• Title/Summary/Keyword: 미세역학이론

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Prediction of Stress-Strain Relation and Evolution of Compliance of Concrete by a Micromechanical Model (미세역학이론에 의한 콘크리트의 응력-변형도 관계와 연성도의 예측에 관한 연구)

  • 김진구
    • Magazine of the Korea Concrete Institute
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    • v.8 no.3
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    • pp.147-155
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    • 1996
  • In this study a model for the constitutive relation of a plane concrete is proposed using a micromechariical model. In this model a precursor crack is assumed to exist in the aggregate-cement paste interface, and the LEFM is used to predict the nucleation of the bond cracks and the grow th of mortar cracks. For computational convenience the bond crack-mortar crack configuration is transformed into a straight crack with a point force in the middle. 'The overall compliance and the cons,titutive relation are predicted from the damage due to microcracks, and the predicted stress-strain curves are compared with some experimental data. According to the results, the model predictions are better for under tensile loading than under compression, for high, strength concrete than for normal strength concrete.

Fracture Properties and Microstructural Characteristics of Rock (암석의 파괴역학적 특성과 미세구조에 관한 연구)

  • Baek, Hwan-Jo
    • Journal of Industrial Technology
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    • v.16
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    • pp.267-275
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    • 1996
  • 금속과 같은 균질한 재료의 균열파괴의 특성을 설명하기 위하여 도입된 파괴역학의 이론들은 1960년대 이후 콘크리트나 암석 등에 대하여 적용되기 시작하였다. 파괴인성계수(fracture toughness)는 균열의 성장에 대한 재료의 저항을 나타낸다. 그러나, 암석의 파괴역학적 특성은 암석이 갖는 불균질성이나 비등방성에 의하여 영향을 받는다. 즉, 암석의 파괴역학적 특성의 측정은 시험편의 크기나 초기균열의 길이, 시험편의 형상 등에 의하여 측정자료의 분산이 심하며 따라서 다른 기본 물성들의 경우에서와 마찬가지로 일정한 시험기준의 도입이 요구되었다. 1988년에 국제암반공학회(ISRM)에서 제시한 표준시험방법은 시험편의 제작이나 시험방법에 있어서 복잡한 과정을 요구하고 있다. 본 논문에서는 표준시험방법에서 사용되는 시험편의 형태에 비하여 비교적 간단한 시험방법들에 의하여 얻어진 파괴적인성계수들을 서로 비교하여 제시하고 시험편의 크기와 기타 시험조건에 따른 파괴인성계수 측정치의 변화를 나타내고 있다. 또한, 암석에 포함되어있는 자연균열들의 특성과 파괴역학실험 중 유발되는 인공균열들의 형태를 비교하여 실험실에서 얻은 파괴역학적 계수들의 현장적용에 대한 문제점들을 지적하고 있다.

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초지지절 및 인쇄지절

  • Park, Jong-Mun
    • Proceedings of the Korea Technical Association of the Pulp and Paper Industry Conference
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    • 2005.11a
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    • pp.157-171
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    • 2005
  • 초지와 인쇄시의 지절은 생산성 또는 운전성의 저하를 야기하므로 최소화해야 한다. 지종에 따라 초지조건이 달라지므로 종이에 가해지는 인장력, 함수율, 초지속도 등을 고려해야 한다. 종이에 있어서 결점 부근에서 일어나는 항복(yield)과 파괴현상을 파괴역학적 관점에서 연구한 바 있다. 초지공정은 섬유 매트 또는 습지에서 점차적으로 수분이 제거되는 과정이며, 인쇄공정은 종이에 물이 가해지는 과정이 있으나, 파괴인성 측면에서 동일한 이론을 적용할 수 있다. 박과 이는 초지시 섬유의 특성, 미세분의 종류 및 함량에 따른 인장 특성 및 파괴 특성에 관한 연구에서 Sw-BKP의 경우 섬유의 파괴가 유도되고, Hw-BKP의 경우 결합면의 파괴가 유도되는 것으로 나타났으며, 미세분 특성에 따른 시험 결과 파괴 인성은 섬유간 실제적 결합이 유도되는 경우 파괴 인성의 향상을 가져올 수 있는 것으로 나타났다. 파괴 역학은 결점 부위의 응력집중 현상에 따른 독특한 파괴 거동으로 지합등과 같은 응력 확산 효과를 기대할 수 없기 때문에 섬유간 실제적인 결합에 직접적으로 의존한다고 할 수 있다.

