• 제목/요약/키워드: 탄성모세관

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탄성모세관 기반 3D Print구조물의 패턴 붕괴 (Pattern collapse of 3D-printed structures induced by elastocapillarity)

  • 정재익;오의진;최윤석;하종현
    • 한국가시화정보학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.86-91
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    • 2024
  • The mechanical stability of 3D-printed structures is critical for their performance across various applications, where geometric design plays a pivotal role in determining their resilience. Understanding the factors that contribute to the collapse of these structures is essential for optimizing their design. In this study, we fabricated vertical repetitive pattern structures using a Formlabs 3D printer, followed by post-processing with isopropyl alcohol (IPA). The collapse behavior of the printed patterns was visualized, revealing that the extent of collapse varied depending on geometric modifications. These findings provide key insights into the structural collapse mechanisms of 3D-printed architectures, informing future design strategies aimed at improving mechanical durability and preventing collapse. This version introduces the topic with general context before transitioning to your specific experimental approach.

탄성박판간의 모세관 상승운동에 관한 연구 (Study on the dynamics of capillary rise between elastic sheets)

  • 안원진;김호영
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회B
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    • pp.2743-2746
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    • 2007
  • When a small tube is dipped into a liquid surface, surface tension forces cause the liquid in the tube to rise vertically against the gravity. When the tube is flexible, hydrostatic pressure difference caused by the capillary flow deforms the tube and the deformation which narrows the flow route changes the rising velocity. We study a simple model of this elastocapillary interaction in the context of the surface-tension-driven vertical rise of a liquid between two long flexible hydrophilic sheets that are held a small distance apart at one end. We provide an analytical theory for the rise rate of the liquid and show that our experiments are consistent with the theory.

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과도탄성파에 대한 PZT 변환자의 응답특성 해석 (Analysis of the PZT trasducer's response for the transient elastic waves)

  • 배종성
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 1998년도 학술발표대회 논문집 제5권
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    • pp.9-12
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    • 1998
  • 공기경계층을 갖는 유리평판에서 힘의 크기가 10N이고 상승시간이 약 280ns 인 경사 점하중이 인가된 경우에 대하여 진앙점에서 입자 변위와 입자 속도를 계산하였다. 이론적으로 계산된 수직성분이 입자속도가 PZT변환자에 입사한다고 가정하여 PZT 변환자의 과도 응답특성을 Mason 등가회로와 격자점을 이용하여 계산하였다. 유리모세관의 파과시에 방출괴는 과도탄성파를 이용하여 유리평판의 진앙점에서 PZT 변환기의 응답을 조사하였고, 이론과 비교한 결과 상당히 일치하였다. 이를 이용하여 음향방출 시스템인 발생원, 전파매질, 변환자 및 신호분석시스템을 수학적으로 모형화할 수 있는 기초를 마련하였다.

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모세관 다이에서 고무 복합체의 점탄성 거동에 대한 컴퓨터 모사 (Computer Simulation of Viscoelastic Flow in a Capillary Die for Rubber Compounds)

  • 박동명;김학주;윤재룡;류민영
    • Elastomers and Composites
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    • 제41권4호
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    • pp.223-230
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    • 2006
  • 고무복합체는 높은 점탄성 성질을 보이는데 압출성형 시 이 점탄성 성질 때문에 압출물이 팽창하게 된다. 그리고 팽윤양은 공정 조건에 따라서 변한다. 점탄성 성질에서 탄성 부분은 압출물의 팽창에 있어서 중요한 역할을 한다. 본 논문은 모세관 다이에서 여러 가지 고무복합체에 따른 다이팽윤을 알아보기 위해 상용 CFD 프로그램인 Polyflow를 사용하여 해석을 수행하였다. 컴퓨터 모사에서는 비선형 미분 점탄성 모델인 Phan-Thien-Tanner(PTT) 모델을 사용하였고 온도를 고러하여 해석하였다. 해석을 통해서 레저버와 모세관 다이에서 압출물의 압력, 속도, 그리고 온도 분포 등을 예측하였다. 여러 가지 고무 복합체의 다이 팽윤양을 알아보기 위해서 유량과 모세관 다이의 지름을 변경하면서 연구하였다. 본 연구를 통해서 PPT 모델은 고무 복합체에 대한 점탄성 거동을 잘 표현하고 있음을 확인할 수 있었다.

