• Title, Summary, Keyword: 평균응력

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Fatigue Life Prediction and Ratcheting behavior of the Elbrodur-NIB under Fatigue loading with mean stress (평균응력을 포함한 피로하중 하에서 Elbrodur-NIB의 피로수명예측 및 Ratcheting 거동)

  • Lim, Chang-Bum
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.39 no.7
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    • pp.612-617
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    • 2011
  • An experimental study was carried out for the Elbrodur-NIB(copper alloy) at room temperature under stress-controlled uniaxial fatigue loading with and without mean stress. As a result, the effects of stress amplitude, mean stress and stress rate on ratcheting behavior were investigated. The ratcheting strain increased with increasing stress amplitude for a given mean stress, and with mean stress for a given stress amplitude. But, the ratcheting strain decreased as the stress rate increased. The three mean stress models were investigated and the mean stress models of Smith-Watson-Topper and Walker yielded good correlation of fatigue lives in the life range of $10^2-10^5$cycles.

외경에 홈을 지닌 자긴가공된 압력용기의 응력해석 및 피로수명평가

  • 고승기
    • Journal of the KSME
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    • v.31 no.4
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    • pp.356-363
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    • 1991
  • 선형 탄성 유한요소 응력해석과 평균응력 효과를 고려한 저주기 피로실험으로부터 결정된 피로 특성, 그리고 국부변형률 방법을 종합하여 외경에 흠이 존재하는 자긴가공된 두꺼운 압력 용기의 피로수명이 평가되었다. 직사각형의 매우 날카로운 흠에서의 응력집중계수는 타원형 홈에서의 응력집중계수의 약 두배의 값이 얻어졌으며, 고강도 압력용기강인 ASTM A723의 저주기 피 로거동에 대한 평균응력 영향은 Morrow 및 SWT 파라메타를 이용하여 충분히 고려되었다. 균열발생이 예상되는 위험한 부분인 홈의 뿌리부분에서의 국부적인 응력, 변형률이 계산되었으며 예측된 피로수명은 실험적으로 얻어진 수명과 비교했을 때 2에서 4배의 오차를 보이면서 일치 하는 결과를 얻었다.

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Numerical Analysis of Stress Regimes in and around Inactive and Active Fault Zones (비활성 그리고 활성 단층지역 내부와 주변에서의 응력장에 대한 수치적 분석)

  • Jeong, Woo-Chang;Song, Jai-Woo
    • Journal of Korean Society of Hazard Mitigation
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    • v.1 no.1
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    • pp.117-125
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    • 2001
  • This paper presented the analysis of stress regimes in and around inactive and active fault zones. The stress regime in the vicinity of an existing inactive fault zone is dependent on the orientation of the fault with respect to the current stress field and the contrast between the elastic properties of the faulted rock and those of the surrounding rock. In the analysis of stress regimes around an active fault zone, if the yielding stress is exceeded during loading, the localized shearing in a fault zone will result in weakness with mean stresses in the fault becoming lower than those in the surrounding rock. It can be expected that such stress gradients will induce fluid flow towards the faults zone.

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A depth-integrated numerical model considering the secondary flows in the channel bend (만곡부 이차류 특성을 고려한 수심 적분된 2차원 수치모형)

