• 소성∙가공
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• 제29권6호
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• pp.316-322
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• 2020

The flow stress curve is usually determined via uniaxial tensile or simple compression test. However, the flow stress curve up to high strain cannot be obtained using these two tests. This study presents a simple method for obtaining the flow stress curve up to high strain via FE analysis, a simple compression test, and an indentation test. In order to draw the flow stress curve up to high strain, the indentation test was carried out with the pre-stained specimen using the simple compression test. The flow stress curve of Al6110 was evaluated up to high strain using the proposed method, and the result was compared with the flow stress curve of the uniaxial tensile test of the initial material.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제53권2호
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• pp.647-656
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• 2021

Knowing a material's true stress-strain curve is essential for performing a nonlinear finite element analysis to solve an elastoplastic problem. This study presents a simple methodology to determine the true stress-strain curve of type 304 and 316 austenitic stainless steels in the full range of strain from a typical tensile test. Before necking, the true stress and strain values are directly converted from engineering stress and strain data, respectively. After necking, a true stress-strain equation is determined by iteratively conducting finite element analysis using three pieces of information at the necking and the fracture points. The Hockett-Sherby equation is proposed as an optimal stress-strain model in a non-uniform deformation region. The application to the stainless steel under different temperatures and loading conditions verifies that the strain hardening behavior of the material is adequately described by the determined equation, and the estimated engineering stress-strain curves are in good agreement with those of experiments. The presented method is intrinsically simple to use and reduces iterations because it does not require much experimental effort and adopts the approach of determining the stress-strain equation instead of correcting the individual stress at each strain point.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집A
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• pp.395-400
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• 2001

The Split Hopkinson Pressure Bar(SHPB) technique, a special experimental apparatus, has been used to obtain the material behavior under high strain rate loading condition. In this paper, dynamic deformation behaviors of the PMMA under high strain rate tensile loading are determined using SHPB technique.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.933-936
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• 2008

모르타르에 2 %이내의 합성섬유를 혼입함으로써 콘크리트의 수십, 수백 배에 달하는 인장변형률 경화거동을 보이는 ECC가 기존 연구에 의해 개발되었으며, ECC를 구조부재에 사용할 경우, 구조물의 성능개선이 매우 커질 것으로 판단된다. 그러나 ECC를 사용한 구조물을 설계할 때 중요한 요인인 ECC의 인장거동 관계 예측에 대해서는 많은 연구가 이루어지지 않았으며, 특히 보다 실제적인 인장거동 관계를 예측하기 위해서는 섬유분산성 등 실제의 균열면응력-변위 곡선을 고려한 연구가 필요하다. 따라서, 이 연구에서는 ECC의 인장거동 관계를 예측할 수 있는 기법을 제시하였다. ECC의 인장거동 예측방법은 초기균열강도, 인장강도, 인장변형률을 구하는 과정으로 구성되는데, 보다 합리적이고 실제적인 ECC의 인장거동 예측을 위하여 균열면응력에서 가교작용에 기여하는 유효섬유의 개수를 섬유의 기울어진 각도와 섬유사이의 간격에 따라 예측하였다. 또한 극한인장변형률 예측을 위하여 화상처리기법을 사용하였다. ECC의 인장실험결과와의 비교를 통하여 예측방법의 타당성을 평가하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제33권10호
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• pp.1054-1064
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• 2009

본 연구에서는 인장시험 및 유한요소해석으로 재료의 파단 진변형률을 구하고, 궁극적으로 재료의 진응력-진변형률을 얻는 방법을 제안했다. 먼저 인장시험으로 얻은 응력-변형률 선도를 네킹점에서 선형 외삽해, 초기 진응력-진변형률 곡선을 설정하고, 이를 유한요소해석에 채택했다. 유한요소해석 후 Bridgman 계수 및 평판 수정계수들을 사용해, 단축 상태의 하중-진변형률 선도를 얻어 파단진변형률을 실험-해석적으로 구했다. 이 예측 파단진변형률의 실험치 대비 오차는 3% 미만이다. 이렇게 구한 파단 진변형률과 이에 상응하는 파단진응력을 구해 파단점을 결정한다. 이어 네킹점과 결정한 파단점을 연결하는 네킹 후 진응력-진변형률 선형선도를 확보하고, 이를 네킹 전의 실험선도와 결합해 최종적으로 재료의 진응력-진변형률 선도를 완성했다. 본 연구에서 제시한 실험-해석적 진응력-진변형률 곡선 획득 방법은 SS400 평판시편과 같이 파단면적 측정이 어려운 경우, 그 유용함이 배가된다.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제12권1호
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• pp.868-880
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• 2020

