• 제목/요약/키워드: long-term creep

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Evaluating long-term relaxation of high strength bolts considering coating on slip faying surface

  • Nah, Hwan-Seon;Lee, Hyeon-Ju;Choi, Sung-Mo
    • Steel and Composite Structures
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    • 제16권6호
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    • pp.703-718
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    • 2014
  • The initial clamping forces of high strength bolts subjected to different faying surface conditions drop within 500 hours regardless of loading, any other external force or loosening of the nut. This study develops a mathematical model for relaxation confined to creep on a coated faying surface after initial clamping. The quantitative model for estimating relaxation was derived from a regression analysis for the relation between the creep strain of the coated surface and the elapsed time for 744 hours. This study establishes an expected model for estimating the relaxation of bolted joints with diverse coated surfaces. The candidate bolts are dacro-coated tension control bolts, ASTM A490 bolt, and plain tension control bolts. The test parameters were coating thickness, species of coating. As for 96, 128, 168, and $226{\mu}m$ thick inorganic zinc, when the coating thickness was increased, relaxation after the initial clamping rose to a much higher range from 10% to 18% due to creep of the coating. The amount of relaxation up to 7 days exceeded 85% of the entire relaxation. From this result, the equation for creep strain can be derived from a statistical regression analysis. Based on the acquired creep behavior, it is expected that the clamping force reflecting relaxation after the elapse of constant time can be calculated from the initial clamping force. The manufacturer's recommendation of inorganic zinc on faying surface as $75{\mu}m$, appears to be reasonable.

크리프와 반복 피로하중에 의한 폴리에틸렌의 실시간 구조 변화 (In-situ Determination of Structural Changes in Polyethylene upon Creep and Cyclic Fatigue Loading)

  • 전혜진;유석근;표수호;최선웅;송현훈
    • 폴리머
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    • 제36권1호
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    • pp.88-92
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    • 2012
  • 일정 하중에 지속적으로 노출되는 고분자의 장기간 사용을 위해서는 재료의 수명을 평가할 수 있는 가속화된 시험 방법이 필요하다. 반복 피로하중 시험법은 이러한 방법들 중 하나로 많은 관심을 받고 있다. 본 연구에서는 X-선 회절법을 이용하여 고밀도 폴리에틸렌의 반복 피로하중에 의한 구조적 변화와 크리프 변형을 비교하고자 하였다. 이를 위하여 별도의 인장시험기를 제조, X-선 회절기에 부착하여 장시간 변형 과정을 성공적으로 관찰하였다. 그 결과 크리프와 반복 피로하중 사이의 거시적이고 뚜렷한 차이에도 불구하고 결정화도, 결정크기 및 면간거리와 같은 결정의 미세구조는 두 방법에서 거의 동일하게 관찰되었다. 그러나 항복점 전(BYP), 항복점(YP) 그리고 항복점 후(AYP)로 각각 변형시킨 후 시험한 시료의 경우 AYP와 다른 두 시료간 뚜렷한 구조적 차이를 확인할 수 있었다.

세립분 함량을 고려한 동결 사질토의 장기변형 예측 모델 평가 (Evaluation of Long-Term Deformation Prediction Model on Frozen Sand Considering Fine Contents)

