• Title/Summary/Keyword: strength design method

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복합재료 적층판 기계적 체결부 파손시험 및 점진적 파손해석에 대한 연구 (A Study for Failure Test and Progressive Failure Analysis on Composite Laminates Mechanical Joint)

  • 권정식;김진성;양용만;이수용
    • 한국항공우주학회지
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    • 제45권1호
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    • pp.21-29
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    • 2017
  • 복합재료 적층판 기계적 체결부(ASTM D5961 Proc. A, B)에 대하여 치구 설계에서 시험 결과의 해석까지 전체 과정을 제시하였다. 복합재료 적층판 기계적 체결부를 유한요소법을 사용하여 분석하였으며 시험 결과와 비교하였다. 시험편의 파손 거동을 분석하기 위해 점진적 파손해석 방법을 유한요소법에 적용하였다. 시험 파손 하중을 예측하기 위해 3가지 파손이론(최대 응력, 최대 변형률, Tsai-Wu)을 FEM에 적용하였다. 기계적 체결부의 일반적인 변수들을 검토하였으며 주요 변수에 대하여 베어링 강도 차이를 비교하였다.

단기하중하의 국내 합성 더블티 슬래브 댑단부 전단거동 평가 (Evaluation on Shear Behaviors of the Dapped Ends of Domestic Composite Double Tee Slabs under the Short-Term Loading)

  • 유승룡
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제14권5호
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    • pp.774-781
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    • 2002
  • 본 연구에서는 국내에서 활용하고있는 지간거리 l0m인 실물크기 4개의 싱글티 슬래브의 댑 단부에 대하여 8번의 전단실험을 실행하였다. 시험체는 국내 규준의 주차장을 위한 활하중 500kgf/$m^2$와 매장용도를 위한 활하중 1,200 kgf/$m^2$을 적용하여 설계하였다. 강도설계규준을 모두 만족시키면서 시험체에 적용시킨 변수는 걸이철근의 배근방법을 다르게하여 적용시켰다. 현재 국내에서 활용하는 PCI 배근방법에의한 단면과, 90$^{\circ}$절곡배근, 60$^{\circ}$절곡배근에 대한 각 실험결과를 비교 분석하였다. 1) 5mm깊이 빗질로 거칠게 마감한 플랜지 상부의 모든 시험체는 종국파괴까지 토핑콘크리트와 일체 거동하였다. 강선의 정착구 파괴로 인한 조기 파괴된 하나의 시험체를 제외하고서 주어진 강도규준 설계를 대체로 만족시켰다. 2) 걸이철근의 여러 가지 형태를 변수로 두어 실험한 결과 복부 전단균열과 수직으로 배치된 60$^{\circ}$절곡 배근형태의 시험체가 사용하중과 종국하중에서 가장 우수한 결과를 나타냈으며, PCI 형태의 일반배근, 90$^{\circ}$절곡배근의 순으로 전단성능이 좋게 평가되었다.

콘크리트궤도 슬래브의 다웰 연결부 파괴 거동 (Fracture Behavior of Dowel Joint of Concrete Slab Track)

  • 권구성;장승엽;정원석
    • 대한토목학회논문집
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    • 제33권5호
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    • pp.2125-2133
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    • 2013
  • 최근 콘크리트궤도 공법이 증가함에 따라 인접한 슬래브를 연결하는 방법에 대한 관심이 높아지고 있다. 슬래브의 연결부는 효과적인 하중전달, 변형 연속화, 응력 분산을 위해서 다웰 시스템이 다수 적용된다. 본 연구에서는 콘크리트 슬래브 다웰연결부를 효율적으로 이상화할 수 있는 연결부의 집중 전단스프링 (Lumped shear spring) 모델을 제안한다. 전단 스프링 모델의 강성은 다웰바의 강성과 유격을 고려하였으며, 강도는 연결부의 전단파괴에 근거한 Concrete Capacity Design(CCD) 방법에 의해 산정되었다. 해석모델의 타당성을 검증하기 위하여 다웰로 연결된 슬래브 실험체를 제작하고 재하실험을 수행하였다. 제안된 해석모델은 다웰과 콘크리트 간의 유격으로 인한 초기 비선형성 및 콘크리트 재료 비선형성을 합리적으로 반영하고 있는 것으로 분석되었다. 따라서 향후 슬래브 다웰 조인트로 연결된 콘크리트궤도의 파괴 시까지의 비선형 거동을 합리적으로 예측함으로써 철도 궤도의 설계 시 효과적으로 활용될 수 있을 것이다.

