• 제목/요약/키워드: 항복 전단응력

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확장된 Maxwell-Wagner 분극 모델에 의한 서로 크기가 다른 입자들로 구성된 이성분계 전기유변 유체의 전산 모사 (Simulation of Bi-dispersed Electrorheological Fluids of Different Particle Sizes by the Extended Maxwell-Wagner Polarization Model)

  • 김영대
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제60권4호
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    • pp.613-619
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    • 2022
  • 전도성 입자로 제조된 전기유변(Electrorheological) 유체에서 입자 크기 및 서로 다른 크기의 입자들의 혼합이 전기유변 현상에 어떤 영향을 미치는지 살펴보기 위해 Onsager 이론으로 확장된 Maxwell-Wagner 분극 모델을 이용하여 전산 모사를 수행하였다. 전산 모사 결과 입자의 부피 분율이 같은 경우 단일한 크기의 입자로 구성된 균일한 전기유변 유체의 동적 항복응력은 입자 크기에 무관하였고, 크기가 서로 다른 입자들로 혼합된 비균일 전기유변 유체의 동적 항복응력은 균일한 전기유변 유체에 비해 감소하였다. 입자 부피 분율이 같은 경우 ${\dot{\gamma}}^*$≧0.01인 범위에서 큰 입자로 구성된 균일한 전기유변 유체가 작은 입자로 구성된 균일한 전기유변 유체보다 전단응력이 큰 것으로 나타났으며, ${\dot{\gamma}}^*$≧1인 경우에는 전기유변 유체는 큰 입자의 비율이 증가할수록 전단응력이 증가함을 보였다. 모든 입자 크기 및 조성에 대해 전도성 입자로 제조된 전기유변 유체의 특성인 비제곱 전기유변 현상(∆𝛕 ∝ En, n ≈ 1.55)도 예측하였다.

국내산 조전분 호화액의 유동특성 (Rheological Properties of Gelatinized Millet Starch Dispersions)

  • 김남수;남영중
    • 한국식품과학회지
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    • 제21권6호
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    • pp.742-748
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    • 1989
  • 국내산 메조 및 차조의 호화전분액의 농도와 온도에 따른 유동특성을 구명하였다. 메조 및 차조의 호화전분액은 의가고성 유체의 성질을 보여주었으며, 각각의 호화전분액 농도에서 일정 전단속도에 대한 전단응력의 크기는 메조전분보다 차조전분이 높았다. 메조와 차조의 호화전분액의 유동특성은 지수법칙에 잘 적용되었으며 이 때 유동지수 n값은 1% 호화전분액에 있어 메조전분의 경우 0.96, 차조전분의 경우 0.74이나, 5% 호화전분액에 있어서는 메조전분의 경우 0.35, 차조전분의 경우 0.24로 농도증가에 따라 의가소성이 증대되었다. 점조도지수 K값의 경우 농도의존성이 보다 현저하였다. 조전분 호화액은 일정농도 이상에서 항복응력을 보이며, 이 때 농도와 항복응력의 평방근 사이에는 직선관계가 있었고 항복응력이 영이되는 호화전분액 농도는 메조전분의 경우 2.19%, 차조전분의 경우 1.69%로 예측되었다. 3% 조전분 호화액에 대하여 온도에 따른 유동특성을 분석시 일정 전단속도에 대한 전단 응력의 크기는 온도가 낮아짐에 따라 증가하였으며, 특히 $20^{\circ}C$의 측정온도에서 이런 현상이 현저하였다. 이때, 측정온도가 높아지면 유동지수 n값은 증가하고 점조도지수 K값은 감소하였는데 이는 메조 및 차조전분에 공통적인 현상이었다. 점조도지수 K값과 온도와의 관계는 아레니우스 식에 잘 적용되었으며, 3% 호화전분액의 경우 활성화에너지는 메조전분의 경우 2.89kcal/mol, 차조전분의 경우 3.18kca1/mo1이었다.

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전단변형에 의한 직교이방성의 변화 (Evolution of Orthotropic Anisotropy by Simple Shear Deformation)

  • 김권희
    • 대한기계학회논문집
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    • 제15권2호
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    • pp.413-423
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    • 1991
  • Multiaxial loading by combinations of tension-torsion-internal pressure have been applied to the thins-walled tubular specimens prepared from cold drawn tubes of SAE 1020 steel. Prior to the multiaxial loading, each specimen has been twisted to different shear strains. Uniaxial tensile yield stresses measured at different angles to the tube axis clearly show that the initial orthotropic symmetry is maintained during twisting. The orthotropy axes are observed to rotate with shear strains. The plane stress yield locus measured for each twisted specimens show that yield surface shape does not remain similar during twisting and thus anisotropic work hardening is not a function of only plastic work.