  • 황범식;채덕호;조완제
    • 대한토목학회논문집
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    • 제37권1호
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    • pp.93-103
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    • 2017
  • 남극 대륙은 연구가치가 높은 다양한 생명체들과 풍부한 자원이 매장되어 있어 세계의 많은 국가들이 남극 개발에 관심을 가지고 있다. 우리나라는 2014년 제2의 남극과학기지인 장보고 과학기지를 준공한데 이어 남극 활주로 건설과 제3의 남극 과학기지 건설을 준비하며 남극 개발에 박차를 가하는 중이다. 하지만 동토의 경우 일반적인 흙과는 달리 얼음과 부동수분의 영향으로 시간에 따른 변형이 크게 나타나기 때문에 크리프 변형 특성을 파악할 필요가 있다. 그러나 크리프 변형 특성을 파악하기 위한 시험의 경우 많은 비용과 시간이 소모되기 때문에 예전부터 동토의 크리프 거동을 추정할 수 있는 모델에 대한 연구들이 많이 진행되어 왔으며, 본 연구에서는 동결 사질토의 함빙비를 고려한 장기변형 모델인 Ting의 Tertiary creep model의 모델 도출 방법에 세립분 함량을 고려할 수 있는 계수를 추가하여 다양한 흙에 적용할 수 있는 크리프 모델을 제안하고자 하였다. 이를 위해 세립분 함량이 0, 5, 10, 15%인 동결 시료로 -5, -10, -$15^{\circ}C$의 온도에서 일축 크리프 시험을 수행하였고, 시험 결과를 바탕으로 세립분 함량을 고려한 장기변형 예측 모델을 제안하였다. 그 결과, Tertiary creep model의 모델 도출 방법만을 사용하여 세립분함량을 고려한 장기변형 예측 모델을 제안하는 것은 무리가 있는 것으로 판단되어 동토의 크리프 변형을 고려하기 위한 새로운 개념의 모델이 필요할 것으로 판단된다.

층상 유한요소를 이용한 철근콘크리트 보의 처짐 해석모델 (Analytical Modeling for Reinforced Concrete Beam Deflections Using Layered Finite Elements)

  • 최봉섭;권영웅
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제11권5호
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    • pp.131-137
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    • 1999
  • The use of higher strength materials with the strength methed of design has resulted in more slender member and shallower sections. For this reason, it is necessary to satisfy the requirements of serviceability even though the structural safety is the most important limit state. This paper is only concerned with the control of deflections in the serviceability. In this study, an analytical model is presented to predict the deflections of reinforced concrete beams to given loading and environmental conditions. This model is based on the finite element approach in which a finite element is generally divided into a number of stiffening effect due to cracking, creep and shrinkage. Comparisons are made with available measured deflections reported by others to assess the capability of the layered beam model. The calculated values of instantaneous and long-term deflection show good agreement with experimental results in the range of tension stiffening parameter $\beta$ between 2.5 and 3.0.

Experimental studies on the fatigue life of shape memory alloy bars

  • Casciati, Sara;Marzi, Alessandro
    • Smart Structures and Systems
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    • 제6권1호
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    • pp.73-85
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    • 2010
  • The potential offered by the thermo-mechanical properties of shape memory alloys (SMA) in structural engineering applications has been the topic of many research studies during the last two decades. The main issues concern the long-term predictability of the material behaviour and the fatigue lifetime of the macro structural elements (as different from the one of wire segments). The laboratory tests reported in this paper are carried out on bar specimens and they were planned in order to pursue two objectives. First, the creep phenomenon is investigated for two different alloys, a classical Ni-Ti alloy and a Cu-based alloy. The attention is then focused on the Cu-based alloy only and its fatigue characteristics at given temperatures are investigated. Stress and thermal cycles are alternated to detect any path dependency.

지속하중을 받은 RC보의 변형회복 및 잔존강도 특성 (Characteristics on Creep Recovery and Residual Strength of RC Beam under a Sustained Load)

  • 오민호;김성후;홍성남;심재중;박선규
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2009년도 춘계 학술대회 제21권1호
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    • pp.103-104
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    • 2009
  • 본 연구는 지속하중을 받은 철근콘크리트보의 처짐 특성을 파악하고 하중이 제거된 후의 변형 회복특성을 파악하였다. 또한 잔존강도를 파악하기위해 정적 재하실험을 실시하였으며 지속하중을 받지 않은 RC보와 비교를 하였다.

