• 제목/요약/키워드: dynamic stress-strain curve

검색결과 85건 처리시간 0.026초

Deformation and permeability evolution of coal during axial stress cyclic loading and unloading: An experimental study

  • Wang, Kai;Guo, Yangyang;Xu, Hao;Dong, Huzi;Du, Feng;Huang, Qiming
    • Geomechanics and Engineering
    • /
    • 제24권6호
    • /
    • pp.519-529
    • /
    • 2021
  • In coal mining activities, the abutment stress of the coal has to undergo cyclic loading and unloading, affecting the strength and seepage characteristics of coal; additionally, it can cause dynamic disasters, posing a major challenge for the safety of coal mine production. To improve the understanding of the dynamic disaster mechanism of gas outburst and rock burst coupling, triaxial devices are applied to axial pressure cyclic loading-unloading tests under different axial stress peaks and different pore pressures. The existing empirical formula is use to perform a non-linear regression fitting on the relationship between stress and permeability, and the damage rate of permeability is introduced to analyze the change in permeability. The results show that the permeability curve obtained had "memory", and the peak stress was lower than the conventional loading path. The permeability curve and the volume strain curve show a clear symmetrical relationship, being the former in the form of a negative power function. Owing to the influence of irreversible deformation, the permeability difference and the damage of permeability mainly occur in the initial stage of loading-unloading, and both decrease as the number of cycles of loading-unloading increase. At the end of the first cycle and the second cycle, the permeability decreased in the range of 5.777 - 8.421 % and 4.311-8.713 %, respectively. The permeability decreases with an increase in the axial stress peak, and the damage rate shows the opposite trend. Under the same conditions, the permeability of methane is always lower than that of helium, and it shows a V-shape change trend with increasing methane pressures, and the permeability of the specimen was 3 MPa > 1 MPa > 2 MPa.

Ti-Al금속간화합물의고온변형거동및라멜라조직의결정방위분포 (High Temperature Deformation Behavior of Ti-Al Intermetallic Compound and Orientation Distribution of Lamellae Structure)

  • 박규섭;강창용;이근진;정한식;정영관;복부양지
    • 한국정밀공학회지
    • /
    • 제21권10호
    • /
    • pp.162-169
    • /
    • 2004
  • High temperature uniaxial compression tests in the alpha single phase region were carried out on the Ti -43mo1%Al intermetallic compound, in order to obtain oriented lamellar microstructure. The compression deformation temperatures and strain rates are from 1573k to 1623k and 1.0x10$^{-4}$ s to 5.0x10$^{-3}$ s, respectively. Fully lamellar microstructure was observed after the uniaxial compression deformation in a single phase region followed by cooling to room temperature. Lamellar colony diameter depended on strain rates and test temperatures. The diameter varied between 8601m and 300fm. Stress-strain curve showed a work softening and the size of lamellar colony diameter varied depending on peak stresses. This shows the occurrence of dynamic recrystallization. Texture measurements after the uniaxial compression deformation, showed the development of fiber during dynamic recrystallization. It is seen that the area for the maximum pole density existed in 35 degrees away from the compression plane. The texture sharpens with a decrease in strain rate

온도와 재령이 콘크리트의 동탄성계수와 정탄성계수의 상관관계에 미치는 영향 (Effect of Temperature and Aging on the Relationship between Dynamic and Static Elastic Modulus of Concrete)