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Elastoplastic Behavior and Progressive Damage of Circular Fiber-Reinforced Composites (원형섬유강화 복합재료의 탄소성거동 및 점진적 손상)

  • Lee, Haeng Ki;Kim, Bong Rae
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.28 no.1A
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    • pp.115-123
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    • 2008
  • The performance prediction of fiber-reinforced composites has attracted engineer's attention in many fields, and the various theoretical and numerical methods have been proposed to predict the behavior of the fiber-reinforced composites. An evolutionary damage model for progressive interfacial debonding between circular fibers and the matrix is newly incorporated into the micromechanics-based elastoplastic model proposed by Ju and Zhang (2001) in this framework. Using the proposed model, a series of numerical simulations are conducted to illustrate the elastoplastic behavior and evolutionary damage of the framework. Furthermore, the influence of the evolutionary interfacial debonding on the behavior of the composites is investigated by comparing it with the result of a stationary damage model.

A Systematic Approach for Selective Epitaxial Growth of Silicon using Transport Phenomena, Thermodynamics, and Microscopic Simulation (이동현상, 열역학, 미시적 이론 연구릉 통한 선택적 단결정 실리콘 성장공정의 전산모사)

  • 윤종호;박상규
    • Journal of the Korean Vacuum Society
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    • v.3 no.4
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    • pp.466-481
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    • 1994
  • 차세대 집적회로 제조공정에 있어 핵심기술인 선택적 단결정 실리콘 성장공정에 대한 이동현상, 열역학, 미시적 전산모사를 수행하여 다각적인 분석과 이해를 시도하였다. 첫째, 실리콘 단결정 성장 공 정에 가장 많이 사용되는 배럴 반응기를 대상으로 유한 요소법을 이용하여 이동현상적 이론연구를 수행 하였다. 반응기내의 기체속도 분포, SiH2Cl2 농도분포를 각각 구하였으며 압력, 기판온도, 총유량 HCl 유 량변화 등의주요공정변수가 증착율과 균일도 지수에 미치는 영햐을 고찰하였다. 이러한 연구를 통하여 저온, 저압, 총유량이 많고 첨가되는 HCl 유량이 작은 경우가 균일도 확보를 위하여 적합한 조업조건임 을 알수 있었다. 둘째 Si-H-Cl 계에 대한 열역학적 기체의 Cl/H비가 낮은 경우가 선택적 실리콘 증착 에 적합함을 알수 있었다. 셋째, Monte Carlo법을 이용한 선택적 실리콘 미세박막 성장패턴에 관한 이 론 연구를 수행하여 종횡비, 재방출, 표면확산에 따른 박막증착 패턴의 변화를 고찰하였으며 표면확산이 선택도 상실 현상의 중요한 원인이 될 수 있음을 발견하였다. 또한 최상의 선택도 확보를위해서는 낮은 부착계수와 낮은 표면확산계수를 유지해야 됨을 알수 있었다.

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영광1호기 원자로 냉각재 평균 온도 조정에 따른 터빈 사이클 열성능 변화 분석

