This study is to investigate the mechanical properties and the fatigue crack propagation of fire resistance steel for frame structure as the chemical composition was changed by addition of N, B and rolled end temperature was varied. We used two kinds of specimen, the one is parallel and the other is perpendicular to the rolling directions. As rolled end temperature increased, volume fraction of ferrite and pearlite decreased, but volume fraction of baintie and grain size increased. Micro-hardness decreased as rolled end temperature increased, but tensile and yield strength increased. Volume fraction of ferrite and pearlite decreased by addition of N. But volume fraction of bainite, tensile and yield strength increased. Microstructure was changed to martensite by addition of B, and tensile and yield strength increased. Fatigue life of TL direction specimen was shorter than that of LT direction specimen. There was no significant effect to fatigue crack propagation rate by addition of N and changing rolling condition, but fatigue life was increased by addition of B.
비교적 균질한 3가지 화강암이 암석의 미세구조적 특성과 파괴인성 사이의 관계를 조사하기 위하여 연구되었다. 광학 현미경 관찰로 분석된 광물입자의 장축과 미세균열의 방위에 의하여 파괴인성 및 초음파 속도의 변화를 보였다. 가장 작은 값을 나타내는 파괴인성은 인장응력 방향과 수직하게 발달된 광물입자의 장축 및 미세균열의 방향이 주결에 일치할 때로서 파괴가 연약면인 광물입자의 장축이나 미세균열의 우세방향에 평행하게 전달될 때이다. SR 시편으로 측정된 파괴인성값은 1.63~2.62 MPa $m^{0.5}$의 변화를 보이며, 그 값들은 광물입자의 평균크기 및 미세균열의 평균길이와 관련된다.
This paper analyse the mechanical characteristics of geometrical and material nonlinearity behavior of cylindrical shell roofs subjected to a concentrated load. The shell elements were modeled using 'NISA2016' software as 3D general shell element and 3D composite shell element. The 3D shell element includes deformation due to bending, membrane, membrane-bending coupling and shear perpendicular to the grain effects is suited for modeling moderately thick or thin general shells and laminated composite shells. And The 3D composite shell element consists of a number of layers of perfectly bonded anisotropic and orthotropic materials. The purpose of this research is to analysis the load-deflection curves considering the combined geometric and material nonlinearity of cylindrical shells. In a shallowed cylindrical shell, snap-through curve can be found.
Concrete is a heterogeneous material containing many weaknesses such as micro-cracks, pores and grain boundaries. The crack growth mechanism and failure behavior of concrete structures depend on the plastic deformation created by these weaknesses. In this article the non-linear finite element method is used to analyze the effect of presence of micro pore near a crack tip on both of the characteristics of crack tip plastic zone (its shape and size) and crack growth properties (such as crack growth length and crack initiation angle) under pure shear loading. The FE Code Franc2D/L is used to carry out these objectives. The effects of the crack-pore configurations and the spacing between micro pore and pre-excising crack tip on the characteristics of crack tip plastic zone and crack growth properties is highlighted. Based on the obtained results, the relative distance between the crack tip and the micro pore affects in very significant way the shape and the size of the crack tip plastic zone. Furthermore, crack growth length and crack initiation angle are mostly influenced by size and shape of plastic zone ahead of crack tip. Also the effects of pore decrease on the crack tip by variation of pore situation from linear to perpendicular configuration. The critical position for a micro pore is in front of the crack tip.
구조부재의 압축성능을 검토하기 위하여 낙엽송 소재에 대해 섬유방향 및 섬유직각방향 압축시험을 행하였다. 시험편의 길이와 가압판의 크기에 따른 압축성능을 검토하였으며 현행 기준의 최소끝면거리의 적정성에 대해 검토하기 위하여 다우얼 지압지점으로부터 시험편의 섬유방향에 대해 변형율 변화를 측정하였다. 가압판의 크기에 따라 압축성능은 다르게 나타났으며, 다우얼형 파스너의 최소끝면거리(end distance)는 내부변형을 고려할 경우 현행 7 D보다 높게 적용하여야 안전한 것으로 나타났다.
The present study were investigated changes of precipitation behaviour of laves phase in ferrite single phase and ferrite-martensite dual phase and precipitation of laves phase under stress. Hardness changes in ferrite phase appeared two hardness peaks by precipitation of initial fine precipitator and laves phase in 3Mo-0.3Si and 3Mo-0.3Si-C specimens, respectively. Hardness changes in martensite phase of 3Mo-0.3Si-C specimen was lower in the initial stage of aging by carbide precipitation and after this, increased by re-hardening due to precipitation of laves phase. In the ferrite phase, laves phase was mainly precipitated, whereas in the martensite phase, carbide was preferentially formed during the initial stage of aging and with increasing aging time, laves phase and carbide were simultaneously precipitated by precipitation of laves phase at around carbide. In the ferrite-martensite interface, laves phase was mainly precipitated and carbide was mainly formed at boundary of lath martensite than grain boundary. Adding the stress in aging, fine precipitator of inital precipitation of laves phase precipitated in (100) of perpendicular to tensile direction and has grown to only followed<010>direction and also, volume fraction of laves phase increased. Consequently, the stress added was accelerated initial precipitation of laves phase.
