• 제목/요약/키워드: 미소역학

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풍화 암반의 공학적 특성 및 변형거동에 관한 연구 (A Study of Engineering Properties and Deformation Behavior of Weathered Rock Mass)

  • 강추원;박현식;김수로
    • 화약ㆍ발파
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    • 제22권2호
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    • pp.33-43
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    • 2004
  • 풍화암은 일반적으로 6단계로 분류된다. 본 연구에서는 풍화도에 따라 등급 I에서 등급 V의 암석 블록을 장수지역에서 채취하였다. 등급 VI는 본 연구대상에서 제외되었다. 풍화도의 증가에 따른 화학적 풍화지수의 변화량은 물리적, 역학적 물성변화에 비하여 매우 미소한 변화를 보였으며, 풍화도의 증가는 강도, 경도, 탄성파속도, 내구성과 같은 물리적 역학적 물성에 의하여 잘 지시되었다. 특히 흡수율과 공극률은 매우 좋은 지수이다. 풍화의 진행에 따라, 암석에 포함되어 있는 크랙의 양은 암석의 변형에 영향을 끼친다. 그러므로 풍화암의 응력변형률 곡선은 신선한 암과 상당한 차이를 보였다.

미소채널 내 전기역학 및 유전영동 현상 해석을 위한 수치 프로그램 개발 및 검증 (Development and Validation of Numerical Program for Predicting Electrokinetic and Dielectrophoretic Phenomena in a Microchannel)

  • 권재성;맹주성;송시몬
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제31권4호
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    • pp.320-329
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    • 2007
  • Electrokinesis and dielectrophoresis are important transport phenomena produced by external electric field applied to a microchannel containing a conductive fluid. We developed a CFD code to predict electrokinetic and dielectrophoretic flows in a microchannel with a uniform circular post array. Using the code, we calculated particle velocities driven by electrokinesis and dielectrophoresis, and conducted Monte Carlo simulations to visualize the particle motions. The code was validated by comparing the results with those from previous studies in literature. At a low electric field, electrokinesis and diffusion is the dominant transport mechanism. At a moderate electric field, dielectrophoresis is balanced with electrokinesis and diffusion, resulting in flowing filaments of particles in the microchannels. However, dielectrophoresis overwhelms the flow at a high electric field and traps particles locally. These results provide useful insight for optimizing design parameters of a microfluidic chip for biochemical analysis, especially for development of on-chip sample pretreatment techniques using electrokinetic and dielectrophoretic effects.

고온화 표면균열의 수명예측에 관한 파괴역학적 연구 (A Fracture Mechanic Study on Life Prediction of Surface Cracks at Elevated Temperature)

  • 서창민;김영호;손붕호;오상엽
    • 대한조선학회지
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    • 제27권3호
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    • pp.100-106
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    • 1990
  • 본(本) 연구(硏究)에서는 304스테인리스강을 사용한 평활재와 작은 인공피트재의 고온 피로시험(疲勞試驗)과 크리프 시험(試驗)을 $593^{\circ}C$의 대기중에서 실시하고, 표면의 분포균열을 실온에서 레프리카법으로 연속적으로 관찰하고, 표면균열의 발생, 성장, 합체 거동을 관측하여, 균열 밀도(密度) 길이의 분포등의 정량적인 통계적(統計的) 성질(性質)에 대하여 검토하는 동시에, 파괴역학적으로 시험편의 수명을 지배하는 주균열의 성장거동 및 수명예측을 실시한 것이다. 또 실온의 결과와 고온피로(疲勞) 및 크리프 경우의 미소 분포균열의 통계적(統計的) 결과를 비교 검토하였다.

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조기교통개방 콘크리트의 강도특성 (Mechanical Properties of High-Early-Strength Concrete for Early Traffic Opening)

  • 원종필;김현호;안태송
    • 한국도로학회논문집
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    • 제3권2호
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    • pp.123-130
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    • 2001
  • 본 연구는 초속경시멘트를 사용한 조기교통개방 콘크리트의 역학적 특성을 향상시키기 위하여 수행되었다. 실제로 포장콘크리트의 현장조건하에서는 외부적 또는 내부적인 요소에 의해 콘크리트의 수분과 열에 의한 수축을 구속함으로써 인장응력이 발생되며 이러한 인장응력은 균열을 발생시켜 콘크리트의 역학적 성능을 감소시킨다. 이러한 인장응력에 의한 균열을 제어하는 데 있어서 초속경시멘트 콘크리트내에 섬유를 사용하면 효과적이다. 국내에서 많이 사용되고 있는 3종류의 초속경시멘트를 사용하였고, 2종류의 섬유를 혼입하여 섬유보강 콘크리트와 일반콘크리트를 비교하였다. 시험결과 초속경시멘트를 사용한 섬유보강 콘크리트가 일반 콘크리트보다 우수한 역학적 특성을 나타냈다.

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미소평판 주위의 저속 유동장 해석 (Numerical Simulation of Low-Speed Gas Flows Around a Micro-Plate)

  • 정찬홍
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2004년도 춘계 학술대회논문집
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    • pp.106-112
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    • 2004
  • A kinetic theory analysis is made of low-speed gas flows around a micro-plate. The Boltzmann equation simplified by a collision model is solved by means of a finite difference approximation with the discrete ordinate method. The method does not suffer from statistical noise which is common in particle based methods and requires much less amount of computational effort. Calculations are made for flows around a micro-scale flat plate with a finite length of 20 microns. The method is assessed by comparing the results with those from several different methods and available experimental data.