  • 한상훈;김진근
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국콘크리트학회 2001년도 가을 학술발표회 논문집
    • /
    • pp.445-450
    • /
    • 2001
  • The paper investigates the relationships between dynamic elastic modulus and static elastic modulus or compressive strength according to curing temperature, aging, and cement type. Based on this investigation, the new model equations are proposed. Impact echo method estimates the resonant frequency of specimens and uniaxial compression test measures the static elastic modulus and compressive strength. Type I and V cement concretes, which have the water-cement ratios of 0.40 and 0.50, are cured under the isothermal curing temperature of 10, 23, and 50 $^{\circ}C$. Cement type and aging have no large influence on the relationship between dynamic and static elastic modulus, but the ratio of dynamic and static elastic modulus comes close to 1 as temperature increases. Initial chord elastic modulus, which is calculated at lower strain level of stress-strain curve, has the similar value to dynamic elastic modulus. The relationship between dynamic elastic modulus and compressive strength has the same tendency as the relationship between dynamic and static elastic modulus. The proposed relationship equations between dynamic elastic modulus and static elastic modulus or compressive strength properly estimates the variation of relationships according to cement type, temperature, and aging.

  • PDF

지간장에 따른 강판형 철도교의 피로피해도 평가 (Assessment of the Degree of Fatigue Damage in Steel Plate-Girder Railway Bridges According to Span Length)

  • 정영화;김익겸;김지훈;남왕현
    • 산업기술연구
    • /
    • 제19권
    • /
    • pp.313-320
    • /
    • 1999
  • Steel railway bridge gets vibration from moving load ; additionally, this kind of moving load is going to be a sufficient reason, which causes fatigue damage to steel railway bridge. Fatigue damage and stress curve were raised by moving load depends on span length in steel railway bridge. In other words, stress curve appears index regarding every axial load in short span, but self weight lets stress curve's change decrease in proportion to increasing span length. Thereby, we have studied that how the steel railway bridge appear fatigue damage in proportion to span length of steel railway bridge. Dynamic strain was measured in 4 steel plate-girder railway bridge during the trains was passing, which is located on the line of Kyoung-chun railway. And time history response analysis has been done in order to ensure actual survey. The results of this study show the decreased of the fatigue damage in steel railway bridge according to length of span. This paper ends is bases research of fatigue design in steel railway bridges according to span length.

  • PDF

SHPB기법을 사용한 고변형률 속도 하중하에서의 합성수지(PH162/ PB160)의 동적 변형 거동

  • 김성현;이억섭;이종원;황시원;조규상
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국정밀공학회 2004년도 춘계학술대회 논문요약집
    • /
    • pp.47-47
    • /
    • 2004
  • 충격하중을 받는 재료의 거동에 관한 연구는 공학의 넓은 분야에 깊은 관계를 가지고 있다. 특히 동적하중을 받는 경계조건 하에서 사용되는 구조물을 정밀하게 설계 제작하는 필요성이 고조됨에 따라 여러 재료들의 고변형률 속도로 변형될 경우에 대한 역학적인 성질이 중요한 과제로 떠오르고 있다. 구조물의 건전성과 신뢰성을 향상시키기 위해서는 구조물이 실제적으로 받는 여러 조건의 하중하에서의 실험적으로 정밀하게 획득된 정확하고, 완벽한 재료 물성치가 필요하다. (중략)

  • PDF

정현하중재하 진동삼축시험에 기초한 포화사질토의 액상화 한계저항특성 (A Critical Liquefaction Resistible Characteristic of Saturated Sands Based on the Cyclic Triaxial Test Under Sinusoidal Loadings)

