This paper introduces a novel approach to multi-material topology optimization (MTO) targeting in-plane bi-directional functionally graded (IBFG) non-uniform thickness Reissner-Mindlin plates, employing an alternative active phase approach. The mathematical formulation integrates a first shear deformation theory (FSDT) to address compliance minimization as the objective function. Through an alternating active-phase algorithm in conjunction with the block Gauss-Seidel method, the study transforms a multi-phase topology optimization challenge with multi-volume fraction constraints into multiple binary phase sub-problems, each with a single volume fraction constraint. The investigation focuses on IBFG materials that incorporate adequate local bulk and shear moduli to enhance the precision of material interactions. Furthermore, the well-established mixed interpolation of tensorial components 4-node elements (MITC4) is harnessed to tackle shear-locking issues inherent in thin plate models. The study meticulously presents detailed mathematical formulations for IBFG plates in the MTO framework, underscored by numerous numerical examples demonstrating the method's efficiency and reliability.
In this paper, geometrically nonlinear free vibration analysis of Mindlin viscoelastic plates with various geometrical and material properties is studied based on the Von-Karman assumptions. A novel solution is proposed in which the nonlinear frequencies of time-dependent plates are predicted according to the nonlinear frequencies of plates not dependent on time. This method greatly reduces the cost of calculations. The viscoelastic properties obey the Boltzmann integral law with constant bulk modulus. The SHPC meshfree method is employed for spatial discretization. The Laplace transformation is used to convert equations from the time domain to the Laplace domain and vice versa. Solving the nonlinear complex eigenvalue problem in the Laplace-Carson domain numerically, the nonlinear frequencies, the nonlinear viscous damping frequencies, and the nonlinear damping ratios are verified and calculated for rectangular, skew, trapezoidal and circular plates with different boundary conditions and different material properties.
Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
/
v.15
no.6
/
pp.4007-4012
/
2014
This study examined the fabrication and thermal properties of fumed silica/ceramic wool inorganic composites. A predetermined quantity of fumed silica and ceramic wool was mixed uniformly into a slurry state and stabilized in the mold at room temperature, and converted to a massive foamed body through a complete drying process at $150^{\circ}C$. Although the samples without polyvinyl alcohol (PVA) as an interfacial adhesive showed a bulk density of 0.6-0.8 $g/cm^3$ in the range, 10-70wt% fumed silica, those samples with 3wt% PVA exhibited remarkably lower bulk densities with enhanced mechanical and thermal insulation properties, without thermal cracking even above $800^{\circ}C$. The K-factor of the samples was lower in proportion to the fumed silica contents, showing good thermal insulation properties of ca. 0.08 $W/m^{\circ}K$ at $500^{\circ}C$ for the sample with 30wt% fumed silica.
The application of constructed subsurface-flow wetlands for treatment of wastewater from abandoned mines is being increased. Crushed limestone, oak chips, and mushroom composites are often employed in a bulk form, as the substrates in the bed media. Efficiency of the subsurface-flow treatment system drops with time as the hydraulic conductivity of the wetland soil decreases significantly, presumably due to chemical reactions with the wastewater. The purpose of this study is to investigate the applicability of immobilized beads carrying sulfate reducing bacteria for acid mine drainage treatment system. The ingredients of immobilized beads are organic materials such as mushroom composite and oak chips, limestone powder for a pH buffer, mixed with a modified Coleville Synthetic Brine. It was found that immobilized beads are more efficient than the bulk form for pH recovery, sulfate and heavy metal removal.
