• 제목/요약/키워드: failure strain

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재성형된 낙동강 모래질 실트의 전단거동 특성 (Characteristics of Shear Behavior of Remolded Nak-dong River Sandy Silt)

  • 김영수;틴킨스웨;김대만
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제23권3호
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    • pp.41-50
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    • 2007
  • 본 논문에서는 실트 함유율이 높은 모래에 대한 정규압밀 등방배수 및 비배수 삼축압축시험(NCIU 및 NCID) 결과를 나타내었다. 유효구속응력 $100\sim400kpa$하에서 실트 함유율이 63%인 낙동강 모래 시료를 사용하여 실험을 실시하였다. 실험결과, 모래질 실트는 초기에는 압축이 되지만 전체적인 응력-변형률 곡선에서 최종적으로 체적팽창반응을 보였다. 모래질 실트의 거동은 낮은 소성 특성으로 인하여 점토와 모래보다 비하여 그 특성을 묘사하기가 어려웠다. 특히, 시료는 파괴 후 전단과정에서 팽창현상을 보였다. 모래질 실트의 전단거동과 전단강도정수는 응력-변형률 거동과 Mohr-Coulomb 파괴규준에 의하여 결정되는데, 전단거동은 파괴 후 변형률 연화 경향과 같이 체적변화가 증가하는 것으로 관찰되었다. 본 논문에서 모래질 실트의 전단과정 동안에 발생되는 팽창거동은 모래 함유율 뿐만 아니라 저점착력을 가진 세립자의 함유율에 의해서도 달라졌다.

자동차 냉각기 호스용 EPDM 고무의 전기화학적 복합노화시험 및 고장메커니즘 (Electrochemical Combined-Stress Degradation Test and Failure Mechanisms of EPDM Rubber for Automotive Radiator Hoses)

  • 곽승범;최낙삼;신세문
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제37권1호
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    • pp.1-8
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    • 2013
  • 자동차용 냉각기 고무호스는 열과 기계적 하중을 받으면서 국부적으로 형성된 전기적 영향으로 인해 노화와 고장이 발생한다. 본 연구에서는 개선된 시험방법을 이용하여 고무호스의 파괴거동을 재현하였다. 냉각기 고무호스 재료인 카본블랙이 함유된 EPDM 고무를 사용하여 인장응력과 전기화학적 복합 스트레스를 가하여 노화거동을 분석하였다. 노화 시간에 따른 전류 및 저항의 변화거동을 관찰하였으며 인장 변형 스트레스와 전압 및 노화온도 조건에 따른 노화거동을 분석하였다. 고무 시험편을 수직면으로 정밀하게 절단하여 시험편 표면 및 내부의 변화거동을 분석하여 전기화학적 노화거동과 고장메커니즘을 규명하였다.

윤활조건에 따른 미끄럼표면의 소성변형량에 의한 스커핑수명 연구 (A Study on Scuffing Life by the Plastic Strain on Sliding Surfaces under Miscellaneous Lubricated Conditions)

  • 김병주;이영제
    • 한국윤활학회:학술대회논문집
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    • 한국윤활학회 1998년도 제28회 추계학술대회
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    • pp.91-99
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    • 1998
  • A correlation between the low-cycle fatigue life and the scuffing-failure life is demonstrated using the plastic strain in boundary lubricated sliding. Loadings proportional to hardness with three different lubricated conditions were used to evaluate the plastic strain. As the results of scuffing tests using vacuum pump oils in nitrogen gas, plastic strain shows 0.0062, and In the mineral oils and commercial engine oils in air, plastic strain show 0.0042 and 0.00092. Those are very useful to describe quantitatively the real lubricated sliding conditions, and are very effective to find the relation between the low-cycle fatigue life and the scuffing life.

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A new approach for the cylindrical cavity expansion problem incorporating deformation dependent of intermediate principal stress

  • Zou, Jin-Feng;Xia, Ming-yao
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제12권3호
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    • pp.347-360
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    • 2017
  • The problem of cylindrical cavity expansion incorporating deformation dependent of intermediate principal stress in rock or soil mass is investigated in the paper. Assumptions that the initial axial total strain is a non-zero constant and the axial plastic strain is not zero are defined to obtain the numerical solution of strain which incorporates deformation-dependent intermediate principal stress. The numerical solution of plastic strains are achieved by the 3-D plastic potential functions based on the M-C and generalized H-B failure criteria, respectively. The intermediate principal stress is derived with the Hook's law and plastic strains. Solution of limited expansion pressure, stress and strain during cylindrical cavity expanding are given and the corresponding calculation approaches are also presented, which the axial stress and strain are incorporated. Validation of the proposed approach is conducted by the published results.

콘크리트 변형률국소화영역의 유한요소모델링 (Finite Element Modeling of Strain Localization Zone in Concrete)

  • 송하원;나웅진
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 1997년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.53-60
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    • 1997
  • The strain localization of concrete is a phenomenon such that the deformation of concrete is localized in finite region along with softening behavior. The objective of this paper is to develope a consistent algorithm for the finite element modeling of localized zone in the analysis of the strain-localization in concrete. For modeling of the localized zone in concrete under strain localization, a general Drucker-Prager failure criterion which can consider nonlinear strain softening behavior of concrete after peak-stress is introduce. The return-mapping algorithm is used for the integration of the elasto-plastic rate equation and the consistent tangent modulus is derived. Using finite element program implemented with the developed algorithms, strain localization behaviors for the different sizes of concrete specimen under compression are simulated.