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Time-dependent bond transfer length under pure tension in one way slabs

  • Vakhshouri, Behnam
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제60권2호
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    • pp.301-312
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    • 2016
  • In a concrete member under pure tension, the stress in concrete is uniformly distributed over the whole concrete section. It is supposed that a local bond failure occurs at each crack, and there is a relative slip between steel and surrounding concrete. The compatibility of deformation between the concrete and reinforcement is thus not maintained. The bond transfer length is a length of reinforcement adjacent to the crack where the compatibility of strain between the steel and concrete is not maintained because of partially bond breakdown and slip. It is an empirical measure of the bond characteristics of the reinforcement, incorporating bar diameter and surface characteristics such as texture. Based on results from a series of previously conducted long-term tests on eight restrained reinforced concrete slab specimens and material properties including creep and shrinkage of two concrete batches, the ratio of final bond transfer length after all shrinkage cracking, to THE initial bond transfer length is presented.

시간 의존적 거동을 고려한 CFT 기둥의 극한 하중 계산을 위한 수치 해석 모델 제안 (Numerical Model for the Estimation of Ultimate Load Capacity of CFT Columns Considering Time-dependent Behavior)

  • 김성훈;곽효경
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제37권1호
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    • pp.25-31
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    • 2024
  • 본 논문에서는 시간 의존적 거동을 고려하기 위한 크리프 거동 해석과 비탄성 해석법을 통해 기존의 설계기준 보다 정확하고 전 시간 단계에서의 CFT 기둥의 해석을 가능하게 하는 수치 해석 모델을 제안하고, 기존의 CFT 기둥에 수행된 실험 결과와 비교하였다. 그 결과 본 논문에서 제안된 수치 해석 모델의 결과가 기존의 설계 기준의 결과보다 정확한 추세를 나타낸다는 것을 파악 할 수 있었다. 검증 이후 세장비에 따른 수치 해석을 수행하여 전반적인 CFT 기둥 부재의 단기 및 장기 지속 하중 거동에 대한 극한 하중의 정도를 확인하였다.

프리스트레스트 훰 부재의 시간 종속적 거동에 관한 민감도 해석 (Sensitivity analysis of time-dependent behaviors of PSC flexural members)

  • 김민주;김동기;김택중;이용학
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2001년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.119-124
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    • 2001
  • A general procedure to implement the sensitivity analysis of PSC flexural members is proposed based on the analytical calculation of the gradients of stresses and strains with respect to the 21 design variables in a closed format. The formulation covers the long term losses including concrete creep, shrinkage, and PS steel relaxation as well as load effects. The derived formulation is applied to the rectangular section PSC beam with prestressing and nonprestressing steels for the sensitivity analysis. The analytically calculated sensitivity results are compared with those numerically calculated.

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An experimental study on the flexural performance of laminated glass

  • Huang, Xiaokun;Liu, Gang;Liu, Qiang;Bennison, Stephen J.
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제49권2호
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    • pp.261-271
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    • 2014
  • This paper reported an experimental study on creep behaviors of PVB and Ionoplast laminated glass (LG) under load duration of 30 days. The tests were carried out in room temperature ($23^{\circ}C$). The study revealed that after sustaining loads for 30 days, the mid-span deflection of PVB LG increased by almost 102% compared with its short term deflection, while that of Ionoplast LG approximately increased by 14%; composite effects between two glass plies in PVB LG gradually reduced with time, but did not fully vanish at the 30th day; two glass plies in Ionoplast LG on the other hand was able to withstand loads as an effective composite section during the entire loading period; the creep behaviors of both LG were not finished yet at the 30th day. In addition to this, also studied was the varying of the bending stresses of PVB and Ionoplast LG under load duration of 2 hours. The tests were carried out in ambient temperatures of $30^{\circ}C$, $50^{\circ}C$ and $80^{\circ}C$ respectively. It was found that under a given load, although the bending stresses of both LG increased with increasing temperature, for PVB LG the increasing rate of the bending stress decreased with increasing temperature, while for Ionoplast LG the increasing rate of the bending stress increased with increasing temperature.