• Nuclear Engineering and Technology
• /
• 제24권1호
• /
• pp.98-109
• /
• 1992

본 연구에서는 천호산석회암에 대한 피로파괴 거동을 조사하기 위해“일축압축 반복시험”을 수행하였고, 반복 하중하에서는 하중속도를 760kg/$\textrm{cm}^2$/sec로 적용하여 일정하게 유지시켰다. 또한 암종에 따른 피로거동을 규명하기 위해 Indiana 석회암과 성주사암에 대한 기존의 연구결과와 비교 검토하였다. 피로현상은 파괴에 이르는데 요하는 반복횟수(N)와 최대적용응력(S)과의 관계를 S-N 곡선으로 나타낸다. 암종에 따른 S-N곡선을 비교하기 위해 $10^4$반복횟수까지 식으로 나타내었고, 이 때의 천호산석회암과 성주사암시편의 상관계수(R)는 각각 0.886, 0.983 이다. 3가지 암석시편 모두가 응력 수준이 높을수록 피로수명이 짧은 점을 알 수 있었다 암종별 피로수명은 천호산석회암, Indiana 석회암과 성주사암의 경우에 있어서 각각 응력수준 81.5% 이상, 70% 이상 74.8% 이상에 해당한다고 볼 수 있다. $10^4$회 반복에서도 파괴되지 않은 시편들에 대해 정하중강도를 측정하여 원래의 정하중강도와 비교한 결과, 강도증가율은 천호산석회 암이 약 6.18%, Indiana 석회암의 경우는 10.96% 정도이다. 반복횟수에 따른 포아송비와 체적변형률의 변화를 조사하기 위해 천호산 석회암과 성주사암을 비교한 결과, 두 경우 모두 응력수준이 높을수록 급증하는 경향을 나타내며, 파괴직전부터 급격한 증가추세를 보였다 또한 각 응력수준에 저한 포아송비와 체적변형률에 있어서 1회 반복시와 파괴직전의 반복시를 비교 검토하였다.

• 콘크리트학회지
• /
• 제11권2호
• /
• pp.157-165
• /
• 1999

콘크리트 휨부재의 극한강도를 예측할 떼에는 부재의 크기효과는 고려하지 않는 것이 일반적이다. 그러나 콘크리트는 여러 형태의 하중에 대하여 부재의 크기가 증가함에 따라 강도가 감소하는 크기효과를 항상 나타낸다. 따라서 본 논문에서는 휨압축 부재에 대한 실험을 수행하여 크기효과를 검토하고자 한다. 이를 위하여 축 압축력과 휨모멘트를 동시에 받는 일련의 C형 공시체에 대한 실험을 수행하였다. 공시체의 크기는 3가지 였으며 콘크리트의 압축강도는 528 kg/$cm^2$로 하였다. 실험결과로부터 부재의 크기가 증가함에 따라 파괴시의 휨압축 강도가 감소하는 크기효과가 존재하며, 실린더 공시체의 축압축 강도보다 강도감소 현상이 더욱 분명함을 알 수 있었다. 최종적으로 실험자료에 대한 회귀분석을 수행하여 이를 예측할 수 있는 모델식을 제안하였다.

• International Journal of Concrete Structures and Materials
• /
• 제10권sup3호
• /
• pp.33-41
• /
• 2016

Ultra-high performance concrete (UHPC) is one of the most promising construction materials because it exhibits high performance, such as through high strength, high durability, and proper rheological properties. However, it has low tensile ductility compared with other normal strength grade high ductile fiber-reinforced cementitious composites. This paper presents an experimental study on the tensile behavior, including tensile ductility and crack patterns, of UHPC reinforced by hybrid steel and polyethylene fibers and incorporating plastic beads which have a very weak bond with a cementitious matrix. These beads behave as an artificial flaw under tensile loading. A series of experiments including density, compressive strength, and uniaxial tension tests were performed. Test results showed that the tensile behavior including tensile strain capacity and cracking pattern of UHPC investigated in this study can be controlled by fiber hybridization and artificial flaws.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제27권1호
• /
• pp.167-174
• /
• 2003