  • 최재순;김수일
    • 한국지반공학회논문집
    • /
    • 제20권8호
    • /
    • pp.147-158
    • /
    • 2004
  • 국내 액상화 상세평가에 관한 시방내용을 살펴보면, 지진을 정현하중으로 고려한 등가전단응력개념에 기초하여 전단응력을 달리한 3회 이상의 액상화 발생 실내진동시험을 수행하고 이를 토대로 액상화 저항응력비 곡선을 도시하여 지진규모별로 적용할 것을 명시하고 있다. 즉, 현행 액상화 상세평가에서는 실내진동시험결과인 응력, 변형률, 과잉간극수압, 유효응력, 응력 경괴의 변화 등의 다양한 결과들을 효과적으로 이용하지 못하고 최대전단응력과 액상화 발생시 진동재하횟수라는 단순한 시험결과만을 이용하여 액상화 평가를 수행한다. 본 연구에서는 현행 액상화 상세평가에서의 단순한 시험결과의 이용을 탈피하여 응력, 변형률, 그리고, 과잉간극수압 시간이력들과 응력-변형률 상관관계 및 유효응력경로 등의 다양한 실내진동시험 결과를 토대로 액상화 발생메카니즘을 포함한 지반의 동적저항상태를 분석하였다. 특히, 과잉간극수압의 영향을 고려한 동적 유효응력경로가 지반의 동적거동을 효과적으로 구분하여 나타낼 수 있는 점을 발견하고 이를 토대로 지반의 동적상태를 점진적 응력감소, 급진적 응력감소, 그리고 액상화 후 극한상태의 3단계로 구분하였다. 또한, 액상화 현상이 실제적으로 점진적 응력감소에서 급진적 응력감소로 전환되는 시점에서 대변형을 동반하여 발생한다는 사실을 발견하고 이를 액상화 상태전환시점으로 정의하였으며 이러한 액상화상태전환시점이 압축제하 또는 인장재제하로 하중방향이 바뀌는 시점에서 발생하는 점을 반영하여 1/4주기별 시험결과분석에 기초하여 저항특성을 나타내었다. 그리고, 본 연구를 통해 제안된 액상화 저항특성에 대한 타당성 검토를 위해 과잉간극수압으로 인해 발생하는 지반재료 내부에서 소산되는 에너지 개념과 기제안된 교란상태개념에 기초한 액상화 저항특성과 비교하였다. 연구결과, 제안된 누적 소성 전단변형률은 액상화 발생의 원인이 되는 과잉간 극수압의 영향을 합리적으로 표현하고 있을 뿐만 아니라 진동하중으로부터 소산되는 재료 내부의 에너지 변화를 신뢰성 높게 표현하고 있는 것으로 나타났다. 특히, 제안된 지반의 한계 저항특성의 경우, 기제안된 교란도 함$.$수에 기초한 수치해석방법보다 정확하게 대변형의 영향을 포함하지 않고 한계상태를 표현하고 있는 것으로 나타났다.

Mechanical Properties of B-Doped Ni3Al-Based Intermetallic Alloy

  • Oh, Chang-Sup;Han, Chang-Suk
    • 한국재료학회지
    • /
    • 제22권1호
    • /
    • pp.42-45
    • /
    • 2012
  • The mechanical behavior and microstructural evolution during high temperature tensile deformation of recrystallized Ni3Al polycrystals doped with boron were investigated as functions of initial grain size, tensile strain rate and temperature. In order to obtain more precise information on the deformation mechanism, tensile specimens were rapidly quenched immediately after deformation at a cooling rate of more than $2000Ks^{-1}$, and were then observed by transmission electron microscopy (TEM). Mechanical tests in the range of 923 K to 1012 K were carried out in a vacuum of less than $3{\times}10^{-4}$ Pa using an Instron-type machine with various but constant cross head speeds corresponding to the initial strain rates from $1.0{\times}10^{-4}$ to $3.1{\times}10^{-5}s^{-1}$. After heating to deformation temperature, the specimen was kept for more than 1.8 ks before testing. The following results were obtained: (1) Flow behavior was affected by initial strain size; with decreasing initial grain size, the level of a stress peak in the true stress-true strain curve decreased, the steady state region was enlarged and elongation increased. (2) On the basis of TEM observation of rapidly quenched specimens, it was confirmed that dynamic recrystallization certainly occurred on deformation of fine-grained ($3.3{\mu}m$) and intermediate-grained ($5.0{\mu}m$) specimens at an initial strain rate of $3.1{\times}10^{-5}s^{-1}$ and at 973 K. (3) There were some dislocation-free grains among the new recrystallized grains. The obtained results suggest that both dynamic recrystallization and grain boundary sliding are operative during high temperature deformation.

