Kim Ho-Kyung;Chung Chin-Sung;Choi Myung-Il;Lee Young-In
Tribology and Lubricants
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v.21
no.2
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pp.63-70
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2005
This study presents the thermal cracking on a commercial vehicle ventilated brake disk. Distributions of temperature and thermal stress of the disk were analysed, using FEM analysis, under the several driving conditions with actual vehicle specifications. The results from the fatigue tests on the disk material were compared with those from FEM analysis. In case of deceleration of 0.6 g with initial vehicle speed of 97, 140, and 160 km/h, the maximum compressive stress at the disk surface of disk due to braking was 224, 318, and 362 MPa, respectively. It was estimated that each damage fraction of 0.00005, 0.00050, 0.00136 per full stop was imposed on the brake disk in case of deceleration of 0.6 g with initial vehicle speed of 97, 140, and 160 km/h, respectively.
Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation
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v.10
no.3
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pp.39-43
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2010
The main objective of this research is to develop a mechanistic performance predictive model for fatigue cracking of asphalt-aggregate mixtures. Controlled-stress diametral fatigue tests were performed to characterize fatigue cracking of asphalt-aggregate mixtures. Performance prediction model for fatigue cracking was developed using the internal damage ratio (IDR) growth method. In the IDR growth method, the general concepts of the dissipated energy, the reference tensile strain, the threshold tensile strain, and the strain shift factor were introduced. The source of the dissipated energy in the fatigue test is from the intrinsic viscoelastic material property of an asphalt concrete mixture and the damage growth within the asphalt concrete specimen. In controlled-stress mode test, the dissipated energy is gradually increased with an increasing number of load applications.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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v.30
no.2
s.245
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pp.112-119
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2006
Due to their intrinsic anisotropy, composite materials show quite complicated damage mechanism with their fiber orientation and stacking sequence and especially, their fatigue damage process is sequential occurrence of matrix cracking, delamination and fiber breakage. In the study, to propose new model capable of describing damage mechanism under fatigue loading, fatigue analysis of composite laminates based on damage mechanics, are performed. The average stress is disassembled with stress components of matrix, fiber and interlaminar interface through stress analysis. Each stress components are used to assess static damage analysis based on continuum damage mechanics (C.D.M.). Fatigue damage curves are obtained from hysteresis loop and assessed by the fatigue damage analysis. Then, static and fatigue damage analysis are combined. Expected results such as stress-cycle relation are verified by the experimental results of fatigue tests.
Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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2004.04a
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pp.77-82
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2004
This study presents reliability assessment of merchant ships with focus on hull girder ultimate limit state, taking into account the time-dependent effects of corrosion, fatigue cracking and local denting. Some considerations for establishing a reliability-based repair and maintenance scheme are also made so as to keep a ship's hull girder strength reliability at an acceptable level even later in life.
The failure behaviours of unidirectional pultruded carbon fiber reinforced polymer (CFRP) composites were monitored by the electrical resistance measurement during tensile loading, three-point-bending, interlaminar shear loading. The tensile failure behaviour of carbon fiber tows was also investigated by the electrical resistance measurement. Infrared thermography non-destructive evaluation was performed in real time during tensile test of CFRP composites to validate the change of microdamage in the materials. Experiment results demonstrated that the CFRP composites and carbon fiber tows were damaged by different damage mechinsms during tensile loading, for the CFRP composites, mainly being in the forms of matrix damage and the debonding between matrix and fibers, while for the carbon fiber tows, mainly being in the forms of fiber fracture. The correlation between the infrared thermographs and the change in the electrical resistance could be regarded as an evidence of the damage mechanisms of the CFRP composites. During three-point-bending loading, the main damage forms were the simultaneity fracture of matrix and fibers firstly, then matrix cracking and the debonding between matrix and fiber were carried out. This results can be shown in Fig. 9(a) and (b). During interlaminar shear loading, the change in the electrical resistance was related to the damage degree of interlaminar structure. Electrical resistance measurement was more sensitive to the damage behaviour of the CFRP composites than the stress/time curve.
