도시형 자기부상열차 대차 프레임의 정적 강도 평가

한정우(Jeong-Woo Han),이종민(Jong-Min Lee),방제성(Je-Sung Bang),송시엽(See-Yeob Song),최정용(Jeong-Yong Choi) 한국철도학회 2012 한국철도학회 학술발표대회논문집 Vol.2012 No.10

본 논문은 도시형 자기부상열차의 고유특성과 주행 중에 발생 가능한 하중을 고려하여 대차 프레임의 정하중시험법을 개발하였으며, 한국형 자기부상열차를 대상으로 정하중 실험을 수행하여 대차프레임의 정적강도를 실험적으로 평가하였다. 정하중 시험결과, 전자석 흡착하중시험에서 가장 높은 응력이 발생되었으며, 발생부위는 캐스팅 블록과 사이드 프레임 연결부로서 대차 프레임의 정적 구조강도를 소재의 항복강도를 기준으로 평가할 때, 정적강도 측면에서 안전측에 있음을 확인하였다. 또한, 하중별 정하중시험에서 측정된 모든 응력준위도 사용재질의 항복강도를 초과하지 않음을 확인하였다. This study presents that a static test method of bogie frame was developed considering characteristics of maglev train itself and possible occurring loads and then static strength for the bogie frame of Korean maglev evaluated experimentally through the static test. The results of the static test showed that the highest stress was measured at a connecting part of casting block and side frame as the result of electromagnet cling load test. When evaluating static strength based on yield strength, it is found to be within safety side. And also all stress levels measured do not exceed the yield strength of the used material.

충격시 CFRP 복합재 판의 거동과 충격후 압축강도에 관한 실험적 연구

이정환 ( Lee Jeong Hwan ),공창덕 ( Gong Chang Deog ),( Soutis C ) 한국복합재료학회 2003 Composites research Vol.16 No.4

충격 시나 충격 후 압축 할 때 구조용 복합재의 거동에 대한 중요성은 충격 손상과 충격후압축강도 예측에 대한 해석적 모델을 개발하기 위해 간과될 수 없을 것이다. 본 연구는 3㎜두께의 [45/-45/0/90]_(3s)-IM7/8552복합재판들을 이용하여 준정적횡하중시험, 저속충격시험, 충격후압축강도시험 및 구멍이 있는 시편의 압축강도시험 등을 수행한 후 이로부터 발견된 결과들을 제시하였다. 준정적횡하중과 충격하중시험에서 발생한 손상면적들이 서로 유사하며, 또한 5.4 J부터 18.7J 까지의 다양한 에너지준위들을 가진 낙하충격 시험 곡선들과 정격시험 곡선들도 서로 유사하다는 결론을 얻었으며, 이때 주어지 에너지 준위에서 정적 과 충격시의 최대하중 값들이 잘 일치한다는 사실을 확인 하였다. 충격후 압축시험에 의한 시편들이 파괴거동이 압축하중하의 구멍이 있는 적충판에서 관찰된 파괴거동과 매우 유사하다는 사실도 확인 되었다. 충격손산 후 잔류강도는 충격손상 등 가구멍이 있는 경우의 시편에서 측정된 압축 강도와 잘 일치하였다. 이와 같은 실험적 연구 결과들을 충격손상면적과 충격후압축강도의 예측에 대한 단순한 해석모델들이 이들 시험결과들로부터 관찰된 파괴기구를 기초로 하여 개발될 수 있음을 제시하고 있다. The importance of understanding the response of structural composites to impact and CAI cannot be overstated to develop analytical models for impact damage and CAI strength predictions. This paper presents experimental findings observed from quasi-static lateral load tests. low velocity impact tests. CAI strength and open hole compressive strength tests using 3 mm thick composite plates([45/-45/0/90]_(3S) - IM7/8552). The conclusion is drawn that damage areas for both quasi-static lateral load and impact tests are similar and the curves of several drop weight impacts with varying energy levels(between 5.4 .I and 18.7 J ) follow the static curve well. In addition, at a given energy the peak force is in good agreement between the static and impact cases. It is identified that the failure behaviour of the specimens from the CAI strength tests was very similar to that observed in laminated plates with open holes under compression loading. The residual strengths arc in good agreement with the measured open hole compressive strengths. considering the impact damage site as an equivalent hole. The experimental findings suggest that simple analytical models for the prediction of impact damage area and CAI strength can be developed on the basis of the failure mechanism observed from the experimental tests.