소금의 고결화 현상에서 모세관 효과 (Effects of Capillary Force on Salt Cementation Phenomenon)

  • 쭝꽝훙;변용훈;엄용훈;이종섭
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제26권4호
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    • pp.37-45
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    • 2010
  • 기후변화로 인해 물의 증발량이 많은 지역의 지반에서는 자연적인 소금의 고결화 현상이 발생한다. 이러한 소금의 고결화 분포는 모래지반에서 모세관력에 영향을 받는다. 이 연구의 목적은 콘 관입시험, 전기전도율 측정, 사진 이미지 촬영, 비파괴 이미지 분석 그리고 탄성파에 의한 프로세스 모니터링을 이용하여 소금의 고결화 현상에 대한 모세관력의 효과를 관찰하는 것이다. 실험은 입상재료를 모형화한 글라스비즈를 소금물에 포화시킨 후, 오븐에 넣어 시료를 건조시킴으로써 고결화를 발생시켰다. 실험결과, 고결된 소금의 농도는 시료입경이 작은 경우 최상부에서 높았고, 시료입경이 큰 경우 중간 또는 하부에서 높았다. 고결된 시료에서 높은 소금농도의 위치는 해석적 방법으로 산정된 모세관 높이와 유사하였다. 본 연구에서 수행한 5가지 실험은 모세관력이 소금이 고결된 흙과 같은 입상재료의 거동에 중요한 영향을 끼치는 것을 보여준다.

전기방사된 폴리우레탄 부직포의 기계적 물성에 관한 연구 (Mechanical Behaviors of Electrospun Polyurethane Nonwoven)

  • 이봉석;김학용;이근형;김민섭;류영준
    • 한국섬유공학회:학술대회논문집
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    • 한국섬유공학회 2003년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.376-377
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    • 2003
  • 전기방사(electrospinning)는 최근 나노기술의 대두와 함께 서브마이크론(submicron)의 직경을 가지는 섬유를 제조할 수 있는 방법으로 활발한 연구가 진행되고 있는 실정이다[1]. 이러한 전기방사는 고분자 용액이나 용융된 고분자에 고전압을 걸어주어, 모세관 팁과 웹을 받아주는 컬렉터(collector) 사이에 전기장을 형성시켜 섬유를 제조하는 방법이다. 열가소성 폴리우레탄은 우수한 탄성을 갖는 유용한 고분자중의 하나로 섬유나 플라스틱에 널리 사용되고 있다. 특히, 이는 고무에 비하여 탄성률이 높고 내마모성이 강하며 용매에 대한 저항성이 좋은 장점을 지니고 있다[2]. (중략)

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탄성파를 이용한 흙의 특성연구 (Soil Properties in Relation to Elastic Wave)

  • 조계춘;이인모
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제18권6호
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    • pp.83-101
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    • 2002
  • 탄성파는 지표면에 가까운 흙에 관한 중요한 정보를 공급한다. 흙특성 파악에 물리탐사기법의 원활한 적용을 위하여 탄성파인자와 흙특성과의 관계를 고찰하였다. 적용 예로서, 비포화토의 거동 및 특성을 전단파 시험을 통하여 알아보았다. 포화시료를 건조하면서 밴더엘리먼트를 사용하여 미소변형률 전단강성을 연속적으로 측정하였다. 비포화토에서는 모세관현상, 이온공유에 의한 접착, 세립자 이동에 의한 강화효과, 염 침전에 의한 시멘트결합과 같은 입자간 힘의 변화가 강성의 변화에 직접적으로 영향을 끼치는 것으로 나타났다. 비포화토의 시료를 교란함으로써 메니스커스의 회복에 대한 연구를 수행하였고, 비포화토에서 일어나는 여러 가지 현상들을 제시하였다.

