• 제목/요약/키워드: Composite damage

검색결과 1,078건 처리시간 0.025초

피로시험시 발생하는 음향방출신호를 이용한 Type II Gas Cylinder의 손상평가 (Effect of Acoustic Emission During a Fatigue Test with Defect for Type II Gas Cylinder)

  • 지현섭;이종오;주노회;소철호;이종규
    • 한국가스학회지
    • /
    • 제16권2호
    • /
    • pp.18-24
    • /
    • 2012
  • 본 연구는 Type II 가스실린터의 20,000 회 피로시험과 파열시험시 음향방출시험을 병행하여 용기의 손상정도를 평가하고자 하였으며, 실험에 사용된 용기는 결함 크기가 $3mm{\times}3mm{\times}50mm$ (폭${\times}$깊이${\times}$길이)이고 결함 방향이 용기의 종방향 및 횡방향인 인공결함용기와 건전한 용기 등 세 종류이다. 피로시험시 발생된 음향방출신호는 종방향결함의 경우 전체 신호 중 결함에서 발생된 이벤트의 비율이 50 % 이상이며, 음향방출신호의 위치표정도 매우 정확하게 일치하였다. 또한 파열시험에서는 인공결함용기가 결함 위치에서 에상파열압력보다 낮은 압력으로 파열될거라는 예상과는 달리 인공결함용기의 파열압력은 건전한 용기와 큰 차이가 없었으며, 단지 종방향 인공결함용기의 경우 파열위치가 결함 위치와 근접하게 발생하였다. 이는 종방향 결함의 길이만큼 복합재료의 두께가 얇아지는 효과로 나타나게 되어 금속라이너의 피로반복시 결함 발생과 성장위치에 영향을 미친 것으로 판단된다.

과도한 마모를 보이는 환자에서, 임플란트를 활용해 수직 고경을 증가시키며 shortened dental arch 개념을 적용한 보철 수복 증례 (Using implants for worn dentition with the altered vertical dimension of occlusion based on shortened dental arch concept: a case report)

  • 이재현;김태수;이철원;이원섭;이수영
    • 대한치과보철학회지
    • /
    • 제54권1호
    • /
    • pp.49-56
    • /
    • 2016
  • 과도한 마모 같은 잔존 치아 구조의 파괴는 전치유도와 저작 기능에 심각한 손상을 초래할 수 있다. 이런 증상을 개선시키기 위해서는 상실된 구치부를 수복하여 적절한 교합을 회복시켜주는 것이 필수적이다. 구치부의 무치악부를 수복하기 위해서는 의치나 임플란트가 사용될 수 있는데, 임플란트로 수복시에는 경제적인 제약으로 위해 shortened dental arch 개념을 적용하는 것이 유리할 수 있다. 본 증례는 86세 남환으로, 다수의 치아가 상실되어 있었고, 구치부 교합의 붕괴와 과도한 치질 소실, 수직 피개를 관찰할 수 있었다. 구치부에서 붕괴된 교합을 재형성해주는 것을 최우선 과제로 정하였으며, 가철성 보철물 대신, 국민건강보험이 적용된 2개의 임플란트와 고정성 국소의치, 레진을 이용하여 보철 수복을 완료하였다. 소구치 부위에서 2 mm의 수직고경을 거상하였으며, shortened dental arch 개념을 적용하였다. 이를 통해 전악 수복에 비하여 적은 비용으로 이를 대체하는 치료를 고정성 보철물로 할 수 있었으며, 심미적, 기능적으로 양호한 결과를 얻었다.

