등분포 축하중을 받고 첨가질량이 재하된 적충복합판의 고유진동수

박제선,홍창우,이정호,이주형,Park, Jae-Sean,Hong, Chang-Woo,Lee, Jung-Ho,Lee, Joo-Hyung 강원대학교 산업기술연구소 1999 産業技術硏究 Vol.19 No.-

Vibration analysis for some of simple supported antisymmetric composite laminated plate loaded uniformly distributed axial force and attached mass was carried out. Because it is complicated to analysis this type of plate by theory of antisymmetric laminate, possibility for application of theory of special orthotropic laminate was studied, and natural frequency of laminated plate attached mass was calculated. Stiffness $B_{16}$, $B_{26}$, $D_{16}$, $D_{26}$ for this type of antisymmetric laminated plate converge on zero as the number of ply increases and it is possible to use classical theory by reason that considered plate has quasi-homogeneity without relevance to variation of angle. Difference between results by theory of antisymmetric and special orthotropic laminate is 0.36~1.96%, therefore it is convenient to analyze this by use of theory of special orthotropic laminate. When composite laminated plate with attached mass is analyzed range that was able to neglect self-weight of plate was proposed.

인천국제공항철도 건설공사현장 참관기

박제선,김인혁 대한토목학회 2004 대한토목학회지 Vol.52 No.1

강구조물(鋼構造物) 맞대기 용접연결부(鎔接連結部)의 피로파괴거동(疲勞破壞擧動)에 관한 연구(硏究)

박제선,정영화,김정태,Park, Je Seon,Chung, Yeong Wha,Kim, Jeong Tae 대한토목학회 1986 대한토목학회논문집 Vol.6 No.3

소재시험편(素材試驗片)과 맞대기 용접시험편(鎔接試驗片)을 대상(對象)으로 피로시험(疲勞試驗)을 행(行)하여 작용최대응력(作用最大應力)-피로수명(疲勞壽命)(S-N)선도(線圖), 소성변형율(塑性變形率)-하중반복회수(荷重反復回數)(${\varepsilon}_p$-N)선도(線圖), 초기균열발생시(初期龜裂發生時)의 소성변형율(塑性變形率)-피로수명(疲勞壽命)(${\varepsilon}_p-N_c$)선도(線圖) 및 균열성장율(龜裂成長率)-응력확대계수변동범위(應力擴大係數變動範圍)(da/dN-${\Delta}K$)선도(線圖)를 그려서 강구조물(鋼構造物) 용접부(鎔接部)에서의 여러가지 피로거동(疲勞擧動)을 검토(檢討)하였다. 본(本) 연구(硏究)에서 얻어진 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 하중반복회수(荷重反復回數) $2{\times}10^6$ cycle에서의 피로강도(疲勞强度)는 용접부(鎔接部)가 소재부(素材部)의 약(約) 60%였으며 강복응력(降伏應力)에 대한 피로강도(疲勞强度)의 비(比)는 소재부(素材部)와 용접부(鎔接部)가 각각(各各) 0.72, 0.65로 나타났다. 용접시험편(鎔接試驗片)의 S-N 선도(線圖)는 피로강도(疲勞强度)의 감소(減少)가 완만(緩慢)한 구간(區間)과 피로강도(疲勞强度)의 감소(減少)가 큰 구간(區間)으로 분류(分類)되어 작용최대응력(作用最大應力)이 작을 수록 피로강도(疲勞强度)의 감소(減少)가 커지는 현상(現象)을 보였다. 두 구간(區間)으로 구분(區分)되지 않은 S-N 선도(線圖)에 의한 피로강도(疲勞强度)에 비(比)해 $2{\times}10^6$ cycle에서의 피로강도(疲勞强度)가 약(約) 83%에 해당(該當)하였다. 이는 낮은 응력(應力)에서 용접부(鎔接部) 내부결함(內部缺陷)의 영향(影響)이 크게 작용(作用)하는 때문이 아닌가 생각된다. 용접시험편(鎔接試驗片)의 경우(境遇) 소재시험편(素材試驗片)에 비(比)해, 또 작용최대응력(作用最大應力)이 클수록 초기균열발생(初期龜裂發生)이 빠르고 균열발생직전(龜裂發生直前)의 소성변형율(塑性變形率)의 증가(增加)가 급격(急激)한 것을 알 수 있었다. 소재시험편(素材試驗片)에서 ${\varepsilon}_p-N_c$ 관계식(關係式)의 상수(常數) ${\alpha}$값이 0.42 로 Manson, Coffin의 연구결과(硏究結果)와 거의 일치(一致)하였고 용접시험편(鎔接試驗片)에서는 이 값이 0.28 로 이들의 연구결과(硏究結果)와 큰 차이(差異)를 나타내었는데, 이는 피로(疲勞)에 의한 용접부(鎔接部) 소성변형(塑性變形)의 급격(急激)한 변화(變化)와 내부결함(內部缺陷)의 영향(影響)이 작용(作用)했기 때문이 아닌가 생각된다. 이와 같은 결과(結果)로 볼 때 기존(旣存)의 강구조물(鋼構造物) 및 향후(向後) 신설(新設)될 강구조물(鋼構造物) 용접부(鎔接部)의 품질(品質) 및 피로(疲勞)에 대한 안전성(安全性)에 적절(適切)한 대책(對策)이 요망(要望)되며, 이 분야(分野)에 관한 더 많은 연구(硏究)가 행(行)해져야 되리라고 사료(思料)된다. For the research on the fatigue fracture behavior in the welded joints of steel structures, base metal specimens and welded ones were selected, and the direct fatigue tests were carried out. Thereafter, fatigue-life (S-N) curves, plastic strain-number of cycles (${\varepsilon}_p$-N) curve, the extrapolated fatigue-life (${\varepsilon}_p$-$N_c$) curve, and da/dN-${\Delta}K$ curves were plotted. By these results the followings were obtained. It was shown that the ratio of fatigue strength at $2{\times}10^6$ cycles of the welded specimen to that of the base metal one was 0.6, and that 0.72 for the base metal and 0.65 for the welded one were the ratio of fatigue strength at $2{\times}10^6$ cycles to yielding stress. The S-N curve for the welded specimen was separated into two sections, the low gradient section and the steep section. As this result, it was shown that the more stress became to reduce, the more the reduction of fatigue strength became to be great. It was shown that fatigue strength at $2{\times}10^6$ cycles from this case was about 83 % of that from the S-N curve plotted with one section. It was thought that the reason was that weld flaw acted greatly on the fatigue strength within the low stress range. It was shown that at the instart of crack initiation plastic strain increased abrupt1y in the case of the welded specimen more than the case of the base metal specimen, and increased abruptly in the upper stress range in both cases. It was shown that the experimental constant ${\alpha}$, 0.42, in the base metal nearly accorded with Manson-Coffin's result, but this made a great difference with the case in the welded specimen. It was thought that it was due to the abrupt change of plastic strain and the influence of weld flaw.