석탄회의 정적 및 동적 특성 평가

윤여원(Yoon Yeowon),채광석(Chae Kwangsuk),송규환(Song Kyuhwan) 한국지반환경공학회 2009 한국지반환경공학회논문집 Vol.10 No.3

본 연구는 발전소의 적치장에서 채취한 석탄회의 정적 및 동적 강도를 제시하였다. 석탄회는 주로 저회로 이루어져 있으며 정적 및 동적 강도를 평가하기 위하여 NGI형 단순전단시험, 반복단순전단시험 및 직접전단시험을 수행하였으며, 이러한 시험으로 부터의 강도를 모래의 강도와 비교하였다. 본 연구에 사용된 석탄회 속에 있는 저회는 입도분포에 의하면 모래로 분류되었으며 모래보다 높은 강도 특성을 보였다. 석탄회를 토목공사에 활용되기 위해서 사질토와 석탄회를 50:50의 비율로 배치플랜트에서 섞어 사용하는 것은 사질토층과 석탄회층을 교대로 층별 시공하는 것보다 비효율적이다. 혼합시공과 층별시공을 모사하기 위하여 모래와 석탄회가 50:50으로 조성된 시료를 준비하였다. 시험결과 혼합에 의한 시료가 층별시료보다 약간 큰 정적 및 동적 강도를 나타내었다. 높은 강도는 주로 저회의 모난 입자로부터 기인된 것으로 보인다. 혼합시료에서 액상화시의 반복응력비는 반복횟수가 증가함에 따라 층별시료보다 급격히 감소하였다. This study presents static and dynamic strength of coal ashes collected from disposal site of power plant. Main compositions of coal ashes were bottom ashes. In order to evaluate static and dynamic characteristics of coal ash, NGI direct-simple shear tests, cyclic simple shear tests and direct shear tests were conducted. The strengths of coal ashes from those tests were compared to those of sands. Bottom ashes among coal ashes used for this study were classified as sand from the grain size distribution and show higher strength properties than the sands. For utilization of coal ashes in civil engineering project, mixing coal ashes with sandy soil using batch plant is inconvenient and the cost is higher than the spreading sand layer and coal layer alternately. In order to simulate both mixing type and layered type construction, sands and coal ashes were mixed with volume ratio 50:50 and prepared sand and coal ash layers alternately with the same volume ratio. From the tests mixed coal ashes-specimen shows slightly higher static and cyclic strength than the layered specimen at the same density. The higher strength seems due to the angular grain of bottom ashes. The cyclic stress ratio at liquefaction decreases rapidly as the number of cycle increases at mixed specimen than that of layered specimen.