사질토 지반에 설치된 우산형 마이크로파일의 지진 시 수평거동 특성 (Horizontal Behavior Characteristics of Umbrella-Type Micropile Applied in Sandy Soil Subjected to Seismic Motion)

  • 김수봉;손수원;김진만
    • 한국지반환경공학회 논문집
    • /
    • 제21권7호
    • /
    • pp.5-16
    • /
    • 2020
  • 현재 경주지진 및 포항지진 발생으로 내진설계기준이 강화되어 기존 시설물에 대한 내진성능평가를 실시하고 있다. 기존 시설물의 피해를 최소화하면서 국한된 협소한 장소에서 시공이 가능한 마이크로파일공법을 개선하여 지진 시 내진성능효과를 확보하고자 한다. 개선방법은 주 기둥인 연직말뚝 주변에 우산형태로 경사말뚝을 시공하여 말뚝 상부의 사각접시형 플레이트에서 말뚝을 모두 일체화하는 것이다. 본 논문에서는 수치해석으로 사질토지반에서 다양한 지진파에 대해 우산형 마이크로파일의 수평변위 거동을 분석하였다. 수치해석 결과, 지반이 연약할수록 우산형 마이크로파일의 수평저항력의 효과가 우수하였다. 경사말뚝의 근입심도에 따른 분석결과, 동일한 지반강도에서 근입심도가 15m 이상일 경우에 수평변위 저감 효과가 뚜렷했으며, N치 30 이상의 지반에 정착하면 지진 시에 효과가 있는 것으로 확인되었다. 마이크로파일의 근입심도와 수평변위 억제효과가 비례하였으며, 대체적으로 지반이 약할수록 변위억제 효과가 컸다. 우산형 마이크로파일은 수직말뚝이 모멘트에 대한 저항을 하고, 경사말뚝이 축력에 대한 저항을 하는 복합저항효과가 있었다.

복합재 손상보수용 자가치료제의 중합 거동 (Polymerization Behavior of Self-healing Agents for Damage Repair in Composite Materials)

  • 오진오;윤성호;장세용
    • 한국추진공학회지
    • /
    • 제18권5호
    • /
    • pp.35-42
    • /
    • 2014
  • 본 연구에서는 시차주사열량계시험, 반응열시험, 접착전단시험을 통해 자가치료제의 열분석 특성과 접착 특성을 평가하였다. 자가치료제는 DCPD와 ENB의 혼합비에 따라 D1E0, D3E1, D1E1, D1E3, D0E1을 고려하였다. 촉매는 Grubbs' catalyst를 자가치료제의 종류에 따라 0.1 wt%에서 1.5 wt%까지 적용하였다. DCPD의 경우는 촉매 양이 많을수록 중합반응이 빠르고 안정화된 접착강도가 높아지지만 많은 양의 촉매가 요구된다. ENB의 경우 촉매와의 반응성이 우수하여 적은 양의 촉매로도 빠른 중합반응을 얻을 수 있지만 반응열이 높게 나타난다. DCPD와 ENB의 혼합비를 변화시키면 자가치료제의 열분석 특성 및 접착 특성을 조절할 수 있으며 본 연구에서 고려한 자가치료제 중 D3E1가 최대접착강도, 최대접착강도에 도달하는 시간, 안정화된 접착강도, 반응열 측면에서 자가치료제로 가장 유리함을 알 수 있다.

Inflammatory Effect of Light-Emitting Diodes Curing Light Irradiation on Raw264.7 Macrophage

  • Jeong, Moon-Jin;Kil, Ki-Sung;Lee, Myoung-Hwa;Lee, Seung-Yeon;Lee, Hye-Jin;Lim, Do-Seon;Jeong, Soon-Jeong
    • 치위생과학회지
    • /
    • 제19권2호
    • /
    • pp.133-140
    • /
    • 2019
  • Background: The light-emitting diode (LED) curing light used is presumed to be safe. However, the scientific basis for this is unclear, and the safety of LED curing light is still controversial. The purpose of this study was to investigate the effect of LED curing light irradiation according to the conditions applied for the polymerization of composite resins in dental clinic on the cell viability and inflammatory response in Raw264.7 macrophages and to confirm the stability of LED curing light. Methods: Cell viability and cell morphology of Raw264.7 macrophages treated with 100 ng/ml of lipopolysaccharide (LPS) or/and LED curing light with a wavelength of 440~490 nm for 20 seconds were confirmed by methylthiazolydiphenyl-tetrazolium bromide assay and microscopic observation. The production of nitric oxide (NO) and prostaglandin $E_2$ ($PGE_2$) was confirmed by NO assay and $PGE_2$ enzyme-linked immunosorbent assay kit. Expression of interleukin $(IL)-1{\beta}$ and tumor necrosis factor $(TNF)-{\alpha}$ in total RNA and protein was confirmed by reverse transcription polymerase chain reaction and Western blot analysis. Results: The LED curing light did not affect the viability and morphology of normal Raw264.7 cells but affected the cell viability and induced cytotoxicity in the inflammation-induced Raw264.7 cells by LPS. The irradiation of the LED curing light did not progress to the inflammatory state in the inflammation-induced Raw264.7 macrophage. However, LED curing light irradiation in normal Raw264.7 cells induced an increase in NO and $PGE_2$ production and mRNA and protein expression of $(IL)-1{\beta}$ and $(TNF)-{\alpha}$, indicating that it is possible to induce the inflammatory state. Conclusion: The irradiation of LED curing light in RAW264.7 macrophage may induce an excessive inflammatory reaction and damage oral tissues. Therefore, it is necessary to limit the long-term irradiation which is inappropriate when applying LED curing light in a dental clinic.

