈의 파손은 터널 통과시 기밀 파손으로 인한 이명현상 발생과 함께 소음 증가로 승객의 승차감에 심각한 영향을 미친다. 본 연구에서는 고속철도차량 갱웨이 벨로우즈의 안전성 연구일환으로서, 차량주행시 차량 끝단부의 3축 회전변위(롤링, 요잉, 피칭변위차)를 고려한 갱웨이 벨로우즈의 비선형 해석을 수행하였다. 본 고무의 비선형 재료 특성은 단축인장 및 등2축 인장시험을 수행하여 구하였다. 또한, 비선형 해석결과로부터 회전변위 및 마찰계수의 영향을 평가하였다.

프리스트레스 콘크리트 부재의 단부정착부의 배근상세를 위한 역학적 모델의 적용 (Application of a Mechanical Model for the Detailing of the End Anchorage Zone of Prestressed Concrete Members)

  • 강원호;방지환;김철희
    • 콘크리트학회지
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    • 제8권4호
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    • pp.201-211
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    • 1996
  • 최근에 계속적으로 발전하고 있는 역학적 모델은 배근상세에 있어서 과거의 경험적인 방법을 대신 할 수 있을 것으로 기대된다. 본 연구에서는 프리스트레스트 콘크리트 부재의 단부 정착부의 배근상세를 위한 역학적 모델을 제안하였다. 제안된 모델에서는 콘크리트의 2축응력상태, 나선철근 배근 상태, 전단 마찰 파괴 등을 고려하였다. 제안된 모델과 다른 연구자의 스터럿 타이 모델, 비선형 유한 요소 해석을 대표적인 실험결과와 비교하였다. 제안된 방법은 파괴하중뿐만 아니라 파괴형태의 예측에 있어서 우수한 것으로 밝혀졌다. 제안 모델은 2차원 해석에 기초한 역학적 모델 및 비선형 해석으로 설명이 불가능한 3차원 파괴 형태를 잘 예측할 수 있음을 알 수 있다.

응력이 공내 변형률에 미치는 영향 (The Effect of Stress on Borehole Deformability)

  • 윤건신
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제14권5호
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    • pp.219-234
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    • 1998
  • 초기수평 응력상태를 모사하여 응력이 변형계수에 미치는 영향을 검토 하기 위하여 암석 시료에 대하여 공내재하 변형 실내시험을 했다. 실험은 수평 응력의 크기, 응력비, 측정지점을 변화 시켜서 변형계수를 측정하였다. 측정결과 응력의 크기가 증가함에 따라 변형계수가 증가하며 최대 최소응력비가 커짐에 따라 변형계수는 최소응력 방향에서는 증가하고, 최대응력 방향에서는 감소하는 경향을 보였다. 이는 측정 위치에서 접선음력의 크기 변화에 따른 것으로 초기응력의 크기, 방향 및 내압의 크기에 따라 응력이 압축, 인장 또는 압축-인장상태로 바뀌기 때문이다. 따라서 변형 계수 측정시 이들의 영향을 분석한 후 결과치를 해석하여야 한다. 이와 같은 해석은 공내재하 변형 측정 결과 뿐만 아니라 내압이 있는 가스 저장 또는 압축터널 설계 및 터널 계측 결과 해석에도 적용 되어야 한다.

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All-ceramic Crown 용 도재의 동적 피로특성 평가 (AN EVALUATION OF DYNAMIC FATIGUE CHARACTERISTICS OF DENTAL CERAMICS FOR ALL-CERAMIC CROWN)