For the development of superconducting fault current limiters (SFCLs), fault current limiting elements were fabricated out of Bi-2212 bulk tubes and tested. The SFCL elements consisted of tube shaped Bi-2212 bulks and metal shunts for the stabilizers. Firstly, the Bi-2212 bulk tubes were processed based on a design of monofilar coils in order to acquire large resistance and high voltage rating. 300 mm-long Bi-2212 tubes were designed to have the current path of 410 cm in length with 24 turns and 41 mm in diameter. The processed monofilar coil, as designed, had 300 A $I_c$ at 77 K. The fabricated superconducting monofilar coils were affixed to Cu-Ni alloy as that of stabilizers. The Cu-Ni alloys were processed to have the same shape of the superconducting monofilar coils. The Cu-Ni coil had resistivity of 32 ${\mu}{\Omega}$-cm at 77 K and 37 ${\mu}{\Omega}$-cm at 300 K. The metal shunts were attached to the outside of the Bi-2212 monofilar coil by a soldering technique. After the terminals made of copper were attached to both ends of the superconductor-metal shunt composite, the gap between the turns and the surface of the elements was filled with an epoxy and a dense mesh made of FRP in order to enhance the mechanical strength. The completed SFCL elements went through fault tests, and we confirmed that the voltage rating of 143 $V_{rms}$ (E =0.35 $V_{rms}$/cm) could be accomplished.
Chang, Hyun Young;Jin, Tae Eun;So, Il Soo;Lee, Byung Seung;Kang, Min Soo
Corrosion Science and Technology
/
v.7
no.5
/
pp.269-273
/
2008
It is known that the fluoric resin has the most outstanding properties in the extremely acidic environment of high temperature. However, this resin is the thermal hardening type that needs long time heat treatments above $250^{\circ}C$. It's impossible to use in situ in the extremely acidic environment such as a huge FGD ductworks or industrial chemical tanks. Furthermore, even the natural hardening type fluoric coatings which can be hardened less than $120^{\circ}C$ can not be applied to the highly acidic environmental plants because of its chemical resistance. In this study, new fluoric coatings that has excellent thermal resistance, chemical resistance and corrosion resistance has been developed in order to solve above problems and to be applied to the large plant structures in the field. These newly developed coatings are organic and inorganic composite type that have fluoric rubber(100 wt%), fluoric resin(5~50 wt%), oxalates(5~30 wt%), inorganic fillers mixed with plate-type and bulk-type solids(20~150 wt%), hardeners(0.5~5 wt%), and hardening hasteners(0.1~3 wt%). The best chemical and physical properties of these coatings are acquired by variation of adhesive reinforcement agents, dispersants, leveling agents. Mixing ratios of plate-type and bulk-type inorganic fillers influence the thermal properties, abrasive resistance and chemical infiltration properties of coatings. The mixing control is also very important to have homogeneous surface and removing inner voids of coatings.
Proceedings of the Korean Powder Metallurgy Institute Conference
/
2006.09b
/
pp.936-936
/
2006
Bulk amorphous materials have been intensively studied to apply for various advanced industry fields due to their high mechanical, chemical and electrical properties. These materials have been produced by several techniques such as mechanical alloying, melt spinning and gas atomization, etc. Among them, the atomization is the most potential technique for commercialization due to high cooling rate during solidification of the melt and mass productivity. However, the amorphous powders still have some limitations because of their low ductility and toughness. Therefore, intensive efforts have to be carried out to increase the ductility and toughness. In this study, the Ni-based amorphous powder was produced by the gas atomization process. And in order to increase the ductile toughness, ductile Cu phase was coated on the Ni amorphous powder by spray drying process. The characteristics of the as-synthesis powders have been examined and briefly mentioned. The master alloy with $Ni_{57}Zr_{20}Ti_{16}Si_2Sn_3$ was prepared by vacuum induction melting furnace with graphite crucible and mold. The atomization was conducted at $1450^{\circ}C$ under the vacuum of $10^{-2}$ torr. The gas pressure during atomization was varied from 35 to 50 bars. After making the Ni amorphous powders, the spray drying was processed to produce the Cu -coated Ni amorphous composite powder. The amorphous powder and Cu nitrate solution were mixed together with a small amount of binder and then it was sprayed at temperature of $130^{\circ}C$ and rotating speed of 15,000 R.P.M.