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Layered finite element method in cracking and failure analysis of RC beams and beam-column-slab connections

  • Guan, Hong;Loo, Yew-Chaye
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제5권5호
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    • pp.645-662
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    • 1997
  • A nonlinear semi-three-dimensional layered finite element procedure is developed for cracking and failure analysis of reinforced concrete beams and the spandrel beam-column-slab connections of flat plates. The layered element approach takes the elasto-plastic failure behaviour and geometric nonlinearity into consideration. A strain-hardening plasticity concrete model and a smeared steel model are incorporated into the layered element formulation. Further, shear failure, transverse reinforcement, spandrel beams and columns are successfully modelled. The proposed method incorporating the nonlinear constitutive models for concrete and steel is implemented in a finite element program. Test specimens including a series of reinforced concrete beams and beam-column-slab connections of flat plates are analysed. Results confirm the effectiveness and accuracy of the layered procedure in predicting both flexural and shear cracking up to failure.

Measures for the Failure Evaluation of SNF Cladding During the Transportation

  • Noh, J.S.;Kim, H.A.;Kim, T.W.
    • 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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    • 한국방사성폐기물학회 2018년도 추계학술논문요약집
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    • pp.105-106
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    • 2018
  • It is important to set up a reasonable failure criterion for cladding, because being able to determine the cladding integrity during transportation is essential for the evaluation of SNF transportation system. There are a few of measures which can be used as a failure criterion for cladding subjected to its specific failure mode. Therefore, to select and to use appropriate failure criterion measures, i.e. strain(UE), $K_{IC}$, and CSED would be a key in evaluating the cladding integrity during transportation with every aspects. In order to justify and quantify that criterion properly, various experiments for the mechanical properties of the claddings with different conditions shall be implemented, which data will enable to justify the failure criteria proposed.

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FRP로 보강된 철근콘크리트 보의 유효 변형률 예측에 대한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Effective Strain of Reinforced Concrete Beams Strengthened by Fiber Reinforced Polymer)

  • 황현복;이정윤
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제19권2호
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    • pp.145-151
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    • 2007
  • 섬유에 의하여 보강된 철근콘크리트 보는 철근만에 의하여 보강된 보와 다른 파괴 모드를 나타낸다. 섬유 보강 보는 섬유의 양, 내부 전단 보강 철근의 양 및 콘크리트의 압축강도에 따라서 전단 보강 철근이 항복하고 콘크리트가 압축 파괴하는 경우(섬유는 탄성 상태)와 콘크리트가 압축파괴하기 이전에 섬유가 파단하는 경우로 구별할 수 있다. 대부부의 섬유 보강 철근콘크리트 보는 전자의 파괴 모드를 나타내며 이 경우에 전단파괴 시의 섬유의 유효변형률을 정확하게 예측하여야 한다. 이 연구에서는 11개의 섬유 보강 철근콘크리트 보 실험을 통하여 섬유의 유효변형률을 측정하였다 실험의 주요 변수는 섬유의 양, 섬유의 종류(탄소 섬유, 유리 섬유), 부착 형상 (전단면 감싸기, 스트립형 부착)이었다. 실험에 의하여 측정된 섬유의 유효변형률은 제안된 유효변형률 예측법과 비교되었다.

GFRP 보강 철근 폴리머 콘크리트 T형 보의 휨 특성 (Flexural Characteristics of Reinforced Polymer Concrete T-Beams Strengthened with GFRP)

  • 김남길;황해근;연정흠
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제24권5호
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    • pp.585-596
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    • 2012
  • 이 연구는 교량이나 주차장 건물 등에 적용이 가능한 GFRP 보강 철근 폴리머 콘크리트 T형 보의 휨 특성에 관한 연구로서 GFRP 보강 수준에 따른 압축파괴(compression failure: CF), 인장파괴(tension failure: TF) 및 GFRP 보강재의 파괴(fiber sheet failure: FF) 등 파괴모드의 판단과 결정방법을 제시하고, 파괴모드별 설계휨강도 산정식을 제시하였다. GFRP 보강 철근콘크리트 보에서는 FF, TF, CF 등 3가지 파괴모드 중에서 철근항복 ${\rightarrow}$ GFRP 파단 ${\rightarrow}$ 압축측 콘크리트 파괴의 순으로 진행되는 FF 파괴모드가 가장 이상적이다. FF 파괴모드의 경우 압축측 폴리머 콘크리트가 극한변형률(${\varepsilon}_{cu}$)에 도달하기 전에 GFRP가 먼저 파단되므로 콘크리트의 극한상태를 기반으로 하는 기존의 등가직사각형 응력블럭의 개념을 적용할 수 없다. 따라서 이 연구에서는 폴리머 콘크리트의 특성에 부합되는 이상화된 폴리머 콘크리트의 압축응력-변형률 곡선을 제안하고, 폴리머 콘크리트의 변형률을 기반으로 하여 응력블럭 매개변수 ${\alpha}$, ${\beta}$를 도출하였다. 또한 T형 보의 형상비에 따른의 압축응력 분포 및 설계휨강도 특성을 규명하고 적정한 형상비를 2.5로 제시하였으며, GFRP 보강재의 두께 및 높이에 따른 설계휨강도 산정식을 제시하고 그 식의 적정성을 실험과 이론해석에 의해 입증하였다.