강구조물(鋼構造物)의 용접연결부(鎔接連結部)의 피로강도(疲勞强度)에 관한 연구(?究)(I)

박제선,장동일,정영화,Park, Je Seon,Chang, Dong Il,Chung, Yeong Wha 대한토목학회 1985 대한토목학회논문집 Vol.5 No.3

판항교(鈑桁橋)의 덮개 판(板), 수직보강재(垂直補强材) 및 연결판(連結板) 등의 용접연결부(鎔接連結部)를 포함하는 실물(實物)을 modeling 하여 직접(直接) 피로시험(疲勞試驗)을 행하지 않고서도 계산 program에 의해 S-N 선도(線圖)를 그리는 방안을 정립하여 서울의 수동대교(水東大橋), 제(第) 3 한강교(漢江橋) 및 춘천(春川)의 강촌교(江村橋) 등에 적용해 보았다. 이에 앞서, SS 41, SS 50, SWS 50, SWS 58 등의 구조강(構造鋼)으로서 소재(素材), 균열방향에 평행용정, 균열방향에 직각 용접의 compact tension 시험편을 제작 피로시험을 행하여 계산 program 중의 data로 쓰여질 재료상수(材料常數) c 및 m 값을 구하였다. 이 결과 다음과 같은 결과들을 얻었다. 덮개판(板)의 경우 다른 두 부분보다 피로강도(疲勞强度)가 매우 낮았다. 덮개판(板)의 경우 두께가 커지면 피로강도(疲勞强度)가 상당히 낮아지는 외에는 치수에 그다지 큰 영향을 받지 않으며, c 및 m 값에는 매우 민감한 영향을 받음을 알 수 있었다. c 값 및 m 값이 적어질수록 피로강도(疲勞强度)가 상당히 커지며, m 값이 적어지면 S-N 곡신의 경사가 매우 급해짐을 알 수 있었다. 이와 같은 연구가 계속되어 더 많은 data가 집적(集積)되면 앞으로 설계(設計)될 판항교(鈑桁橋)의 피로설계지침(疲勞設計指針)을 마련하고, 또 기존(旣存) 판항교(鈑桁橋)의 피로(疲勞)에 대한 내용년한(耐用年限)을 추정(推定)할 수 있는 기본(基本) pattern이 제공(提供)할 수 있으리라 사료된다. The simplified method drawing the S-N curves in welding joints of the cover plates, the transverse stiffners and the gusset plates of the plate girders by calculation and its computer program without the direct fatigue tests, was established. And the method was applied to the Young- Dong Great Bridge, the 3 th Han River Bridge and the Kang Chon Bridge. Before this, SS 41, SS 50, SWS 50 and SWS 58 were selected, then the compact tension specimens were made by the use of these materials, the things welded by these materials transversely and the ones longitudinally to the crack propagation direction. The fatigue tests were performed by the use of these 'specimens, and the values of material constants c and m were obtained. By these results the followings were obtained. It was showed that the fatigue: strength in the case of the cover plates was much lower than in the case of other two cases. It was showed that, in the case of the cover plates with the cover plates thicker the fatigue strength was lower, but besides this the fatigue strength was not much influenced by the size of specimens. It was showed that in the difference from this the fatigue strength was sensitively influenced by the values of c and m. It was showed that in accordance with the lower values of c and m the fatigue strength was fairly higher, in accordance with the lower values of m the gradient of the S-N curves was abrupter. It was considered that if such data were accumulated continuously, in the near future the basic pattern used availably in providing the indicater of the fatigue design of the plate girders, and presuming the life-proof of the existing plate girders.