사질토의 전단 하중 재하 시 다축 벤더엘리먼트 시험으로 구한 이방적 전단탄성계수 (Anisotropic Elastic Shear Moduli of Sands Measured by Multi-directional Bender Element Tests in Stress Probe Experiments)

  • 고영주;정영훈;이충현;정충기
    • 대한토목학회논문집
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    • 제28권3C호
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    • pp.159-166
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    • 2008
  • 흙은 변형률에 따라 강성이 감소하는 비선형적 변형 특성을 가지지만, 매우 작은 변형률 영역($<10^{-3}%$)에서는 선형탄성적 특성을 갖는다고 알려져 있다. 본 연구에서는 응력 경로 시험 중 실시한 다축 벤더엘리먼트 시험을 통해 다양한 응력 상태에서 사질토의 이방적 전단탄성계수를 측정하고, 그 변화를 분석하고자 하였다. 응력 경로 시험에서는 내부 변형률 측정 장치 및 3 방향의 벤더 엘리먼트가 부착된 삼축 시험기를 이용하였다. 전단 중 응력비가 -0.5~1.5의 범위를 벗어나게 되면 축 방향 전단탄성계수는 응력과의 경험적 상관관계와 차이가 발생하였고, 이로부터 시료의 항복이 전단파 전달 구조를 변화시킴을 알 수 있었다. 수평방향 전단탄성계수의 변화는 전단 중 체적 상태의 변화와 밀접한 관계가 있음을 알 수 있었다.

액상화 해석을 위한 간단한 구성모델 (A Simple Constitutive Model for Soil Liquefaction Analysis)

  • 박성식;김영수;;김대만
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제21권8호
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    • pp.27-35
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    • 2005
  • 액상화에 따른 지반의 과도한 변형으로 인한 피해가 자주 발생되고 있다. 그에 따른 지반의 움직임을 예측하기 위해서는 유효응력 개념에 기초한 수치해석 기법이 요구되어 진다. 본 연구에서는 지진 및 유사한 반복 하중에 따른 수압의 상승을 예측할 수 있는 연성(fully coupled) 유효응력 구성모델인 UBCSAND를 제안하였다. 제안된 모델은 간단한 완전탄소성모델인 Mohr-Coulomb을 변형한 형태로 마찰각(friction angle)과 팽창각(dilation angle)을 점진적으로 증가시킴으로써, 기존의 파괴상태내에서도 연속적인 소성변형 발생을 표현할 수 있다. 항복함수는 전단응력과 평균응력의 비인 $(\sigma'_1-\sigma'_3)/(\sigma'_1-\sigma'_3)$로 나타내며, 응력도의 원점에서 시작하는 무한개의 방사선을 의미한다. 따라서, Mohr-Coulomb의 파괴면과 같은 형태의 무수한 항복면을 가진다. 소성 경화법칙은 등방경화(isotropic hardening)와 이동경화(kinematic hardening)를 혼합한 형태를 이루고 있다. 재하(loading) 및 재재하(reloading)시에는 연속적인 소성 변형이 일어나나, 제하(unloading)시에는 탄성변형을 가정하였다. 제안된 모델은 느슨한 Fraser River 모래를 이용한 직접단순전단시험(Direct simple shear test)결과와 비교하여 검증하였다.

Soil slip을 고려한 터널굴착에 의한 단독말뚝의 거동연구 (A Study on the Behaviour of a Single Pile to Tunnelling Including Soil Slip)

  • 이철주
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제10권5호
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    • pp.59-67
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    • 2009
  • 본 연구에서는 단독말뚝의 주변에서 실시되는 터널의 굴착이 지반 및 말뚝에 미치는 영향을 3차원 수치해석을 통하여 분석하였다. 수치해석에서는 말뚝과 주변지반 사이에 경계면요소를 이용하여 소성항복 발생조건을 모델링하였다. 수치해석을 통하여 풍화토 및 풍화암에 시공된 터널과 말뚝의 상호거동에 대한 분석을 실시하였다. 수치해석을 통해 말뚝의 침하, 말뚝과 지반 경계면에서의 상대변위, 전단응력 및 말뚝의 축력변화를 분석하였다. 특히 터널의 굴착과 관련된 전단응력의 전이과정에 대한 심도있는 분석을 실시하였다. 터널굴착에 의한 말뚝-지반 경계면에서 상대변위의 변화로 인하여 말뚝에 작용하는 전단응력 및 축력의 분포가 변하게 된다. 말뚝 본체 대부분에서는 상향의 전단응력이 발생하는 반면(Z/L=0.0-0.8), 말뚝선단부근에서는(Z/L=0.8-1.0) 하향의 전단응력이 발생하여 말뚝에 인장력이 발생된다. 수치해석을 통해서 터널굴착이 말뚝 거동에 미치는 영향을 상세하게 분석하였다.