홍삼·백년초 복합물이 관절염 개선에 미치는 효과 (Effects of red ginseng and Baeknyeoncho complex on the arthritis improvement)

  • 이승현;이창현;김홍준;김영식;신민지;김지현;마상용;이세연;권진;오찬호
    • 대한한의학방제학회지
    • /
    • 제29권2호
    • /
    • pp.81-91
    • /
    • 2021
  • Objectives : This study was conducted to evaluate the efficacy of a complex mixture of natural substances of ginseng and baeknyeoncho on the arthritic rats. Methods : In vitro experiments were conducted to ensure the stability of the complex. After setting toxicity and concentration by MTT assay, the antioxidant effect was measured through DPPH and ABTS radical scavenging activity. To confirm the anti-inflammatory effects of the complex, levels of nitric oxide (NO) and pro-inflammatory cytokines (IL-1β, TNF-α) were measured in LPS-treated macrophage cell lines (RAW264.7). We injected monosodium iodoacetate (MIA) 50 μl (60 mg/ml) into knee joints of rats to induce osteoarthritis. The rats were divided into three groups (normal (n=5), control (n=5), and OR (n=5) group). The control group consumed 2 mg/kg of physiological saline once a day for 4 weeks, and the OR group was mixed at a concentration of 416.5 mg/kg of Baengnyeoncho (O) and 208.25 mg/kg of red ginseng (R) and ingested 1 mL each 5 days a week. Results : This complex increased the DPPH and ABTS radical scavenging rate. The complex decreased NO production and pro-inflammatory cytokine production of macrophages. In the OR group, the secretion of cytokine in serum was decreased. In histopathological examination, the joint tissue of the composite showed less damage to the synovial membrane, cartilage, and fibrous tissue than the control group. Conclusions : As a result of this study, natural complexes have antioxidant, anti-inflammatory and cartilage protection effects. Therefore, we expect the complex to be effective in treating osteoarthritis.

실크 입자가 도입된 전기방사 복합막 제조 (Fabrication of Electrospun Composite Membranes with Silk Powder)

  • 서영진;강호성;임광섭;최강민;박치훈;남상용;장해남
    • 멤브레인
    • /
    • 제32권2호
    • /
    • pp.133-139
    • /
    • 2022
  • 화석연료의 사용에 따른 지구 온난화 및 기상 이변으로 인하여 온실가스 저감 문제가 대두되고 있으며, 그에 따라 에너지 소모 없이 셀프 쿨링이 가능한 소재에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그 중에서도 실크는 천연 쿨링 소재로 알려져 있으나, 기존의 혼합 공정에서는 실크를 화학적으로 분말화 시키기 때문에 복사 냉각 효과가 사라지는 문제점이 있어, 복사냉각을 위한 필름 또는 코팅제 형태로 제조하는데 어려움을 겪고 있다. 본 연구에서는 실크 피브로인의 고유구조를 훼손하지 않는 물리적 분쇄 공정을 거친 실크 분말을 사용하여 다양한 형태의 막을 제조하고, 코팅제로서의 적용가능성을 살펴보고자 연구를 수행하였다. 이를 위해 실크 피브로인 분말이 도입된 전기방사 복합막 및 평막 형태의 복합막을 제조하였으며, 용액의 점도가 막 제조 및 제조된 막의 물성에 큰 영향을 미치는 것을 관찰하였다.