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조사선을 이용한 화강암의 미세 불연속면 분포성상 평가 (Estimation of Micro-discontinuity Distribution Using Scanline Survey in Granites)

  • 이상은;조상호;양형식;박홍민
    • 터널과지하공간
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    • 제9권4호
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    • pp.364-372
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    • 1999
  • 우리나라의 대표적인 암석의 하나인 화강암에 대하여 내부결합에 의한 역학적 특성을 고찰하였다. 조사선(scanline)을 이용하여 암석 내에 존재하는 불연속면의 간격과 길이를 펑가하였다. 화강암에 잠재적으로 존재하는 미소균열의 선택적 배향성과 분포성상을 관찰하기 위해서 암석시펀을 Rift, Grain및 Hardway축의 3방향으로 구분하여 각각의 박편을 제작하여 균열밀도와 균열길이를 정량적으로 평가하였다. 그 결과 균열은 결의 세 방향에 대하여 직교하는 경향이었다. 균열 밀도는 방향에 따라 달랐으나 길이는 큰 영향이 없었다.

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혼합 정식화를 이용한 섬유 강화 적층보의 변형해석 (Static Analysis of Continuous Fiber-Reinforced Laminated Beams Based on Hybrid-Mixed Formulation)

  • 김진곤;이재곤
    • 동력기계공학회지
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    • 제15권6호
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    • pp.47-52
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    • 2011
  • In this study, an accurate 2-noded hybrid-mixed element for continuous fiber-reinforced laminated beams is newly proposed. The present element including the effect of shear deformation is based on Hellinger-Reissner variational principle, and introduces additional consistent node less degrees for displacement field interpolation in order to enhance the numerical performance. The micromechanical and lamination theory are employed in the finite element description to consider the effects of the laminate stacking sequences, material orthotropy, and fiber volume fraction, etc. The element stiffness matrix can be explicitly derived through the stationary condition and static condensation using Mathematica program. Several numerical examples confirm the accuracy of the present hybrid-mixed element and also show in detail the effects of the continuous fiber volume fraction, stacking sequences and boundary condition on the bending behavior of laminated beams.

PDMS 기반 초소수성 마이크로 채널내의 유동 및 표면 젖음 전이 가시화에 관한 연구 (Visualization of Flow and Wetting Transition in PDMS Superhydrophobic Microchannel)

  • 김지훈;홍종인;변도영;고한서
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2008년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.671-674
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    • 2008
  • We investigate the slippage effect in a micro-channel depending on the surface characteristics; hydrophilic, hydrophobic, and super-hydrophobic wettabilities. The micro-scale grooves are fabricated on the vertical wall to make the super-hydrophobic surfaces, which enable us visualize the flow fields near walls and directly measure the slip length. Velocity profiles are measured using micro-particle image velocimetry (Micro-PIV) and compared those in the hydrophilic glass, hydrophobic PDMS, and super-hydrophobic PDMS micro-channels. To directly measure the velocity in the super-hydrophobic micro-channel, the transverse groove structures are fabricated on the vertical wall in the micro-channel. The velocity profile near the wall shows larger slip length and, if the groove structure is high and wide, the liquid meniscus forms curves into the valley so that the wavy flow is created after the grooves.

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세라믹 분말의 변형거동 해석을 위한 미소역학모델 (A micromechanical model for ceramic powders)

  • 하상렬;박태욱;김기태
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2008년도 추계학술대회A
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    • pp.668-673
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    • 2008
  • In this paper, we developed a physically-based micromechanical model for inelastic deformation of ceramic powders. The aggregate response of ceramic particles was modeled using the two-surface yield function which considered the shear-induced dilatancy caused by friction, rolling resistance and cohesion between powder particles and consolidation caused by plastic deformation of powder themselves under high compression. The constitutive equations were implemented into the user-subroutine VUMAT of finite element program ABAQUS/Explicit. The material parameters in the constitutive model were identified by calibrating the model to reproduce data from triaxial compression tests and simple compression tests. The density distribution obtained by using the proposed model was in good quantitative agreement with the experimental results of the triaxial compression and cold isostaic compression as well.

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다공벽의 기체역학에 관한 연구 (A Study of the Gasdynamics of Perforated Wall)

  • 곽종호;김희동
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2003년도 추계학술대회
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    • pp.538-543
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    • 2003
  • Perforated wall has long been employed to control a variety of flow phenomena. It has been, in general, characterized by a porosity of the perforated wall. However, this porosity value does not take account of the number and detailed shape of porous holes, but is defined by only the ratio of the perforated area to total wall surface area. In order to quantify the porous wall effects on the flow control performance, an effective porosity should be known with the detailed flow properties inside the porous holes. In the present study, a theoretical analysis using a small disturbance method is performed to investigate detailed flow information through porous hole and a computational work is also carried out using the two-dimensional, compressible Navier-Stokes equations. Both the results are compared with existing experimental data. The gasdynamical porosity is defined to elucidate the effect of perforated wall.

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