강구조물(鋼構造物)의 용접연결부(鎔接連結部)의 피로강도(疲勞强度)에 관한 연구(?究)(II)

박제선,정영화,장동일,Park, Je Seon,Chung, Yeong Wha,Chang, Dong Il 대한토목학회 1986 대한토목학회논문집 Vol.6 No.1

강구조물(鋼構造物)의 girder중(中) 중요형식(重要形式)인 판항(板桁)에서 덮개판(板) 및 수직보강재(垂直補剛材)와 판항(板桁)이나 상자항(箱子桁)의 격점부(格點部)에 사용도는 연결판(連結板) 등의 용접연결부(鎔接連結部)를 포함하는 실물(實物)을 modeling하여 직접 피로시험(疲勞試驗)을 행하지 않고서도 계산에 의하여 S-N 선도(線圖)를 그려서 피로강도(疲勞强度)를 추정(推定)할 수 있는 계산식 및 program을 정립하였다. 또, 실물시험편(實物試驗片)에 대한 피로시험(疲勞試驗)을 행하여 계산에 의한 S-N 선도상(線圖上)에 plot하여 서로 비교 검토하였다. 이로써 다음과 같은 결과를 얻었다. 계산에 의한 피로강도(疲勞强度)가 실험(實驗)에 의한 실제 피로강도(疲勞强度)보다 다소 낮게 나타났다. 계산에 의한 방법은 초기균열(初忌龜裂) $a_i$가 발생한 다음부터 파단시(破斷時)까지의 피로수명(疲勞壽命) $N_p$에 대한 것임에 비해 실험(實驗)에 의한 것은 초기균열(初忌龜裂) $a_i$의 발생수명(發生壽命) $N_c$까지를 포함한 총(總) 피로수명(疲勞壽命) $N=N_c+N_p$에 대한 것이므로 오히려 당연한 결과라 생각된다. 그 차이가 그다지 크지 않으며, 구조물(構造物)의 안전성(安全性)을 생각할 때 계산(計算)에 의한 결과가 안전측(安全側)에 해당하므로 실제 구조물(構造物)의 피로설계(疲勞設計) 시(時) 그대로 적용하여도 무방할 것으로 생각된다. 참고로 저강도강(低强度鋼)인 SS 41 시험편(試驗片)을 각 경우 3개씩 제작하여 같은 피로시험(疲勞試驗)을 행하여 비교해 보았다. 덮개판(板)의 경우 시험최대응력(試驗最大應力) $14kg/mm^2$ 정도 이상(以上)에서 서서히, 수직보강재(垂直補剛材)의 경우 실험최대응력(實驗最大應力) $31kg/mm^2$ 정도 이하(以下)에서 급격(急激)히, 고강도강(高强度鋼)인 SWS 50 시험편(試驗片)의 경우보다 피로강도(疲勞强度)가 더 커진 경향을 나타내고 있다. 이는 저강도강(低强度鋼)에서 피로강도(疲勞强度)가 낮을 것이라는 상식적(常識的)인 기대와는 다른 특징(特徵)이지만 시험편(試驗片) 3개씩만의 결과이므로 확정적(確定的)인 결론이라고 단언(斷言)할 수는 없겠으며, 앞으로 더 많은 실험(實驗)을 행하여 확인해 보아야 할 것이라 생각된다. Welded connectors of the cover plates, the transverse stiffeners of the plate girders, and the gusset plates of the plates girders or box girders, were selected as studying objects. A simplified method of drawing the S-N curves in these welded joints by a computer program without the direct fatigue tests was established. The plots on the S-N curve using the values from the practical fatigue tests were compared with the results from the method of the computer programming. The results of these studies are as follows. It appeared that the fatigue life by calculation method was a little less than the practical fatigue life from the actual tests. The latter values included both life $N_c$ of occurrence of initial crack $a_i$ and the life $N_p$ of propagation of critical crack. On the other hand, the former values included only the life $N_p$. Therefore, these results should be considered as justifiable ones. Since the difference between the two results was not significant, the results by calculation method should be in the conservation side when the safety of the structures was considered. Consequently, the results by calculation method should be applicable to the fracture fatigue design of structure. For reference, the same fatigue tests were performed with the specimens of 3 pieces in each case made of the low-strength steel, SS 41. The results went unexpected showing that the fatigue strength was lower in the case of low-strength steel. That is, in the case of the cover plate, the fatigue strength became slowly higher than the case of high-strength steel, SWS 50. That was observed when the maximum testing stress was higher than $14kg/mm^2$. In addition, in the case of the transverse stiffener, the fatique strength became rapidly higher than the case of SWS 50. That was observed when the maximum testing stress was lower than $31kg/mm^2$. It was thought that more such fatigue tests should be performed for more reliable results.