솔더접합부에 대한 기계적 스트레스 평가 (Evaluation of Mechanical Stress for Solder Joints)

  • 김정관
    • 마이크로전자및패키징학회지
    • /
    • 제9권4호
    • /
    • pp.61-68
    • /
    • 2002
  • 지금까지 전자 디바이스의 솔더접합부에 대한 신뢰성 평가에 있어서는 열충격시험에 의한 평가가 주류를 이루었다. 그러나 최근 모바일 제품이 소형화/다기능화되고 고밀도실장에 대한 요구가 증가함에 따라 BGA/CSP와 같은 솔더볼을 사용하는 패키지가 표면실장의 주류를 이루게 되었으며, 솔더접합부에 대한 메커니컬 스트레스 수명이 요구되어지고 있다. BGA/CSP의 솔더접합부에 대한 신뢰성 평가는 하중을 가한 상태에서 데이지체인 패턴의 전기적 저항변화와 스트레인 게이지에 의한 스트레스-스트레인 커브에 의해 행해진다. 본 연구에서는 자체 개발한 PCB만능시험장치의 응용과 솔더접합부에 대한 메커니컬 스트레스의 동적거동을 평가한 소니의 실험자료를 소개하도록 한다.

  • PDF

무정형 PET 재료의 플라스틱 냉간 변형에서의 열처리 효과 (Annealing Effect in the Cold-Plastic Deformation of Amorphous PET Material)

  • 이종영;박성수
    • 폴리머
    • /
    • 제25권1호
    • /
    • pp.56-62
    • /
    • 2001
  • Polyethylene terephthalate(PET) 필름 시편을 약 0.5~500 mm/min의 속도까지 단계적으로 연신시켰을 때, 플라스틱 변형이 일어나는 동안에 투명 및 불투명 밴드들이 존재하는 넥킹영역이 형성되었다. 상기 시편의 응력-변형 곡선을 살펴보면, 응력 진동이 뚜렷하게 발생하였음을 확인할 수 있었다. 한편, 열처리된 시편의 응력-변형 곡선을 살펴보면, 응력 진동이 발생하지 않았음을 확인할 수 있었다. 시편들의 미세구조는 광학 현미경을 통하여 동적으로 관찰하였고, 시편들의 열적 특성은 시차 주사 열량기를 사용하여 10 ${\circ}C$/min의 승온 속도에서 측정하였다. 또한, 시편들의 배향화 및 결정화 정도는 단색-핀홀법을 이용하여 측정하였고, 시편들의 탄성계수는 동적 기계 분석기를 통하여 -150~70 ${\circ}C$의 온도 범위에서 1 Hz의 주파수 대에서 측정하였다. PET 펠렛을 전기로에서 약 83${\circ}C$에서 30분 동안 열처리하여 투명한 PET 제품을 제작하였다.

  • PDF

고액공존재료의 변형거동에서 재료의 크기가 액상편석에 미치는 영향 (The Effect of Test Peace Size on Liquid Segregation in deformation Behavior in Mushy state Material)

  • 윤성원;서판기;강충길
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국정밀공학회 1997년도 추계학술대회 논문집
    • /
    • pp.167-170
    • /
    • 1997
  • For the optimal net shape forging of semi-solid materials (SSM), it is important to predict the deformation for variation of strain rate. It should be necessruy to conduct a formation of stress-strain curve in semi-solid alloys for analysis of the thixoforming process. Particularly, important problem to application of computer aided engineering in SSM processing is to prevent a segregation of liquid component during compression process. The liquid segregation is studied as multistage change of the strain rate and test piece size to prevent the liquid segregation during the compression process. The compression test for semi-solid aluminium alloy with a controlled solid fraction is performed by dynamic material test system with a furnace. Moreover morphology of structure and fraction of pore are investigated through compression test.

  • PDF