  • Choi, Kwang-Hui;Hong, Seung-Yeol;Park, Bu-Seong;Kim, Yu
    • Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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    • 1996.05a
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    • pp.532-537
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    • 1996
  • 영광 1호기의 일차계통인 원자로 냉각재 평균온도( $T_{avg}$)를 적정값으로 미세조정하여 운전할 때, 2차계통 주요 운전변수인 주증기압력이 상승하고 터빈출력이 상승함을 발견하여 이에 대한 터빈사이클 열성능 변화를 발전소 전체 열평형 계산에 의해 정량적으로 파악하고, 그 원인을 열역학 2법칙에서의 엔트로피개념을 이용한 유용에너지의 최대값인 엑서지이론을 적용하여 분석하고자하였다. 분석 결과 열평형 계산에서는 전체 열량의 대부분인 63.2%가 복수기에서 손실되는 것으로 나타나는 반면, 열역학 제2법칙의 엑서지를 이용한 분석에서는 비가역손실이 주로 터빈(전체 엑서지의 12.7%)에서 일어나고 그 다음이 복수기(5.7%), 급수가열기(2.1%) 그리고 1,2단 재열기 (1.0%)의 순으로 전체 사이클에서 일어나며, 주증기 압력이 상승할 때 터빈 출력이 상승하는 주원인은 주증기의 유용성(엑서지)이 크게 증가하는 것에 비해 터빈사이클에서의 비가역손실은 적게 증가하기 때문으로 나타났다.다.

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A Micromechanical Analysis on the Elastic Behavior in Discontinuous Metal Matrix Composites (불연속 금속복합체에서의 탄성거동에 관한 미세구조역학적 해석)

    • Journal of the Korean Society of Manufacturing Technology Engineers
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    • v.6 no.3
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    • pp.58-64
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    • 1997
  • A micromechanics model to describe the elastic behavior of fiber or whisker reinforced metal matrix composites was developed and the stress concentrations between reinforcements were investigated using the modified shear lag model with the comparison of finite element analysis (FEA). The rationale is based on the replacement of the matrix between fiber ends with the fictitious fiber to maintain the compatibility of displacement and traction. It was found that the new model gives a good agreement with FEA results in the small fiber aspect ratio regime as well as that in the large fiber aspect ratio regime. By the calculation of the present model, stress concentration factor in the matrix and the composite elastic modulus were predicted accurately. Some important factors affecting stress concentrations, such as fiber volume fraction, fiber aspect ratio, end gap size, and modulus ratio, were also discussed.

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Analysis of Capillary Flow in Open-Top Rectangular Microchannel (상판이 없는 직사각형 단면의 미세채널에서 모세관 유동 분석)

  • Park, Eun-Jung;Cho, Ji-Yong;Kim, Jeong-Chul;Hur, Dae-Sung;Chung, Chan-Il;Kim, Jung-Kyung
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.34 no.1
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    • pp.77-82
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    • 2010
  • Our study aims to understand the flow of liquid in an open-top rectangular microchannel that can be used in micro total analysis systems ($\mu$-TAS) because it has advantages in terms of light transmission and energy efficiency. We measured the liquid velocity using particle tracking technique and conducted a simulation with computational fluid dynamics by altering the area of channel cross section and channel length for the capillary-driven flow in the open-top rectangular microchannel. When liquid water drops to an entrance of the fabricated microchannel with a height of 20 μm and a width of 20 ${\mu}m$, it flows along the microchannel by only capillary force. In the wetting behavior of the liquid, important parameters of this flow are channel size, contact angle and liquid properties such as surface tension and viscosity, which are used to control the flow of liquid in the microchannel.

Alterations in the Neuro-Mechanical Properties of Human Ankle Dorsiflexor after Maximum Eccentric Exercise (최대 신장성 수축운동에 따른 인체 하지 족배굴곡근의 신경-기계학적 특성 변화)

  • Lee, Hae-Dong;Kim, Seung-Jae;Kawakami, Yasuo
    • Korean Journal of Applied Biomechanics
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    • v.18 no.4
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    • pp.21-30
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    • 2008
  • The purpose of this study was to investigate changes in mechanical properties of human tibialis anterior following eccentric exercise. Healthy subjects (n=12) performed 120 maximum eccentric contraction of ankle dorsiflexor. Before and 1- and 24- hour after the eccentric exercise, ankle dorsiflexion moment-angle relationships were obtained. Along with significant decrease in maximum isometric muscle strength, the shift of the optimum ankle joint angle toward the longer muscle length direction was observed, independent of the ranges of motion of the eccentric exercise. The results of this study demonstrated that eccentric exercise-induced micro muscle damage(Morgan & Allen, 1999) does rut seem to be a sole mechanism of eccentric contraction-induced muscle damage, suggesting further investigation for the better understandings of this phenomenon.