스카프 길이와 결함의 크기에 따른 복합재 적층판의 패치 수리 후 정적 강도 복원 평가

변창석,유재승,피준우,박민영,최진호,권진회 한국항공우주학회 2015 한국항공우주학회 학술발표회 논문집 Vol.2015 No.11

복합재료는 보다 가볍고 견고한 항공기 제작을 위하여 항공기 구조물에 널리 이용되고 있으며, 우수한 비강성, 비강도를 가진 재료로써 그 적용범위가 스파와 벌크헤드와 같은 주구조물로 확대되는 추세이다. 하지만 복합재 구조물의 경우 금속 구조물과 달리 취성파괴가 일어나기 때문에 작은 결함에도 상당한 물성치 차이를 보일 수 있다. 이를 보완하기 위해 복합재 항공기의 유지 보수를 위한 적절한 수리방법이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 복합재 적층판을 이용하여 손상부를 스카프 수리 후 정적강도를 평가하였다. 변수는 두께 대 스카프 길이 비 4 종류, 결함의 크기 2 종류로 나누어 진행하였다. 그 결과, 스카프 비 1/30 시편의 파손강도가 수리 전 시편과 비교하여 83.6%로 가장 높은 회복율을 나타내었고, 두께 대 스카프 길이 비가 클수록 낮은 강도 회복률을 보였다. 한편, 결함의 크기에 의한 효과는 이번 연구에서는 특별한 경향성을 찾기 힘들었다. Composite materials are widely used nowadays to produce the light but sturdy aircrafts due to their outstanding specific strength and stiffness. Application of those materials is even extended to aircraft’s primary structures such as spars and bulkheads. However the composite materials are brittle compared to metallic materials and easily undergo local failures during service and maintenance procedures. Therefore, the maintenance methods as well as the suitable repair methods for damaged parts are necessary. In this study, the static behaviors of repaired composite laminates were investigated with the consideration of some factors such as Thickness-to-scarf length ratio and defect size. When compared with the undamaged laminates, the highest strength recovery was 83.6 percent. In addition, it was found that the larger the thickness-to-scarf length ratio was, the higher the strength of laminate was obtained. On the other hand, defect size did not show a clear tendency.

음향방출법을 응용한 복합재 날개 구조물의 정적구조 건전성 평가

전준탁(Joon-Tak Jun),이영신(Young-Shin Lee) 한국항공우주학회 2009 韓國航空宇宙學會誌 Vol.37 No.8

복합재 날개 구조물에 대한 구조 건전성 및 손상을 평가하기 위하여 정적 구조강도시험에 음향방출(AE)법이 응용되었다. 시험중 스트레인과 변위측정기법을 통하여 정적구조 강도를 확인하였고, 음향방출요소 분석과 위치표정기법을 통하여 구조물의 내부 손상을 평가하고 손상위치를 찾을 수 있었다. 시험은 설계제한하중시험, 2차에 걸친 설계극한하중시험, 파단시험이 수행되었다. 주요한 AE신호는 front lug근처의 표면에 부착된 센서에 의하여 감지되었다. 특히 1차 설계극한하중시험에서 스트레인 및 변위결과는 내부 손상을 보이지 않았으나 AE신호는 내부 손상이 이미 형성된 현상을 나타내었다. 파단시험에서는 AE활성도가 매우 활발하였고, 스트레인 및 변위의 결과는 심한 손상에 의하여 하중경로가 바뀌는 경향을 나타내었다. 음향방출법을 적용하여 정적 구조시험이 진행되는 동안 내부손상이 발생되는 하중과 위치를 정확하게 평가할 수 있었다. 본 연구로부터 음향방출법은 정적 구조강도시험에 있어 내부 손상을 평가하는데 유용한 기법임이 확인되었다. AE technique was applied to the static structural test of the composite wing structure to evaluate the structural integrity and damage. During the test, strain and displacements measurement technique were used to figure out for static structural strength. AE parameter analysis and source location technique were used to evaluate the internal damage and find out damage source location. Design limit load test, the 1st and 2nd design ultimate load tests and fracture test were performed. Main AE source was detected by an sensor attached on skin near by front lug. Especially, at the 1st design ultimate test, strain and displacements results didn't show internal damage but AE signal presented a phenomenon that the internal damage was formed. At the fracture test, AE activities were very lively, and strain and displacements results showed a tendency that the load path was changed by severe damage. The internal damage initiation load and location were accurately evaluated during the static structural test using AE technique. It is certified from this paper that AE technique is useful technique for evaluation of internal damage at static structural strength test.

내부 환보강 T형 관이음부의 정적강도

조현만(HYUN-MAN CHO),류연선(YEON-SUN RYU) 한국해양공학회 2004 韓國海洋工學會誌 Vol.18 No.6

In order to increase the load carrying capacity of tubular structures, the joints of tubular members are usually reinforced with various reinforcement system. A stiffening method with internal ring stiffeners is effectively used for the steel tubular joint with a large diameter. In this study, the behavior of internally ring-stiffened tubular T-joints subjected to axial loading is assessed. For the parametric study, nonlinear finite element analyses are used to compute the static strength on non-stiffened and ring-stiffened T-joints. Based on the numerical results, an internal ring stiffener is found to be efficient in improving the static strength. The influence of geometric parameters has been determined, and the reinforcement effect are evaluated. Based on the FE results, regression analises are performed considering the practical size of ring stiffener. Finally strength estimation formulas for ring-stiffened tubular T-joints are proposed.

