본 연구에서는 지중내에 설치한 매설관에 작용하는 응력-변형 특성을 분석하였다. 연약지반의 수축과 팽창특성을 고려할 수 있는 Egg-Cam Clay 모델을 소개하였다. 기존에 사용하던 Cam Clay 모델은 연약지반의 수축 및 팽창 특성을 고려하지 못하는 단점이 있기 때문에 Cam Clay 모델을 수정하여 Egg-Cam Clay 모델을 제안하였다. 이와는 별도로 지중내의 매설관에 작용하는 응력-변형을 감소시키기 위하여 지오그리드, EPS 지오폼을 매설관과 함께 설치하였다. 탄소성모델을 이용하여 현장에 시험시공한 여러 단면에 유한요소해석한 결과 긍정적인 효과를 얻었다.
최근 강구조물의 장경간화 및 고층화로 인하여 고강도강재의 사용이 점차 증가하고 있다. 고강도강재(POSTEN60, POSTEN80)가 적용된 강구조물의 정확한 내진설계를 위해서는 반복하중 작용시 발생하는 대변형 및 비선형반복거동을 구현할 수 있는 해석기법이 필요하다. 본 연구에서는 고강도강재의 단조재하실험 및 반복하중실험을 기초하여 반복소성모델을 제안하였다. 제안된 소성모델과 유한변위이론을 적용한 3차원 탄소성 유한변위해석기법을 개발하였으며 이를 실험값과 비교하여 검증하였다. 검증된 3차원 탄소성 유한변위해석을 이용하여 고강도 원형강교각의 내진해석을 수행하였다. 또한, 고강도 원형강교각의 지름-두께비에 따른 내진성능을 명확히 하였다.
소성흐름을 발생시키는 측방유동 가능지반내에 설치된 매설관에 작용하는 토압에 대한 메카니즘을 규명하기 위해 파괴형상실험을 실시하고, 파괴형상실험을 토대로 지반변형속도를 고려하기 위해 Maxwell 점탄성 모델을 적용한 토압산정식을 제안하였다. 직접전단실험으로 구한 점성계수와 내부마찰각과 상재압을 고정하여 이론식으로 도출해낸 점성계수가 잘 일치하고 있음을 확인하였고 모형실험결과와 이론식에 의한 토압은 지반변형속도에 영향을 받으며 비교적 일치하며 지반변형이 없는 경우에도 정지토압을 받음을 알 수 있다. 또한, 지반의 지지력은 점성토에서는 관입전단파괴시의 값과 거의 일치하였다. 또한, 매설관 주변지반의 파괴모드는 매설관직경과 무관하게 지반변형속도에 영향을 받으며 작용토압은 균질한 지층의 경우 선형적으로 증가하고 조립질에 가까울수록 선형적 감소치를 보이므로 매설관주변지반의 매립재를 이용하여 매설관주변의 토압을 경감시킬 수 있음을 알 수 있다.
The guillotined cutting process for the pipe was studied in this paper. Until now guillotining mechanism can not be practically applied in the industries because of the deformation of sheared section around cutting area, the coarse sheared surface, and the burs. To find optimum shapes of blade, several types of blade were experimentally studied. The cutting force normal to the axial direction of the pipe was compared with the theoretical result based on the cutting energy. The experimental maximum cutting forces were very good agreement with the theoretical results. It also discussed that the design parameters of guillotining system such as the blade shape and the clearance between the blade and the die made effects to the deformation of the cutting cross section area. The results show that the guillotining method can be applicable to the pipe cutting system by optimizing the blade shape and the clearance between the blade and the die of the guillotined cutting system with respect to the sheared pipe material.
A series of model tests is performed to evaluate the relationship between soil and a buried pipe in soil undergoing lateral movement. As the result of the model tests, a wedge zone and plastic flow zones could be observed in front of the pipe. And also an arc failure of cylindrical cavity could be observed at both upper and lower zones. Failure shapes in both cohesionless and cohesive soils are nearly same, which was investigated failure angle of $45^{\circ}+{\phi}/2$. In the cohesionless soil, the higher relative density produces the larger arc of cylindrical cavity. On the basis of failure mode observed from model tests, the lateral earth pressure acting on a buried pipe in soil undergoing lateral movement could be applying the cylindrical cavity extension mode. The deformation behavior of soils was typically appeared in three divisions, which are elastic zones, plastic zones and pressure behavior zones.
본 논문의 목적은 현재 도기가스, 상하수도 및 화학배관 파이프 등의 플라스틱 배관 공사에서 사용되는 파이프 융착기를 3차원 설계하고 융착 시 발생하는 문제점을 해결하기 위하여 구조해석에 의한 검증작업을 거쳐 구조를 개선한다. 현장에서 파이프 융착 작업 시 융착기 크램프에 크랙이 발생하므로 이를 개선하기 위하여 융착기의 구조를 변경하는 설계치를 제시함으로서 작업의 효율성을 높이고 기술경쟁력을 향상시킨다.
This paper is concerned with the analysis of material flow characteristics of combined tube extrusion using pipe. The analysis in this paper concentrated on the evaluation of the design parameters for deformation patterns of tube forming, load characteristics, extruded length, and die pressure. The design factors such as punch nose radius, die corner radius, friction factor, and punch face angle are involved in the simulation. The combined tube extrusion is analyzed by using a commercial finite element code. This simulation makes use of pipe material and punch geometry on the basis of punch geometry recommended by International Cold Forging Group. Deformation patterns and its characteristics in combined forward and backward tube extrusion process were analyzed for forming loads with primary parameters, which are various punch nose radius relative to backward tube thickness. The results from the simulation show the flow modes of pipe workpiece and the die pressure at the contact surface between pipe workpiece and punch. The specific backward tube thickness and punch nose radius have an effect on extruded length in combined extrusion. The combined one step forward and backward extrusion is compared with the two step extrusion fer forming load and die pressure.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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