An Fe-25Cr steel was oxidized in Ar atmosphere at 973K with and without applying external stress of 30∼35 MPa. A 0.1$\mu\textrm{m}$ thick $Cr_2O_3$ scales formed during pre-treatment in Ar atmosphere. Initiation of cracking on the oxide scales took place at grain boundaries during the end of second creep stage, in which cracks were found nearly perpendicular to the tensile directions. On the contrary, a scale developed in $N_2$-0.1%$SO_2$ displaced a poor adherence on the metal substrate. In this sample, a fast grown of scales was observed during creep deformation, and the strength of materials was much lower than in Ar. The creep strain rate of $1.5{\times}10^{-7}/s$ and $5.8{\times}10^{-7}/s$ was determined in Ar and in $N_2$-0.1%$SO_2$ under 30MPa, respectively.
최근 중요하게 된 진동 흡수를 위해서 $BaTiO_{3}$ 세라믹의 흡진 특성을 측정하고 미세구조와의 연관을 조사했다.$BaTiO_{3}$ 세라믹은 비교적 물리적 화학적으로 안정하여 좋은 흡진재로 기대된다.BaTiO$_{3}$ 세라믹은 흡진 특성을 강화시키기 위해서 섬유상 분말을 소결하여 만들었다. KDC법으로 직경이 0.2$\mu\textrm{m}$, 1.2$\mu\textrm{m}$, 2.0$\mu\textrm{m}$인 각각 다른 섬유상 $K_2Ti_4O_9$을 만들고 이온교환해서 섬유상 $BaTiO_{3}$ 을 만들었다. 면상으로 배향시킨 소결체의 흡진 특성과 전기적 물성을 조사하여 미세구조와 의 관계를 밝혔다. 소결체의 입경과 등가회로, 전기기계합계수($K_{t}$), 발생 전압(V)을 조사한 결과, 사용한 섬유의 직경이 클수록 소결체의 입경은 작아졌다. 따라서 입계가 많아졌다. 흡진 특성은 입계가 많을수록 커진다. 즉 입계의 내무마찰이 클수록 흡진률은 커지며 이때의 내부마찰은 등가회로를 조사함으로써 확인되었다.
석영의 파동소광은 암석의 변형정도를 나타낼 수 있는 좋은 지표로서 사용할 수 있다. 암석의 변형도를 결정하기 위해 석영의 파동소광 강도(IWE: Intensity of Wavy Extinction)를 편광현미경, 디지털 카메라, NIH Image(또는 Scion Image)로 측정하였다. 파동소광이 나타나는 석영입자의 한 부분이 편광현미경 상에서 최대 소광이 될 때 IWE를 측정하며, 이때 나타나는 파동소광이 나타나는 아입자경계에 수직방향으로 측정을 시도했다. 본 연구에 사용된 NIH Image는 파동소광을 보여주는 각 부분의 광도를 256단계의 흑백 농담변화로 나타낼 수 있다. 이를 이용하여 측정 길이에 대한 농담변화로 IWE를 구하였다. 이렇게 획득한 IWE를 $5^{\circ}$ 단위로 묶어 돗수분포표로 처리하였으며. 자료의 분포특성상 히스토그램의 최빈값과 중간값 사이의 중간값을 그 암석의 대표 IWE로 정의하고, 이를 다시 5단계의 변형대(무변형, 저변형, 중변형, 고변형, 최고변형)와 변형 지수(Dl, D2, D3, D4, D5)로 묶었다. 이 측정방법을 이용하여 경남 언양지역의 언양화강암과 양산단층과의 상관관계를 분석한 결과, 양산단층에서 멀어질수록 변형도가 낮아지는 결과를 얻었다.
이 연구에서는 목구조 건축의 화재안전 성능설계기법 개발에 선행하여 목재의 연소특성 자료를 확보하고자 목재의 탄화속도를 측정하였다. $400{\times}400$ mm 단면 북미산 미송을 대상으로 목재 두께와 목리방향에 따른 가열실험결과를 요약하면 다음과 같다. 1) 동일단면에서 목재의 두께가 늘어날수록 탄화속도는 점차 감소하는 것으로 나타났다. 일정 두께 이상의 탄화층은 단열층의 역할을 하여 목재연소를 지연시키는 것으로 판단된다. 2) 목재 두께(20, 40, 80, 120 mm)를 달리하면서 최대 l 시간까지 표준화재에 노출시켜 목재 깊이 (10, 20, 30, 40 mm)별 탄화속도를 비교해본 결과 화재노출면으로부터 30mm 깊이까지는 탄화 속도가 증가하나 40mm에서는 탄화속도가 감소하는 것으로 나타났다. 따라서 단열층으로서 역할을 할 수 있는 탄화층의 최소두께는 적어도 30mm 이상인 것으로 판단된다. 3) 목재 가열면이 목리방향(방사단면)인 경우보다 목리직각방향(횡단면)인 경우 탄화속도가 더 높은 것으로 나타났다. 이는 화재에 노출되면서 목재조직의 수축으로 인한 갈라짐과 터짐 등으로 인해 생긴 틈새로 목재 내부로의 열 유입이 더 잘 일어나기 때문으로 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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