위상잠금 열화상 기법의 최적 실험 조건 탐색 연구 (An Exploratory Study on the Optimized Test Conditions of the Lock-in Thermography Technique)

  • 조용진
    • 비파괴검사학회지
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    • 제31권2호
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    • pp.157-164
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    • 2011
  • 위상잠금 적외선 열화상(lock-in infrared thermography) 기법의 조선해양공학 분야에 적용 가능성을 검토하였다. 이를 위해 실험계획법에 의해 향상된 결함부와 건전부의 위상차 대비영상을 얻기 위한 탐색 연구를 수행하였다. 위상차 대비영상의 평가를 정량회하기 위하여 대비 기준표와 홀 크기에 가중치를 주는 방법을 적용하여 유용한 판별기준임을 입증하였다. 그리고 표면에 광 조사 세기는 중간이나 낮은 조사량이 좋은 결과를 보여주고, 높은 조사는 유용한 결과를 주지 못했다. 위상잠금 주파수는 가진 광원의 세기에 비례하여 좋은 결과를 획득할 수 있었고, 열화상 카메라의 노출시간(integration time)은 조사 광원의 세기와 반비례하여 실험을 수행하는 것이 좋은 결과를 얻을 수 있었다. 그러나 시험편(specimen)의 차이는 약간의 편향된 결과를 얻었지만 유의하지는 못했다.

ALFD방법에 의한 연속합성판형교의 강도평가에 대한 연구 (A Study on the Strength Rating of Continuous Composite Plate Girder Bridges by ALFD)

  • 한상철;정경희
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제11권2호통권39호
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    • pp.213-222
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    • 1999
  • ALFD방법은 연속합성판형교의 과재하중과 최대하중에 대한 강도검토에 있어서 실제적인 거동을 나타낼 수 있는 탄소성해석법이다. 주어진 하중으로 인한 최대 정, 부모멘트단면에서의 항복은 활하중이 통과한 후에 잔류하는 소성회전을 일으킨다. 또한 제조시의 잔류응력으로 인하여 이론적인 항복모멘트 이하에서도 소성변형을 일으킨다. 이러한 국부항복은 다음에 작용되는 과재하중하에서 탄성화되어 정의 자생모멘트를 유발한다. 본 연구에서는 지점과 최대 정모멘트 단면에서의 단위소성회전각으로 인한 자생모멘트를 공액보법과 3연모멘트법에 의하여 구하였고, 9개의 설계경간을 지점단면을 감소시켜가면서 본 연구에서 개발한 전산프로그램에 의하여 연속관계와 모멘트-비탄성회전각 실험곡선과 일치하는 자생모멘트를 구하였다. 또한 한국도로교시방서에 준하여 비조밀단면을 갖는 3경간 연속합성판형교의 평가를 수행하였다.

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약물-용출 생분해성 고분자 스텐트를 위한 EGCG와 디자인 파라미터의 영향에 대한 연구 (A Study on Effects of EGCG and Design Parameter for Drug-Eluting Biodegradable Polymer Stents)

  • 정태곤;이종호;이준재;현승휴;한동욱
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제34권3호
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    • pp.111-116
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    • 2013
  • Finite element analysis(FEA) has been extensively applied in the analyses of biomechanical properties of stents. Geometrically, a closed-cell stent is an assembly of a number of repeated unit cells and exhibits periodicity in both longitudinal and circumferential directions. This study concentrates on various parameters of the FEA models for the analysis of drug-eluting biodegradable polymeric stents for application to the treatment of coronary artery disease. In order to determine the mechanical characteristics of biodegradable polymeric stents, FEA was used to model two different types of stents: tubular stents(TS) and helicoidal stents(HS). For this modeling, epigallocatechin-3-O-gallate (EGCG)-eluting poly[(L-lactide-co-${\varepsilon}$-caprolactone), PLCL] (E-PLCL) was chosen as drug-eluting stent materials. E-PLCL was prepared by blending PLCL with 5% EGCG as previously described. In addition, the effects of EGCG blending on the mechanical properties of PLCL were investigated for both types of stent models. EGCG did not affect tensile strength at break, but significantly increased elastic modulus of PLCL. It is suggested that FEA is a cost-effective method to improve the design of drug-eluting biodegradable polymeric stents.

Ni-MH 2차 전지의 상온 및 저온 전극특성 최적화를 위한 첨가제 및 전해질 설계 (Design of Additives and Electrolyte for Optimization of Electrode Characteristics of Ni-MH Secondary Battery at Room and Low Temperatures)

  • 양동철;박충년;박찬진;최전;심종수;장민호
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제18권4호
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    • pp.365-373
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    • 2007
  • We optimized the compositions of electrolyte and additives for anode in Ni-MH battery to improve the electrode characteristics at ambient and low temperatures using response surface method(RSM). Among various additives for anode, PTFE exhibited the greatest influence on the discharge capacity of the anode. Through response optimization process, we found the optimum composition of the additives to exhibit the greatest discharge capacity. When the amount of additives was too small, the anode was degraded with time due to the low binding strength among alloy powders and the resultant separation of powders from the current collector. In contrast, the addition of large amount of the additives increased in the resistance of the electrode. In addition, the discharge capacity of the anode at $-18^{\circ}C$ increased with decreasing the concentration of KOH, NaOH and LiOH in design range of electrolyte. The resistance and viscosity of electrolyte appear to affect the discharge capacity of the anode at low temperature.