프리캐스트 합성형 바닥판의 스터드 전단연결재의 강도에 관한 연구

김영신,김철영 명지대학교 대학원 1997 대학원논문집 Vol.1 No.-

The new composite bridge which is made of precast concrete panel slabs and steel girders has several connection joints which does not exist in conventional one. Especially, the shear connector in a shear pocket is surrounded by high strength mortar unlike the cast-in-place concrete slab. In Korean specifications, there is no code to calculate the strength of shear connection in such a case. In this paper, the strength of shear connection of precast concrete panel slab is examined by experiments. The two primary factors of the diameter of shear stud and the compressive strength of mortar are selected as parameters of the test. Both static and fatigue push-out tests according to BS5400 are carried out. As a result, the behavior of shear connection at failure, the effect of stud diameter and mortar strength on the shear strength of connection and the S-N curve are examined. And it is concluded that the equation for the ultimate strength of shear connection in the conventional cast-in-place slab, which is specified in the Korean code, is not applicable for the precast concrete panel slab.

고소작업차용 절연붐의 시험법 연구

황택주(Taekju Hwang),조규춘(Kyuchun Cho),신행우(Hangwoo Shin),심기중(Kijoong Sim),유오성(Ohsung Yu) 한국자동차공학회 2016 한국자동차공학회 지부 학술대회 논문집 Vol.2016 No.4

In this study, We are represented the several test methods of the insulated boom for aerial work platform. The static strength tests of insulated boom were used the 100kN linear actuator and evaluated the insulated boom’s structural strength. Also, strength tests was conducted the static loading conditions given by the displacement control method. To investigate the strain characteristic of insulated boom, the strain gauge was attached the four position(150, 500, 1000, 1500 mm length from the fixed end) and strain data was acquired. As a result, we could be known that insulated boom’s braking strength was the 4000 kgf and boom’s strain was the same from the tension and compression data acquired the top and bottom surface of the boom. In addition, to evaluate the validity of the CAE analysis results, test results were compared to the analysis results.

재난치안용 멀티콥터 무인기 기체구조 개발

신정우,이승규,노정호 항공우주시스템공학회 2020 항공우주시스템공학회지 Vol.14 No.3

Airframe structure development of the 35 kg class ‘Disaster and Public Safety Multicopter’ UAV is described in this paper. To reduce the airframe weight, T-700 grade CFRP composite material was used, and the fuselage was designed with the semi-monocoque structure and plate installed with the control and communication devices designed in a sandwich structure. The specimen tests for the laminated plate and pipe were conducted to verify the strength and stiffness of the designed parts. The stacking sequence of composite materials was determined by the static strength and vibration analysis, and landing gear strut was designed by the nonlinear analysis with decent speed and ground clearance requirements. The static strength test was performed to evaluate the structural integrity and to verify the landing gear behavior. 본 논문에서는 35 kg급 재난치안용 멀티콥터 무인기의 기체구조 개발에 대해 기술한다. 경량화를 위해 구조재료는 T-700급 탄소 복합재료를 사용하였으며, 동체는 세미 모노코크 구조로, 제어 및 통신장비가 장착되는 판재는 샌드위치 구조로 설계하였다. 설계된 부품과 동일한 적층판과 파이프를 제작하고 시편시험을 수행하여 강도와 강성을 확인하였다. 정적강도 및 진동 해석을 수행하여 복합재료 적층순서를 결정하였고, 착륙속도 및 지상이격 요구조건과 비선형 해석을 통해 착륙장치 스트러트의 적층순서를 결정하였다. 정적강도시험을 통해 구조 건전성을 평가하고 착륙장치의 거동을 확인하였다.

착륙장치 정적강도 시험평가

임주섭(Joosup Lim),이승규(Seung-Gyu Lee),신정우(Jeong-Woo Shin),김태욱(Tae-Uk Kim) 항공우주시스템공학회 2018 항공우주시스템공학회 학술대회 발표집 Vol.2018 No.11