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문제 정의
- 본 연구에서는 Kawabata, Kim & Nakamura(2002)의 결과4)를 바탕으로 막재료가 파단될 때까지 1축 인장 시험을 실시하여 파단하중 레벨에서의 클램프 정착부의 신장특성을 검토한다.
- 본 연구에서는 막재료의 재료비선형성을 고려하고 막재료와 알루미늄 클램프로 이루어진 정착부를 포함한 막구조의 응력 상태 및 응력전달체계를 밝혀내고, 시간 경과에 따른 막구조의 변화를 파악하는 것을 목적으로 고하중 영역에서의 거동 및 파단 상태를 검증하기 위해 Kawabata, Kim & Nakamura(2002)4)에 이어서 클램프 정착시험체의 인장실험을 실시하였다.
- 하지만 막구조의 적절한 장력관리를 위해서는 모재뿐 만 아니라 정착부, 용착부를 포함한 전체적인 평가를 하는 것이 바람직하다. 본 연구에서는 아직까지 구체적으로 해명되지 않은 정착부 및 용착부에 대하여 정량적인 평가를 실시하는 것을 목적으로 하고 있다.
- 막재료 A종(사불화에틸렌수지 코티드 유리섬유 직포)을 사용한 경우의 정착부는 막재료에 구멍을 뚫어 볼트와 플레이트로 고정하는 방식과 막재료에 구멍을 뚫지 않고 클램프로 고정하는 방식이 일반적이다. 본 연구에서는 클램프 정착방식을 대상으로 막구조 정착부의 인장파단시험을 실시하여 이제까지 규명하지 못한 정착부의 신장특성과 응력전달체계에 대해서 명확히 밝혀보기로 한다.
- Potentiometer에 의한 계측은 30N/mm까지로 했다. 예비실험은 파단 하중의 확인과 시험기의 동작 확인을 목적으로 했기 때문에 시험조건은 본 실험과는 다르지만, 참고자료로서 예비실험 결과를 본 실험의 결과와 함께 정리했다.
- 엣지로프는 뜨개질 방식이 견고한 경질로프와 뜨개질 방식이 느슨한 연질로프의 2종류를 준비한다. 이는 가력시 로프의 단면 변형이 막재료 엣지의 클램프 금속물로부터의 발출량(클램프 부분의 변형량)에 영향을 줄 가능성이 있기 때문에 로프의 경도 차이가 클램프 부분의 변형량에 미치는 영향을 평가하기 위해서이다. 재하 속도는 50mm/min으로 한다.
가설 설정
- 막재료 부분의 변형량은 모재 부분와 용착 부분에 대해 각각 Potentiometer에 의한 변형률에 부재 길이(모재부 350mm, 용착부 150mm)를 곱해서 산출하고 각각의 변형량을 더하여 구한다. 클램프 부분의 변형량은 상하 2개소의 클램프 부분의 변형량이 같다고 가정하고, 레이저 변위계에 의한 계측값 및 마킹에 의한 계측값을 각각 2배하여 구한다. 합계값은 막재료 부분의 변형량과 레이저 변위계에 의한 클램프 부분의 변형량을 더한 것(점선)과 7.
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