슬립폼 공법으로 건설된 벽식 구조의 거동에 관한 연구 (Structural Behavior of Wall-Type Structure with the Application of Slip-Form System)

  • 문정호;이리형
    • 콘크리트학회지
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    • 제7권4호
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    • pp.157-168
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    • 1995
  • Slip-Form시스템을 사용하였을 때 공기단축 및 우수한 품질의 벽체타설이 가능하기 때문에, 그 적용성 및 구조적 거동을 평가하는 연구가 수행되었다. 그러나 슬래브를 벽체와 동시에 타설할 수 없기 때문에 벽체-슬래브 접합부의 주변에 취약점이 생기게 될 가능성이 있으므로, 본 연구는 Slip-Form시스템을 사용한 벽식 구조의 성능을 평가하고, 효과적인 접합부를 개발하는 것을 목적으로 하였다. 이를 위하여 7개의 벽체 실험체와 8개의 벽체-슬래브 접합부 실험체를 제작하여 실험을 실시하였다. 그리고 실험결과들을 설계식 및 이론적인 해석 결과와도 비교하였다. 벽체압축 실험으로부터 그 구조적 거동이 일체식 구조와 유사함을 알 수 있었으며, 벽체-슬래브 접합부 실험으로 부터는 철근연결용 철물이 있는 경우는 제외하고는 좋은 성능을 나타냄을 알 수 있었다. 그러나 외벽에 철근연결용 철물을 사용한 경우에는 벽체의 강도을 검토하여 설계에 반영하여야 함을 알 수 있었다.

자동차 루프랙의 형상에 따른 구조 해석을 통한 융합 연구 (A Convergence Study through the Structural Analysis due to the Shape of Automotive Roof Rack)

  • 최계광;조재웅
    • 한국융합학회논문지
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    • 제10권12호
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    • pp.257-262
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    • 2019
  • 최근 취미로 다양한 레포츠를 즐기는 인구가 증가하였다. 그에 따라 차량 지붕위에 다양한 물건들을 적재한 차량들을 거리에서 쉽게 볼 수가 있다. 차량 지붕위에 적재를 할 수 있게 하는 장치는 랙 이라는 장치이며 차량마다 각기 다른 형상을 가지고 있다. 다양한 종류들이 있지만 무거운 짐을 적재하기 위해 강도 및 내구성을 가져야 한다. 본 연구에서는 루프 랙의 지지대 방식과 고정대의 형상에 따른 구조 해석을 하였다. 세 가지의 모델들 중, Model C가 가장 좋은 내구성을 가지고 있음을 보였다. 따라서 어떤 형상을 가진 루프랙이 가장 안정성이 있는 것을 본 연구 결과로서 알 수 있다. 본 결과를 토대로 얻은 자동차 루프랙의 형상에 따른 구조 해석에 통한 융합 연구에 대한 설계데이터를 활용함으로서 실생활에서의 자동차 부품에 융합하여 그 미감을 보일 수 있다.

PC 합성보의 수평접합면 전단력 전달성능 평가 및 설계법 분석 (Evaluation of Design Method and Shear Transfer Capacity on the Horizontal Interface of PC Composite Beams)

  • 문정호;오영훈
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제25권1호
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    • pp.81-90
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    • 2013
  • 이 연구에서는 합성보의 수평 접합면에 대한 수평전단력 저항성능을 평가하기 위하여 6개의 접합면 전단성능 실험체를 대상으로 접합면의 표면상태, 전단철근의 보강량과 상세 등의 구조변수에 대한 수평전단강도를 평가하였다. 휨압축파괴를 나타낸 SF-291B를 제외한 모든 실험체는 실험계획에서 의도한 대로 접합면의 수평전단력에 의한 전단파괴를 나타내었다. 설계기준식의 수평전단력 전달 또는 전단마찰 설계법으로 산정한 접합면 전단강도는 실험체의 수평전단 파괴를 초래한 접합면의 수평전단내력을 양호한 수준으로 평가하는 것으로 나타났으며, PCI 설계기준에서 제시한 전단철근의 배근상세와 정착길이는 접합면에서 요구되는 수평전단성능을 확보할 수 있다고 판단된다.