Fatigue damage of 2.2Ni-1Cr-0.5Mo steel used fir high strength pressure tubes and vessels was evaluated using uniaxial specimens subjected to strain-controlled fatigue loading. Based on the fatigue test results from different strain ratios of -2. -i 0, 0.5, 0.75, the fatigue damage of the steel was represented by using a cyclic strain energy density. Mean stress relaxation depended on the magnitude of the applied strain amplitude. The high pressure vessel steel exhibited the cyclic softening behavior. Total strain energy density consisting of the plastic strain energy density and the elastic tensile strain energy density described fairly well the fatigue life of the steel, taking the mean stress effects into account. Compared to other fatigue damage parameters, fatigue life prediction by the cyclic strain energy density showed a good correlation with the experimental fatigue lift within a factor of 3.

• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제35권2호
• /
• pp.241-256
• /
• 2010

The interaction between steel tube and concrete core is the key issue for understanding the behavior of concrete-filled steel tube columns (CFTs). This study investigates the force transfer by natural bond or by mechanical shear connectors and the interaction between the steel tube and the concrete core under three types of loading. Two and three-dimensional nonlinear finite element models are developed to study the force transfer between steel tube and concrete core. The nonlinear finite element program ABAQUS is used. Material and geometric nonlinearities of concrete and steel are considered in the analysis. The damage plasticity model provided by ABAQUS is used to simulate the concrete material behavior. Comparisons between the finite element analyses and own experimental results are made to verify the finite element models. A good agreement is observed between the numerical and experimental results. Parametric studies using the numerical models are performed to investigate the effects of diameterto-thickness ratio, uniaxial compressive strength of concrete, length of shear connectors, and the tensile strength of shear connectors.

• Computers and Concrete
• /
• 제15권2호
• /
• pp.305-319
• /
• 2015

On mesoscopic level, concrete can be treated as a three-phase composite material consisting of mortar, aggregates and interfacial transition zone (ITZ) between mortar and aggregate. A lot of research has confirmed that ITZ plays a crucial role in the mechanical fracture process of concrete. The aim of the present study is to propose a numerical method on mesoscale to analyze the failure mechanism of reinforced concrete (RC) structures under mechanical loading, and then it will help precisely predict the damage or the cracking initiation and propagation of concrete. Concrete is meshed by means of the Rigid Body Spring Model (RBSM) concept, while the reinforcing steel bars are modeled as beam-type elements. Two kinds of RC members, i.e. subjected to uniaxial tension and beams under bending, the fracture process of concrete and the distribution of cracks, as well as the load-deflection relationships are investigated and compared with the available test results. It is found that the numerical results are in good agreement with the experimental observations, indicating that the model can successfully simulate the failure process of the RC members.

• Steel and Composite Structures
• /
• 제47권6호
• /
• pp.781-794
• /
• 2023

In order to directly apply seawater and sea sand in construction without desalination, a type of square concrete-filled steel tube (CFST) encased with prefabricated seawater sea-sand concrete filled Polyvinyl Chloride (PVC)/Glass Fiber Reinforced Polymer (GFRP) tube column was proposed. Twenty short columns were tested under uniaxial loads, and the test parameters included inner tube types, seawater sea-sand concrete replacement ratios, concrete strength, the wrapping area of Carbon Fiber Reinforced Polymer (CFRP) strips and the thickness of GFRP tube. The effects of the parameters on failure modes, loading capacity, ductility and strain responses were discussed. All the tested specimens failed with serious buckling of the steel tubes and fracture of the inner tubes. The specimens had good residual bearing capacity corresponding to 64% to 88.9% of the peak capacity. The inner GFRP tubes and PVC tubes wrapped by CFRP strips provided stronger confinement to the core concrete, and were good choices for the proposed columns. Moreover, an analytical model for the composite column with different inner tube types was proposed.