  • 유형우;배태성;송광엽;박찬운
    • 대한치과보철학회지
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    • 제35권4호
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    • pp.781-792
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    • 1997
  • This study was peformed to evaluate the dynamic fatigue characteristics of the dental ceramics for all-ceramic crown. A feldspathic porcelain of VMK68. glass ceramic of IPS-Empress, and glass infiltrated alumina ceramic of In-Ceram were used. Disc specimens were prepared to the final dimensions of 12 mm in diameter and 1 mm in thickness. The biaxial flexure test was conducted using a ball-on-three-ball method. 240 specimens were tested in $37^{\circ}C$ water by testing 20 samples at each of four loading rates:0.05, 0.2, 1, and 5mm/min. 60 specimens were tested in a moisture-free environment by testing 20 samples at 5mm/min. The inert strength of VMK68 was 80.25MPa, and the fatigue parameters were n=29.1, ${\sigma}_{fo}=52.90MPa$. The inert strength of IPS-Empress was 104.76MPa, and the fatigue parameters were n=32.46, ${\sigma}_{fo}=67.52MPa$. The inert strength of In-Ceram was 429.33MPa, and the fatigue parameters were n=31.46, ${\sigma}_{fo}=258.36MPa$. 10-year failure stresses of VMK68, IPS-Empress, and In-Ceram were 20.3MPa, 24.8MPa, and 93.6MPa, respectively. Failure strength and fatigue life showed the highest value in In-Ceram, and then, IPS-Empress and VMK68.

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수종의 전부도재관 코어의 두께에 따른 파절강도의 비교 연구 (COMPARATIVE STUDY OF FRACTURE STRENGTH DEFENDING ON THE THICKNESS OF SOME ALL CERAMIC CORES)

  • 김두용;이영수;박원희
    • 대한치과보철학회지
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    • 제42권1호
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    • pp.49-57
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    • 2004
  • Statement of problem : The increased awareness of esthetics in dentistry has brought the esthetic consideration in prosthetic restorations . Dental ceramics offer better esthetics for use of prosthetic restorations. Unfortunately, dental ceramic materials are not always the most suitable candidate materials since their inherently brittle nature. In recent years, basic research in ceramic science has led to the recognition or several approaches to strengthen and to enhance esthetics of ceramics. Several all ceramic systems use ceramic core and porcelain build up structures . Ceramic cores influence to strength of all ceramic crowns . So the strength of ceramic cores is important to all ceramic crowns. Purpose : The purpose of this study is to estimate the flexural strength of ceramic cores in some all ceramic systems. Material and method : A biaxial flexure test was conducted on three groups(Cergo, Empress 2, In-Ceram). Each group consisted of 30 discs of nearly identical dimension with a 0.5mm, 1.0mm, 1.5mm thickness and 12mm in diameter. The fracture load was recorded by Instron. Analysis of valiance(ANOVA) and Tukey's tests were performed using SAS statistical software. Results : 1.5mm thickness of specimens were significantly stronger than 0.5mm and 1.0mm thickness of specimens in Cergo and In-Ceram. But each sepecimen group of Empress 2 was no significantly strength by thickness. In order of In-Ceram, Empress 2 and Cergo has significantly stronger strength in the same thickness. Conclusion : In-Ceram is the strongest ceramic material in 3 materials. All the materials can be used according to the required characters.

구속응력을 받는 콘크리트 구조물 해석을 위한 콘크리트 구성모델 (A Concrete Model for Analysis of Concrete Structure with Confinement)

  • 권민호;조창근
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제15권3호
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    • pp.433-442
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    • 2003
  • 본 연구에서는 단조하중, 반복하중, 비례하중, 비례하지 않는 하중을 받는 콘크리트 구조물의 3차원 유한요소해석을 위한 비선형 아소성 콘크리트 모델을 개발하였다. 이 구성모델은 등가일축변형률 개념을 기초로 하여 3차원 구성관계를 세 개의 서로 독립된 등가일축 구성관계로 바꾸고 이들 통하여 콘크리트의 거동을 예측하도록 모델되었다. 일축 구성관계는 Willam-Warnke의 파괴면을 이용하여 주응력공간에서 구해진 최대 압축응력으로부터 결정되었다. 특히 중수압축을 따라 재하되는 하중에 대한 콘크리트의 비선형 특성을 예측하기 위하여 파괴면에 캡면을 도입하였다. 일축 구성관계는 Popovis와 Saenz의 모델을 근거로 하여 구속응력이 증가함에 따라 취성에서 연성으로 변화하는 현상을 묘사할 수 있도록 새롭게 유도하였다. 개발된 모델을 모델의 성능을 평가하기 위하여 여러 실험결과와의 비교를 시도하였다. 먼저 일정한 구속응력과 단조하중을 받는 실험결과와 비교하였고, 이축압축실험과 비례하지 않는 하중과 반복하중을 받는 삼축압축 실험결과와 비교하였다.