  • Kim, Tae-Beom;Choi, Byung-Woong;Choi, Sung-Uk
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • pp.555-559
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    • 2009
  • 난류응력은 순간속도성분을 시간평균성분과 편차성분의 합으로 보고 Navier-Stokes 방정식으로부터 Reynolds 방정식을 유도할 때 나타나게 된다. Reynolds 방정식으로부터 수심 적분된 천수방정식을 유도하는 과정에서 시간 평균된 유속성분을 수심 적분된 유속성분과 편차성분의 합으로 본다면, 분산응력 (dispersion stress)이라고 하는 추가적인 새로운 항이 잔류하게 된다. 점성응력, 난류응력, 그리고 분산응력을 통칭하여 유효응력 (effective stress)이라고 한다. 일반적으로 수심에 비해 수로 폭이 넓은 개수로에서는 유효응력이 흐름특성의 수치 근사해에 큰 영향을 미치지 못한다고 가정하여 2차원 수심적분 모형에서 유효응력을 생략하기도 한다. 또한 유효응력을 적용하더라도, 점성응력이 난류응력에 비해 무시할 만큼 작다고 가정하여 난류응력만을 적용하며, 분산응력은 무시된다. 하지만 만곡부에서는 원심력과 편수위로 인한 횡방향 압력의 불균형이 발생하기 때문에, 만곡부의 이차류가 발생되며, 유속의 연직방향 분포도 일정하지 않게 된다. 따라서 본 연구의 목적은 만곡부의 이차류 특성을 수심적분 2차원 모형에 반영하기 위해 분산응력을 고려한 모형의 개발 및 검증이다. 불규칙한 모의영역을 원활히 나타낼 수 있도록 곡선좌표계를 사용하는 여타 모형들과 달리 유한유소법을 이용하여 수치해를 구하며, 따라서 x, y 좌표축을 사용하는 데카르트 좌표계를 사용하여 지배방정식을 나타낸다. 분산응력의 유 무에 따른 수치결과를 Rozovskii의 $180^{\circ}$ 만곡수로 실내실험 자료와 비교하여 개발 모형을 검증한다.

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3D Numerical Simulations of Secondary Currents in a Trapezoidal Open-Channel Flows (사다리꼴 개수로 흐름에서 이차흐름의 차원 3차원 수치모의)

  • Kang, Hyeong-Sik;Choi, Sung-Uk
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • pp.1631-1635
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    • 2006
  • 본 연구에서는 레이놀즈응력모형(RSM: Reynolds Stress Model)을 이용하여 사다리꼴 개수로 흐름을 수치모의 하였다. 측벽 경사에 따른 사다리꼴 개수로 흐름을 수치모의 하였으며 계산된 평균유속 분포는 기존의 실험 결과와 비교하였다. 그 결과 개발된 레이놀즈응력이 사다리꼴 개수로 흐름을 비교적 잘 예측하는 것으로 나타났다. 또한 사다리꼴 수로에서는 직사각형 개수로 흐름과 달리 velocity dip 현상이 발생하지 않는 것으로 나타났다. 특히 측벽 경사가 32..인 사다리꼴 수로에서의 평균유속 및 바닥 전단응력 분포는 측벽 경사가 큰 경우와 다른 형태의 평균유속 및 전단응력 분포가 형성되는 것으로 나타났다.

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Stress Effects on Activity of Primary Cracks Initiating at Stress Concentrator (응력 집중원에서 발생하는 초기 균열의 거동에 미치는 응력장의 영향)

  • Song, Sam-Hong;Kim, Jin-Bong
    • Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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    • v.16 no.3
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    • pp.145-153
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    • 1999
  • This study has been performed to investigate the stress distribution around defects that behave as stress concentrators and fracture mechanical analysis for cracks initiatiating at stress concentrators. The stress distribution was analyzed using Finite Element Method and non dimensional stress intensity factor was determined by the mean stress method. In addition, stress interaction effects around defects and cracks were compared.

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Improvement of Two-layer Model using Reynolds Stress Distribution of Vegetated Open-channel Flows (침수식생 개수로의 레이놀즈응력분포를 이용한 2층모형 개선)