고강도 시멘트 경화체의 강도 및 파괴인성에 관한 연구 (A Study on the Strength and Fracture Toughness of High Strength Hardened Cement Paste)

  • 김정환
    • 콘크리트학회지
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    • 제6권6호
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    • pp.151-158
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    • 1994
  • 본 연구에서는 수경성 시멘트 경화체의 구조적 결함인 휨강도를 향상시키시 위해 보통 포틀랜드 시멘트비를 0.1로 하여 혼합수량을 줄이고 수용성 고분자 물질인 Hydroxy Propy Methyl Cellulose(HPMC)를 첨가하여 시멘트입자의 윤활작용에 따른 균일한 분산효과와 결합효과를 얻도록 하였으며, twin roll mill로 혼련 성형하여 치밀하고 균일한 경화제 시편을 제조하였다. 이러한 고강도 시멘트 경화체의 휨강도는 약 96MPa, 탄성계수는 60GPa로 우수한 특성을 나타내었다. 고강도 시멘트의 고강도화 기구는 100${\mu}m$ 이상의 큰 기공제거 및 균열성장경로인 모세관 기공의 감소, 미수화 시멘트의 증가로 인한 탄성계수의 증가와 crack toughening(입자 가교, 고분자 섬유 가교, frictional interlocking)에 의한 파괴 인성의 향상 때문인 것으로 판단된다.

혼화재에 따른 모르타르 건조수축-비교 연구 (Effects of supplementary cementitious materials on drying shrinkage of cement mortar - a comparative study)

  • 최훈제;최성규;박충훈;김백중;이종구;강경인
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2013년도 추계 학술논문 발표대회
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    • pp.158-159
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    • 2013
  • In this study, effects of supplementary cementitious materials(fly ash, blast furnace slag and waste glass) on drying shrinkage of cement mortar were compared and evaluated. The results showed drying shrinkage of cement mortar using blast furnace slag and waste glass is larger than shrinkage due to capillary pressure, while using fly ash is smaller.

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모세관 작용에 의한 콘택트 렌즈의 운동 모델 (Model on the Capillary Action-Induced Dynamics of Contact Lens)

  • 김대수
    • 한국안광학회지
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    • 제6권2호
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    • pp.85-97
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    • 2001
  • 눈물 층을 사이에 두고 각막 위에 부착되어 있는 렌즈(하드렌즈)에는 모세관작용에 따른 장력이 렌즈가장자리에 균일하게 방사형으로 향하여 작용한다. 순목등에 의한 충격으로 평형상태의 렌즈가 평형 위치에서 벗어나게 되면 눈물층의 간격에 변화가 발생하고 이 변화에 의해 불균일 모세관작용에 기인하는 장력에 따라 렌즈에는 복원력이 발생하고 이 힘에 의해 렌즈는 감쇄운동(진동)을 하게 된다. 이러한 복원력을 계산하고 렌즈의 운동을 예측할 수 있는 미분방정식과 컴퓨터프로그램을 수립하였으며 이 컴퓨터 모델을 사용하여 렌즈의 구경, 베이스 커브, 눈물 층의 두께 등의 변수가 렌즈의 운동에 미치는 영향을 모사(模寫)하였다. 눈물층의 점성에 의한 마찰력이 관성력에 비해 크기 때문에 렌즈는 진동을 하지 않고 시간의 경과에 따라 일률적으로 변위가 감소하는 운동양상을 나타내고 있으며 렌즈의 구경이 증가할수록, 눈물층의 두께가 얇아질수록 복원력이 증가하며 따라서 렌즈가 원위치로 되돌아오는데 걸리는 시간이 짧아지고 있다. 그러나 렌즈의 베이스커브는 그 값이 특정 값을 가질 때 원위치 도달 시간이 최소가 된다. 렌즈의 공진진동수는 눈물층의 두께가 증가할수록 렌즈구경이 감소할수록 낮아지고 있으며 베이스커브가 특정 값을 가질 때 공진진동수 역시 최대가 된다. 실제로 콘택트렌즈를 착용한 상태에서 렌즈의 공진진동수와 동일한 진동수의 외부 충격이 렌즈에 가해지는 경우 급격한 렌즈의 상하 또는 좌우 진동이 예상되며 따라서 렌즈가 탈착 된다든지 또는 렌즈의 형상변형으로 인해 각막에 통증이 발생할 수도 있을 것이다. 고함수(高含水) 소프트렌즈와 강은 diaphragm 그 자체는 탄성이 거의 없다. 그러나 함수 소프트렌즈가 각막 상에 눈물 층을 사이에 두고 부착되어 있는 경우에는 눈물의 표면 장력에 의해 탄성이 유기(誘起)될 수 있으므로 진동의 영향이 있을 것으로 본다.

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