• 한국터널지하공간학회 논문집
• /
• 제3권1호
• /
• pp.51-62
• /
• 2001

AE와 DRA를 이용한 초기응력 측정법은 실험실 시험을 통해 초기응력을 측정하는 방법 중의 하나이다. 이 방법은 시추와 실험실 시험간에 지연시간이 발생하며 시료에 축방향 반복하중을 가하여 초기응력을 결정하기 때문에 지하 암반의 응력 상태와는 다른 결과를 얻을 수도 있다. 이 연구에서는 지연시간을 다르게 하여 지연시간이 선행응력 결정에 미치는 영향을 살펴보았다. 그리고 축방향 선행응력만을 가한 시료와 축방향 선행응력과 봉압을 모두 가한 시료에 대해 AE와 DRA를 이용하여 선행응력을 결정하여 봉압이 축방향 선행응력 결정에 미치는 영향을 살펴보았다. 지연시간이 길어질수록 오차가 약간씩 증가하는 경향이 나타났으나 지연시간이 1개월인 시료라 할지라도 AE와 DRA를 이용한 경우 각각 16%와 12%의 오차범위 내에서 선행응력을 결정할 수 있었다. 축방향 선행응력만을 가한 경우 AE를 이용하면 9%, DRA를 이용하면 4%의 오차범위 내에서 축방향 선행응력을 결정할 수 있었으나 축방향 선행응력과 봉압을 모두 가한 경우는 각각 17%와 14%의 오차범위 내에서 축방향 선행응력을 결정할 수 있었다. 터널현장에서 시추한 코어를 이용하여 초기응력을 측정한 결과 AE와 DRA는 유사한 결과를 나타내었으나 수압파쇄법에 의한 결과보다는 작은 값을 갖는 것으로 나타났다.

• 한국자동차공학회논문집
• /
• 제18권4호
• /
• pp.121-126
• /
• 2010

The automotive weather strip has functions of isolating of water, dust, noise and vibration from outside. To achieve good sealing performance, weather strip should be designed to have the high contact force and wide contact area. However, these design causes excessive permanent deformation of weather strip. The causes of permanent deformation is generally explained to be the chemical material detrioration and physical variation and cyclic loading, etc. This paper introduces a numerical method to predict the permanent deformation using the time dependent viscoelastic model which is represented by Prony series in ABAQUS. Uniaxial tension and creep tests were conducted to obtain the material data. And the lab. test for the permanent deformation was accelerated during shorter time, 300 hours. The permanent deformation of weather strip was successfully predicted under the different loading conditions and different section shapes using the suggested numerical process.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제21권5호
• /
• pp.589-597
• /
• 2009

고인성 섬유보강 시멘트 복합체는 시멘트 매트릭스 내 보강된 섬유의 계면부착응력에 의해 다수의 미세균 열분산 및 손상저항성능을 갖게 되나, 이를 구조물에 적용하기 위해서는, 고인성 섬유보강 시멘트 복합체의 파괴거동을 규명함과 동시에 보강섬유에 따른 시멘트 매트릭스의 마이크로 파괴메커니즘에 대한 이해가 요구된다. 이 연구에서는 단조 및 반복가력시 고인성 섬유보강 시멘트 복합체의 파괴특성 및 음향방출신호특성을 규명하기 위하여 총 4 시리즈의 시험체가 사용되었으며, 주요 실험변수는 섬유의 종류(PE, PVA, SC), 혼입률, 하이브리드 타입, 가력방법(단조, 반복)이다. 실험결과, 고인성 섬유보강 시멘트 복합체의 압축거동에 따른 손상진전은 섬유의 혼입률 및 하이브리드에 따라 상이하게 나타났다. 또한 음향방출신호로부터, 각 하중단계의 2, 3번째 사이클에서의 진폭 감소 특성이 나타났으며, 이는 각 사이클별 변형률 증가와의 관련성을 보여 이를 이용한 강도 예측이 가능할 것으로 판단된다. 또한 최대강도의 80%까지 펠리시티 효과 및 카이저 효과가 나타났으며, 하이브리드 섬유 혼입시 매크로 균열 제어로 인해 손상의 복원 및 분산능력이 뛰어난 것으로 나타났다.