Stress-strain responses of weak-to-strong carbonate rocks used for tunnel construction were studied. The analysis of applicability of exponential stress-strain models based on Haldane's distribution function is presented. It is revealed that these exponential equations presented in transformed forms allow us to predict stress-strain relationships over the whole pre-failure strain range without mechanical testing of rock samples under compression using a press machine and to avoid measurements of axial failure strains for which relatively large values of compressive stress are required. In this study, only one point measurement (small strain at small stress) using indentation test and uniaxial compressive strength determined by a standard Schmidt hammer are considered as input parameters to predict stress-strain response from zero strain/zero stress up to failure. Observations show good predictive capabilities of transformed stress-stress models for weak-to-strong (${\sigma}_c$ <100 MPa) heterogeneous carbonate rocks exhibiting small (< 0.5 %), intermediate (< 1 %) and large (> 1 %) axial strains.
This paper attempts to develop the analytical model of estimating the fatigue damage using a linear elastic fracture mechanics method. The stress history on a welding member, when a truck passed over a bridge, was defined as a block loading and the crack closure theory was used. These theories explain the influence of a load on a structure. This study undertook an analysis of the stress range frequency considering both dead load stress and crack opening stress. A probability method applied to stress range frequency distribution and the probability distribution parameters of it was obtained by Maximum likelihood Method and Determinant. Monte Carlo Simulation which generates a probability variants (stress range) output failure block loadings. The probability distribution of failure block loadings was acquired by Maximum likelihood Method and Determinant. This can calculate the fatigue reliability preventing the fatigue failure of a welding member. The failure block loading divided by the average daily truck traffic is a predictive remaining life by a day. Fatigue reliability analysis was carried out for the welding member of the bottom flange of a cross beam and the vertical stiffener of a steel box bridge by the proposed model. Results showed that the primary factor effecting failure time was crack opening stress. It was important to decide the crack opening stress for using the proposed model. Also according to the 50% reliability and 90%, 99.9% failure times were indicated.
Kim, Hyoung-Woo;Seo, Kil-Soo;Kim, Sang-Cheol;Kang, In-Ho;Kim, Nam-Kyun;Kim, Ein-Dong
Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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2005.07a
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pp.129-130
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2005
The electrical stress has a major effect on the long-term reliability of the thyristor. Therefore, it is needed to analyze the relationship between reliability and stress. In this paper, we investigate the device failure mechanism which induced by the stress. And also investigate the effect of the thermal stress on the device failure and relationship between electrical and thermal stress. Two-dimensional process simulator ATHENA and device simulator ATLAS are used to analyze the failure mechanism of the device.
Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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2008.03a
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pp.813-822
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2008
The present work has been developed the interpretation processor including analysis of the failure stress in pyrotechnically releasable mechanical linking device, which has the release characteristic without fragmentation and pyro-shock, using SoildWorks, COSMOS Works and ANSYS programs. The aim of the invention is to propose a pyrotechnically releasable mechanical linking device for two mechanical elements that does not suffer from such drawbacks. The pyrotechnically releasable mechanical linking device according to the invention is simple, compact and inexpensive in structure. It is simple to implement and permit the use of only a reduced quantity of pyrotechnic composition, such composition possibly being devoid of any primary explosive at all. The present work is only focused on the design of structure and the material characteristics. To analyze the fracture morphology resulted from tensile test in the different ball type bolts, the present work has been performed to estimate the failure stress of material and to make the same result from tensile test. The failure stress of SUS 630 in ductile material is approximately 1050 Mpa. The failure stress of SUS 420 in brittle material is about 1790 Mpa. Among the models used the ductile material, the model 6 is suitable a design of structure compared to that of other models. The use of this interpretation processor developed the present work could be extensively helped to estimate the failure stress of material having a complex geometry such as the ball type bolt
Proceedings of the Korea Concrete Institute Conference
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2003.11a
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pp.234-237
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2003
Previous researches about headed reinforcement have not been concerned about bond failure which is quite important is some cases. In this paper, failure mechanism including bond failure was presented in order to define the contribution of bond stress at the time failure occurs. Examined with design codes and test results, it is proved to be rational to consider the contribution of bond stress in determining the ultimate pull-out capacity of headed reinforcement. Direct adaptation of design code for anchor bolt without modification for the contribution of bond stress will lead to underestimate the capacity of headed reinforcement.