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동부 앙금 호화액의 흐름 성질 (Flow Properties of Gelatinized Cowpea Flour Dispersion)

  • 이애랑;김성곤;이신영
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.181-185
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    • 1993
  • 동부앙금(6~9%)을 연속가열법과 순간가열법으로 각 온도(80, 85, 90, 95$^{\circ}C$)에 도달시키고 20분간 유지시킨 다음 호화액의 흐름성질을 회전점도계를 이용하여 회전속도 6~180rpm, 측정온도 6$0^{\circ}C$의 조건에서 분석하였다. 호화액은 항복응력을 가진 의가소성 유체의 성질을 보였고 각 전단속도에서의 전단응력값은 순간 가열호화액이 연속가열호화액 보다 컸다. 순간 가열호화액은 농도와 가열온도에 관계없이 연속 가열호화액보다 항복응력과 점조도 지수값이 컸고 흐름지수 값은 작았다. 점조도 지수의 대수값은 농도와 가열온도와 정의 상관관계 (p<0.05)를 보였다. 동일한 농도에서 순간 가열호화액은 연속 가열호화액보다 가열온도에 따른 점조도 지수의 대수값의 증가 속도가 컸다.

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바셀린의 유동특성에 관한 연구

  • 김정화;송기원;이장우;이치호
    • 한국응용약물학회:학술대회논문집
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    • 한국응용약물학회 1994년도 춘계학술대회 and 제3회 신약개발 연구발표회
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    • pp.342-342
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    • 1994
  • (1) 바셀린은 30 $^{\circ}C$ 이하에서는 항복치를 갖는 의소성 유동거동을 나타내며 이때의 유동특성은 Herschel-Bulkley의 유동모델과 일치한다. (2) 30-50 $^{\circ}C$ 범위에서는 Bingham 모델에 따른 이상 소성 유동 거동을 나타낸다. (3) 50 $^{\circ}C$ 이상의 고온에서는 항복치를 갖지 않는 순수한 Newton 점성유체로 간주할 수 있다. (4) 바셀린의 유동곡선은 전단속도의 단계적 증감에 따라 비가역적인 히스테리시스 루프를 그리나 루프의 면적은 온도 증가에 따라 감소한다. (5) 큰 전단속도로부터 급격히 낮은 전단속도를 부가하면 응력의 평형치에 도달할 때까지 상당한 시간을 필요로 한다. (6) 40 $^{\circ}C$ 이상 온도에서의 유동거동은 시간에 무관하다.

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가열 및 알칼리 호화에 의한 찹쌀 전분의 리올로지 특성 (Rheological properties of waxy-rice starches gelatinized with thermal or alkali solutions)

  • 박양균;김성곤;이신영;김관
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제34권4호
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    • pp.360-365
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    • 1991
  • 신선찰벼(일반계)와 한강찰벼(다수계) 전분의 특성을 이해하기 위하여 $4{\sim}8%$ 전분 현탁액의 가열 및 알칼리 호화에 의한 리올로지 특성을 회전점도계로 비교 검토하였다. 한강찰벼 전분의 전단응력 값이 가열 및 알칼리 호화액에서 모두 컸으며, 시료간의 차이는 알칼리 호화액에서 더 컸다. 가열 및 알칼리 호화액에서 점조도지수 및 항복응력값은 한강찰벼 전분이 컸으며, 시료간의 차이는 알칼리 호화액에서 더 컸다. 또 가열 호화액보다 알칼리 호화액이 항복응력의 농도의존성과 항복응력을 나타내기 시작하는 농도가 높았다.

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고강도 전단철근을 사용한 철근콘크리트 보의 부착성능 향상에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on Improvement of Bond Performance of RC Beams with High-Strength Shear Reinforcement)

  • 김상우;김도진;윤혜선;백승철;김길희
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제22권4호
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    • pp.527-534
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    • 2010
  • 이 연구에서는 고강도 전단보강근을 사용한 철근콘크리트 보의 부착성능을 향상시키기 위한 간편한 방법을 소개한다. 일반적으로 전단보강근의 항복강도와 보강근비는 철근콘크리트 보의 전단내력에 영향을 미친다. 그러나 철근 콘크리트 보의 부착성능은 보강근의 항복강도에는 큰 영향을 받지 않으므로 고강도 전단보강근을 사용한 경우 부착파괴의 위험성이 있다. 제안된 방법의 구조적 성능을 검증하기 위하여 총 4개의 철근콘크리트 보 실험체를 제작하고 실험하였다. 실험변수는 전단보강근의 항복강도와 보강근비 및 보강형태로 계획하였다. 실험 결과 제안된 방법은 철근콘크리트 보의 부착성능을 효과적으로 향상시킬 수 있음을 확인할 수 있었다.