Many studies have been conducted to improve the corrosion resistance and durability of various aluminum alloys through the anodizing technique. It is already used as a unique technique for enhancing the properties of aluminum alloys in various industries. This paper investigated the electrochemical corrosion and stress corrosion cracking characteristics of anodized aluminum 5083-H321 alloy in natural seawater. The corrosion characteristics were assessed by the electrochemical technique and potentiodynamic polarization test. The stress corrosion cracking characteristic was evaluated with a slow strain rate tensile test under 0.005 mm/min rate, which showed that the hard anodizing film had a thickness of about 16.8 ㎛. Although no significant characteristics of stress corrosion cracking were observed in the slow strain rate test, the anodized specimen presented excellent corrosion resistance. The corrosion current density was measured to be approximately 4.2 times lower than that of the base material, and no surface damage was observed in the anodic polarization test.
High-strength concrete (HSC) generally is made with high amount of cement which may release large amount of hydration heat at early age. The hydration heat will increase the internal temperature of slab and may cause potential cracking. In this study, slab specimens with a dimension of 600 × 600 × 100 mm were cast with concrete incorporating silica fume for test. The thermistors were embedded in the slabs therein to investigate the interior temperature development. The test variables include water-to-binder ratio (0.25, 0.35, 0.40), the cement replacement ratio of silica fume (RSF; 5 %, 10 %, 15 %) and fly ash (RFA; 10 %, 20 %, 30 %). Test results show that reducing the W/B ratio of HSC will enhance the temperature of first heat peak by hydration. The increase of W/B decrease the appearance time of second heat peak, but increase the corresponding maximum temperature. Increase the RSF or decrease the RFA may decrease the appearance time of second heat peak and increase the maximum central temperature of slab. HSC slab with the range of W/B ratio of 0.25 to 0.40 may occur cracking within 4 hours after casting. Reducing W/B may lead to intensive cracking damage, such as more crack number, and larger crack width and length.
Park, Ki-Duck;Ahn, Jong-Suk;Shin, Dong-Hyeok;Lee, Chang-Hee
Proceedings of the KWS Conference
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2009.11a
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pp.61-61
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2009
This paper has been performed in order to figure out the reason of failure in T23 weldments used for boiler tube at 550 $^{\circ}C$. Defects such as cracks and cavities occurred in CGHAZ (coarse grain heat-affected-zone) and multi pass of weld metal, and these crack propagated along grain boundary. Microstructure evolution such as grain growth and carbide precipitation was investigated by optical microscope (OM), transmission electron microscope(TEM). Moreover, Auger electron spectroscope (AES) was employed in order to examine segregation along the grain boundaries. There is significant difference in grain size and precipitation distribution in the region where cracking took place. In addition, sulfur segregation was observed. Based on the results of this investigation, it has been possible to establish that this type of cracks were consistent with reheat cracking and creep damage. Selection of optimal filler metal, heat input, and PWHT temperature is required for prevention in order to avoid this type of cracking.
In this paper a 3-D continuum damage mechanics formulation for composite laminates and its implementation into a finite element model that is based on the layer-wise laminate plate theory are described. In the damage formulation, each composite ply is treated as a homogeneous orthotropic material exhibiting orthotropic damage in the form of distributed microscopic cracks that are normal to the three principal material directions. The progressive damage of different angle ply composite laminates under quasi-static loading that exhibit the free edge effects are investigated. The effects of various numerical modeling parameters on the progressive damage response are investigated. It will be shown that the dominant damage mechanism in the lay-ups of [+30/-30]s and [+45/-45]s is matrix cracking. However, the lay-up of [+15/-15] may be delaminated in the vicinity of the edges and at $+{\theta}/-{\theta}$ layers interfaces.
Park, Joo-Young;Park, Jeong-Woo;Kim, Sang-Ho;Liu, Ju-Ho;Jeong, Jin-Hoon
International Journal of Highway Engineering
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v.14
no.3
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pp.15-24
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2012
The MEPDG(Mechanistic-Empirical Pavement Design Guide) developed based on the AASHTO Design Guide helps engineers find optimal alternatives by using traffic volume, climate, material property, and pavement structure as its input parameters. However, because technical problems were found in the MEPDG, efforts to improve the program by settling the problems have been continued. Meanwhile, another mechanistic-empirical design program has been developed by the KPRP(Korea Pavement Research Program) in Korea. To develop and improve the Korean design program reasonably, it is necessary to analyze the MEPDG and then compare programs each other. For concrete pavement, fatigue cracking is predicted by using very complicated logic different from other performance indicators. Therefore, in this paper, transfer functions of the fatigue cracking used in the version of 0.5, 1.0, and 1.1 of the MEPDG were analyzed. Sensitivity of the input parameters to the cumulative fatigue damage was compared to each other by the MEPDG version and KPRP.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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