This paper presents an experimental study on the influence of principal stress direction and magnitude of intermediate principal stress on the undrained stress-strain-strength behaviors of Bangkok Clay. The results of torsional shear hollow cylinder and advanced triaxial tests with various principal stress directions and magnitudes of intermediate principal stress on undisturbed Bangkok Clay specimens are presented. The analysis of testing results include: (i) stress-strain and pore pressure behaviors, (ii) stiffness characteristics, and (iii) strength characteristics. The results assert clear evidences of anisotropic characteristics of Bangkok Clay at pre-failure and failure conditions. The magnitude of intermediate principal stress for plane-strain condition is also investigated. Both failure surface and plastic potential in deviatoric plane of Bangkok Clay are demonstrated to be isotropic and of circular shape which implies an associated flow rule. It is also observed that the shape of failure surface in deviatoric plane changes its size, while retaining its circular shape, with the change in direction of major principal stress. Concerning the behavior of Bangkok Clay found from this study, the discussions on the effects of employed constitutive modeling approach on the resulting numerical analysis are made.
Due to the underground openings, the tangentially concentrated stress of the tunnel remains larger at excavation boundary and decreases toward the interior of the surrounding rock with a certain gradient. In order to study the effect of different gradient stress on rockburst, the true-triaxial gradient and hydraulic-pneumatic combined test apparatus were carried out to simulate the rockburst processes. Under the different gradient stress conditions, the rock-like specimen (gypsum) was tested independently through three principal stress directions loading--fast unloading of single surface--top gradient and hydraulic-pneumatic combined loading, which systematically analyzed the macro-mesoscopic damage phenomena, force characteristics and acoustic emission (AE) signals of the specimen during rockburst. The experimental results indicated that the rockburst test under the gradient and hydraulic-pneumatic combined loading conditions could perfectly reflect the rockburst processes and their stress characteristics; Relatively high stress loading could cause specimen failure, but could not determine its mode. The rockburst under the action of gradient stress suggested that the failure mode of specimen mainly depended on the stress gradient. When the stress gradient was lower, progressive and static spalling failure occured and the rockburst grades were relatively slight. On the other hand, shear fractures occurred in rockbursts accounted for increasingly large proportion as the stress gradient increased and the rockburst occurred more intensely and suddenly, the progressive failure process became unconspicuous, and the rockburst grades were moderate or even stronger.
Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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v.24
no.3
s.192
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pp.84-90
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2007
As a result of vehicle maintenance of rocker arm shaft for 4-cylinder SOHC engine, failure stress analysis of rocker arm shaft is needed. Because more than 30% of vehicles investigated have been fractured. Failure stress analysis is classified into an naked eyes, microscope, striation and X-ray fractography etc. Failure stress analysis by using striation is already established technology as means for seeking cause of fracture. But, although it is well known that striation spacing corresponds to the crack growth rate da/dN, it is not possible to determine ${\sigma}_{max}\;and\;{\sigma}_{min}$ under service loading only from striation spacing. This is because the value of striation spacing is influenced not only by ${\Delta}K$ but also by the stress ratio R. In the present paper, we determine the stress ratio using orthogonal array and ANOVA, and propose a prediction method of failure stress which is combined with FEM and striation.
International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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v.18
no.3
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pp.436-449
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2017
In this paper, the damage and failure behavior of triaxially braided textile composites was studied using progressive failure analysis. The analysis was performed at both micro and meso-scales through iterative cycles. Stress based failure criteria were used to define the failure states at both micro- and meso-scale models. The stress-strain curve under uniaxial tensile loading was drawn based on the load-displacement curve from the progressive failure analysis and compared to those by test and computational results from reference for verification. Then, the detailed failure initiation and propagation was studied using the verified model for both tensile and compression loading cases. The failure modes of each part of the model were assessed at different stages of failure. Effect of ply stacking and number of unit cells considered were then investigated using the resulting stress-strain curves and damage patterns. Finally, the effect of matrix plasticity was examined for the compressive failure behavior of the same model using elastic, elastic - perfectly plastic and multi-linear elastic-plastic matrix properties.
Transactions of the Korean Society of Machine Tool Engineers
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v.10
no.2
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pp.79-88
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2001
This paper suggests to predict the failure of helical gear extrusion die. The basic assumption that constitutes the frame-work for any combined stress failure theory is that failure is predicted to occur when the maximum value of stress becomes equal to or exceeds the value of the same modulus that produces failure in a simple uniaxial stress test using the same material. The stresses which were calculated to each critical points are applied maximum normal stress theory and distor-tion energy theory. The theroretical analysis and experimental results for Samanta process and New process dies were com-pared.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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