In general, fiber-reinforced plastics (FRP) wastes are simply buried or burned. Landfill brings about a permanent contamination of soil due to the inability of FRP to decompose and incineration causes an issue of generating toxic gases and dusts. There have been several ways to treat the FRP wastes such as landfill, incineration, chemical recycling, material recycling and the utilization of energy from combustion. Most methods excluding material recycling are known to have critical limitations in economic, technical and environmental manners. However it is known that material recycling is most desirable among the methods handling FRP wastes. In this study, to investigate the purpose of feasibility of material recycling, various bulk molding compound (BMC) specimens were prepared with the various contents of unsaturated polyester resin binder (25, 30, 35 wt%) and the various replacement ratios of FRP wastes powder (0, 25, 50, 75, 100 wt%) substituted for filler. To evaluate the physical properties BMC specimens, various tests such as tensile strength, flexural strength, impact strength, hot water resistance and SEM imaging were conducted. As a results, mechanical strengths decreased with an increase of replacement ratio of FRP waste powder and physical properties of BMC specimens were deteriorated in the hot water resistance. The fluidity of BMC with more than 50 wt% of the replacement ratio of FRP wastes powder decreased remarkably, causing a problem in the BMC composite.
Proceedings of the Korean Society For Composite Materials Conference
/
2002.10a
/
pp.88-91
/
2002
The two dimensional size effect of specimen gauge section (length x width) was investigated on the compressive behavior of a T300/924 [45/-45/0/90]3s, carbon fiber-epoxy laminate. A modified ICSTM compression test fixture was used together with an anti-buckling device to test 3mm thick specimens with a 30$\times$30, 50$\times$50, 70$\times$70, and 90mm$\times$90mm gauge length by width section. In all cases failure was sudden and occurred mainly within the gauge length. Post failure examination suggests that $0^{\circ}$ fiber microbuckling is the critical damage mechanism that causes final failure. This is the matrix dominated failure mode and its triggering depends very much on initial fiber waviness. It is suggested that manufacturing process and quality may play a significant role in determining the compressive strength. When the anti-buckling device was used on specimens, it was showed that the compressive strength with the device was slightly greater than that without the device due to surface friction between the specimen and the device by pretoque in bolts of the device. In the analysis result on influence of the anti-buckling device using the finite element method, it was found that the compressive strength with the anti-buckling device by loaded bolts was about 7% higher than actual compressive strength. Additionally, compressive tests on specimen with an open hole were performed. The local stress concentration arising from the hole dominates the strength of the laminate rather than the stresses in the bulk of the material. It is observed that the remote failure stress decreases with increasing hole size and specimen width but is generally well above the value one might predict from the elastic stress concentration factor. This suggests that the material is not ideally brittle and some stress relief occurs around the hole. X-ray radiography reveals that damage in the form of fiber microbuckling and delamination initiates at the edge of the hole at approximately 80% of the failure load and extends stably under increasing load before becoming unstable at a critical length of 2-3mm (depends on specimen geometry). This damage growth and failure are analysed by a linear cohesive zone model. Using the independently measured laminate parameters of unnotched compressive strength and in-plane fracture toughness the model predicts successfully the notched strength as a function of hole size and width.
The purpose of this study was to compare the microtensile bond strength in Class I cavities associated with different light curing modes of same light energy density. Occlusal enamel was removed to expose a flat dentin surface and twenty box-shaped Class I cavities were prepared in dentin. Single Bond (3M Dental product) was applied and Z 250 was inserted using bulk technique. The composite was light-cured using one of four techniques, pulse delay (PD group), soft-start (SS group), pulse cure (PC group) and standard continuous cure (CC group). The light-curing unit capable of adjusting time and intensity (VIP, Bisco Dental product) was selected and the light energy density for all curing modes was fixed at $16J/cm^2$. After storage for 24 hours, specimens were sectioned into beams with a rectangular cross-sectional area of approximately $1mm^2$ Microtensile bond strength $({\mu}TBS)$ test was per- formed using a univel·sal testing machine (EZ Test, Shimadzu Co.). The results were analyzed using oneway ANOVA and Tukey's test at significance level 0.05. The ${\mu}TBS$ of PD group and SS group was higher than that of PC group and CC group. Within the limitations of this in vitro study, modification of curing modes such as pulse delay and soft start polymerization can improve resin/dentin bond strength in Class I cavities by controlling polymerization velocity of composite resin.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.