첨가질량이 존재하는 변단면 4변고정 적층복합판의 진동해석

박제선,김경진,원치문,심도식,Park, Je-seon,Kim, Kyeong-jin,Won, Chi-moon,Shim, Do-sik 강원대학교 산업기술연구소 1995 産業技術硏究 Vol.15 No.-

A method of calculating the natural frequency corresponding to the first mode of vibration of beams and tower structures, with irregular cross-sections and with arbitrary boundary conditions was developed and reported by D. H. Kim in 1974. This method has been developed for two-dimensional problems including the laminated composite plates and was proved to be very effective for the plates with arbitrary boundary conditions and irregular sections. In this paper, the result of application of this method to the clamped composite plates with non-uniform cross-section and with attached point mass/masses is presented.

콘크리트포장 줄눈부의 평가에 관한 기법연구

박제선,이주형,홍창우,이정호,Park, Je-Seon,Lee, Joo-Hyung,Hong, Chang-Woo,Lee, Jung-Ho 강원대학교 산업기술연구소 1999 産業技術硏究 Vol.19 No.-

The joint in the concrete pavement provides a control against transverse or longitudinal cracking at slab, which may be caused by temperature or moisture variation during or after hydration. Without control of cracking, random crack may cause more serious distresses and result in structural or functional failure of pavement system. Sometimes, joint itself, purposed to control crack, may cause a distresses in joint due to its inherent weakness in structural integrity. Thus, the load transfer capacity in joint is very important for serviceability and durability. The purpose of this dissertation was to develop an evaluation system at joints of jointed concrete pavement using finite element analysis was performed using ILLI-SLAB program with a selected variables which might affect fairly to on the performance of transverse joints. The most significant variables were selected from precise analysis. It was concluded that the variables which most significantly affect to pavement deflections are the modulus of subgrade reaction(K) and the modulus of dowel/concrete interaction(G), and limiting criteria on the performance of joints at JCP at 300pci, 500,000 lb/in. respectively.

폐주물사를 혼입한 콘크리트의 적정배합설계

박제선,윤경구,김태경,백민경 한국콘크리트학회 1997 콘크리트학회지 Vol.9 No.6

산업폐기물인 폐주물사를 재활용하여 에너지절감과 환경오염방지효과를 얻을 수 있다. 반요인실험법을 사용하여 폐주물사를 잔골재에 일정비율 치환한 콘크리트의 적정배합설계제시를 위한 예비실험에서 물-시멘트비, 폐주물사의 잔골재치환율, 잔골재율, 슬럼프와 같은 주요변수와 변수사이의 2차상호작용을 파악하였다. 예비실험결과 폐주물사의 잔골재치환율 70%까지 실시하였을 때 폐주물사를 혼입한 콘크리트의 강도 발현에 가장 중요한 변수는 물-시멘트비로 분석되었고 폐주물사의 잔골재치환율은 거의 영향이 없는 것으로 분석되어 폐주물사를 콘크리트의 잔골재로 대체할 수 있음을 알 수 있었다. 각 변수의 2차상호작용에서는 폐주물사의 잔골재치환율과 잔골재율의 상관관계가 콘크리트의 강도발현에 가장 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 목표압축강도에 대한 적정배합조건을 폐주물사의 잔골재 치환율에 따라 물-시멘트비, 잔골재율에 대해 제시하였다.

우리 나라 基盤施設의 現況 및 發展方向 : 미래의 땅 강원도 개발의 현재와 미래

박제선,최한규,양인태,유남재,이찬기 대한토목학회 1990 대한토목학회지 Vol.38 No.5

鋼構造 部材의 이음 方琺에 따른 引張强度의 差異에 관한 實驗的 硏究

朴濟善 江原大學校 科學技術硏究所 1984 科學技術硏究 Vol.19 No.1