One of the main concerns in the structural integrity of offshore pipelines is mechanical damage from external loads. Pipelines are exposed to fatigue failure in welded joints due to geometric discontinuity. In addition, fatigue loads such as currents, waves, and platform motions may cause significant plastic deformation and fracture or leakage within a relatively low-cycle regime. The 2007 ASME Div. 2 Code adopts the master S―N curve for the fatigue evaluation of welded joints based on the mesh-insensitive structural stress. An extension to the master S―N curve was introduced to evaluate the low-cycle fatigue strength. This structural strain method uses the tensile properties of the material. However, the monotonic tensile properties have limitations in describing the material behavior above the elastic range because most engineering materials exhibit hardening or softening behavior under cyclic loads. The goal of this study is to extend the cyclic stress-strain behavior to the structural strain method. To this end, structural strain-based procedure was established while considering the cyclic stress-strain behavior and compared to the structural strain method with monotonic tensile properties. Finally, the improved prediction method was validated using fatigue test data from full-scale girth-welded pipes.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2006년도 춘계학술발표회 논문집(I)
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• pp.118-121
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• 2006

The research reported here is concerned with the effects of the fiber combination condition and water/cement ratio on the mechanical properties of high performance fiber-reinforced cementitious composites(HPFRCC). An experimental investigation of the behavior of steel cords(SC) and SC and Polyethylene(PE) hybrid fiber reinforced cementitious material under compressive and tensile loading is presented. In this experimental research, the tensile and compressive strength and strain capacity of HPFRCC were selected using the cylindrical specimens. The results show that W/C ratio is a significant effect factor on the compressive and tensile performance of HPFRCC. The envelope curve concept applies to hybrid fiber-reinforced cementitious composites in tension just as it does to compressive stress-strain curve of fiber-reinforced cement composites. For practical purposes, the tensile envelope curve may be taken to be the same as the monotonic tensile stress-strain curve.

• 콘크리트학회논문집
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• 제21권5호
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• pp.541-548
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• 2009

지금까지 ECC의 인장거동 예측에 대한 이론적인 연구는 균열면에서 섬유가 균일하게 분산되어 있다고 가정하고 섬유 가교 곡선을 유도하는 방법으로 수행되었으며, 섬유의 기울어진 각도와 섬유사이의 간격은 섬유 가교 곡선을 예측하는데 큰 영향을 준다. 그러나 이론적으로 유도된 방법은 섬유의 기울어진 각도와 섬유 간격에 따라서 섬유가교 곡선의 형태가 달라지는 것을 모사하지 못하여 실제 섬유 가교 곡선과 차이를 보이며, ECC 인장거동을 예측할 때 큰 오차가 발생할 수 있다. 이 연구에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 균열면에서 섬유 가교 작용에 기여하는 유효 섬유의 개수를 섬유의 기울어진 각도와 섬유 간격에 따라 고려한 후, 수정된 섬유 가교 곡선을 구하고, 이를 이용하여 보다 합리적인 ECC의 인장거동 예측기법을 제시하였다. 또한, 인장거동 예측에 중요한 변수인 초기 균열 강도, 섬유 가교 곡선에서의 최고 응력과 변위, 인장변형률, 균열간격을 구하기 위한 방법과 절차를 제시하였다. 그리고 예측 방법의 타당성을 평가하기 위하여 수정된 섬유 가교 곡선과 이론적인 섬유 가교 곡선으로 구한 ECC의 인장거동을 실험 결과와 비교하였다. 수정된 섬유 가교 곡선을 사용할 경우, 실험 결과와 잘 일치함을 알 수 있었으며, ECC의 인장거동을 합리적으로 예측할 수 있을 것으로 판단된다.

• International Journal of Automotive Technology
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• 제7권5호
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• pp.571-577
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• 2006

This paper deals with dynamic tensile characteristics for the polypropylene used in an IP(Instrument Panel). The polypropylene is adopted in the dash board of a car, especially PAB(Passenger Air Bag) module. Its dynamic tensile characteristics are important because the PAB module undergoes high speed deformation during the airbag expansion. Since the operating temperature of a car varies from $-40^{\circ}C$ to $90^{\circ}C$ according to the specification, the dynamic tensile tests are performed at a low temperature($-30^{\circ}C$), the room temperature($21^{\circ}C$) and a high temperature($85^{\circ}C$). The tensile tests are carried out at strain rates of six intervals ranged from 0.001/sec to 100/sec in order to obtain the strain rate sensitivity. The flow stress decreases at the high temperature while the strain rate sensitivity increases. Tensile tests of polymers are rather tricky since polymer does not elongate uniformly right after the onset of yielding unlike the conventional steel. A new method is suggested to obtain the stress-strain curve accurately. A true stress-strain curve was estimated from modification of the nominal stress-strain curves obtained from the experiment. The modification was carried out with the help of an optimization scheme accompanied with finite element analysis of the tensile test with a special specimen. The optimization method provided excellent true stress-strain curves by enforcing the load response coincident with the experimental result. The material properties obtained from this paper will be useful to simulate the airbag expansion at the normal and harsh operating conditions.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1997년도 추계학술대회 논문집
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• pp.790-794
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• 1997

Mechanical properties of the materials used for transportations and industrial machinery under high strain rate loading conditions such as seismic loading are required to provide appropriate safety assessment to those mechanical structures. The Split Hopkinson Pressure Bar(SHPB) technique with a special experimental behavior under high strain rate loading condition In this paper, dynamic deformation behaviors of A15052-H32 under high strain rate tensile loading are determined using the SHPB technique.