  • Yang, Won-Jun;Choi, Sung-Uk;Choi, Byung-Woong;Bae, Hye-Deuk
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • pp.515-519
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    • 2010
  • 본 연구에서는 침수식생 개수로 흐름의 평균유속 및 다양한 난류량 예측이 가능한 해석적 모형의 비교 분석을 수행하였다. 각 모형의 비교분석에 사용한 수리실험자료는 기존의 다양한 연구자가 제시한 실험결과를 이용하였다. 레이놀즈응력의 경우, 상부영역에서는 선형분포를 가정한 두 모형 모두 수리실험자료와 잘 일치하였다. 그러나 식생영역의 경우 3층모형에서 가정한 지수함수 형태의 레이놀즈응력은 실험자료와 잘 일치하지 않는 것으로 나타났다. 평균유속의 경우, 삼층모형에서 새로이 추가된 내부식생영역은 전체적인 예측결과에 큰 영향을 미치지 않는 것으로 나타났지만, 전체적인 평균유속 예측결과는 두 모형 모두 비교적 유사하였다. 본 연구를 통하여 분석된 2층모형과 3층모형의 장점만을 취합하여 이층모형의 정확성을 개선하였다. 기존 수리실험자료를 이용하여 식생수로의 레이놀즈응력분포식을 최적화된 멱함수 형태로 제시하였다. 개발된 모형을 기존 수리실험자료에 적용한 결과 특정 조건을 제외하고는 비교적 정확하게 식생흐름의 평균유속분포를 예측하는 것으로 나타났으며, 이는 식생 및 흐름조건에 의해 식생영역의 레이놀즈응력분포형태가 왜곡되어있을 경우인 것으로 분석되었다.

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Relative Density and Stress-Dependent Failure Criteria of Marine Silty Sand Subjected to Cyclic Loading (반복하중을 받는 해양실트질 모래의 상대밀도에 따른 응력기반 파괴기준)

  • Ko, Min Jae;Son, Su Won;Kim, Jin Man
    • Journal of the Korean Geotechnical Society
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    • v.33 no.1
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    • pp.79-91
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    • 2017
  • An experimental study has been conducted by using the Cyclic Direct Simple Shear apparatus to evaluate the influence of average and cyclic shear stresses on the undrained shear failure behavior of marine silty sand considering various relative densities. The obtained results show that despite using different relative densities, similar trends were gained in the cyclic shear deformation. Moreover, the cyclic shear deformation is affected mainly by the average and cyclic shear stresses. The number of cyclic loads for failure is significantly affected by the cyclic shear stress ratio and relative density, and is less affected by the average shear stress ratio. The proposed three-dimensional stress-dependent failure contour can be used effectively to assess the soil shear strength considering various relative densities in the design of foundation used for offshore structures.

Nonlinear FE Analysis of RC Shear Walls (철근콘크리트 전단벽의 비선형 유한요소해석)

  • 곽효경;김도연
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.12 no.3
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    • pp.293-308
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    • 1999
  • 이 논문에서는 패널, 깊은 보 그리고 전단벽과 같이 평면응력상태하에 있는 철근콘크리트 구조물의 비선형 유한요소해석에 있어서의 직교이방성 콘크리트 구성 모델의 적용성을 보여준다. 등가의 일축 변형을 개념을 토대로 콘크리트의 구성 관계가 주변형률 축과 일치하고 하중이력에 따라 회전하는 직교하는 축에 대해 제시된다. 제안된 모델은 이축 압축응력상태와 인장-압축 응력상태에서 각각 압축강도의 증가와 인장 저항력의 감소효과를 보여주는 이축 파괴영역의 정의를 포함한다. 인장균열이 발생한 후, 콘크리트의 압축강도의 감소효과가 제시되고, 인장강화효과로 알려진 철근에 의해 지지되는 콘크리트의 인장응력이 고려된다. 평균응력과 평균변형률 개념을 사용하여 힘의 평형, 적합조건 그리고 철근과 철근을 둘러싼 콘크리트 사이의 부착응력-슬림 관계를 토대로 인장강화효과를 모사하기 위한 모델이 제안된다. 유한요소 모델에 의한 예측은 유용한 실험자료와의 비교에 의해 입증된다. 이 논문에서는 해석결과와 이상화한 전단 패널실험으로부터 얻어진 실험값의 비교연구가 수행되고, 제안된 모델의 타당성을 보여주기 위해 서로 다른 응력상태하의 전단 패널 보와 벽체의 힘-변위 관계를 평가하였다.

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