Simulation of the effect of inclusions length and angle on the failure behavior of concrete structure under 3D compressive test: Experimental test and numerical simulation

  • Mohammad Saeed, Amini;Vahab, Sarfarazi;Kaveh, Asgari;Xiao, Wang;Mojtaba Moheb, Hoori
    • Steel and Composite Structures
    • /
    • 제46권1호
    • /
    • pp.53-73
    • /
    • 2023
  • Man-made structure materials like concrete usually contain inclusions. These inclusions affect the mechanical properties of concrete. In this investigation, the influence of inclusion length and inclination angle on three-dimensional failure mechanism of concrete under uniaxial compression were performed using experimental test and numerical simulation. Approach of acoustic emission were jointly used to analyze the damage and fracture process. Besides, by combining the stress-strain behavior, quantitative determination of the thresholds of crack stress were done. concrete specimens with dimensions of 120 mm × 150 mm × 100 mm were provided. One and two holes filled by gypsum are incorporated in concrete samples. To build the inclusion, firstly cylinder steel tube was pre-inserting into the concrete and removing them after the initial hardening of the specimen. Secondly, the gypsum was poured into the holes. Tensile strengths of concrete and gypsum were 2.45 MPa and 1.5 MPa, respectively. The angle bertween inclusions and axial loadind ary from 0 to 90 with increases of 30. The length of inclusion vary from 25 mm to 100 mm with increases of 25 mm. Diameter of the hole was 20 mm. Entirely 20 various models were examined under uniaxial test. Simultaneous with experimental tests, numerical simulation (Particle flow code in two dimension) were carried out on the numerical models containing the inclusions. The numerical model were calibrated firstly by experimental outputs and then failure behavior of models containing inclusions have been investigated. The angle bertween inclusions and axial loadind vary from 0 to 90 with increases of 15. The length of inclusion vary from 25 mm to 100 mm with increases of 25 mm. Entirely 32 various models were examined under uniaxial test. Loading rate was 0.05 mm/sec. The results indicated that when inclusion has occupied 100% of sample thickness, two tensile cracks originated from boundaries of sample and spread parallel to the loading direction until being integrated together. When inclusion has occupied 75% of sample thickness, four tensile cracks originated from boundaries of sample and spread parallel to the loading direction until being integrated together. When inclusions have occupied 50% and 25% of sample thickness, four tensile cracks originated from boundaries of sample and spread parallel to the loading direction until being integrated together. Also the inclusion was failed by one tensile crack. The compressive strength of samples decease with the decreases of the inclusions length, and inclusion angle had some effects on that. Failure of concrete is mostly due to the tensile crack. The behavior of crack, was affected by the inclusion length and inclusion number.

적외선 화상기법을 이용한 시멘트 모르타르 특성의 실험적 평가 (An Experimental Study for Characteristics Evaluation of Cement Mortar Using Infrared Thermography Technique)

  • 권성준
    • 대한토목학회논문집
    • /
    • 제30권1A호
    • /
    • pp.53-59
    • /
    • 2010
  • 최근 들어 적외선을 이용하여 콘크리트 구조물의 결함 또는 공동 등을 평가하려는 비파괴 연구가 활발하게 진행되고 있으며, 이는 유지관리기법의 중요한 부분을 이루고 있다. 적외선 화상분석(Infrared Thermography)을 콘크리트 표면에 적용할 경우, 콘크리트의 표면온도는 표면을 구성하는 재질과 열적특성(비열, 열전도율, 열전달율)에 따라 그 응답이 다르게 나타나게 된다. 서로 다른 배합을 가지는 시멘트 모르타르에서는 공극률이 다르게 구성되고, 표면에서 공극률의 차이는 열에 노출된 뒤, 냉각되는 과정에서 열적 거동이 다르게 평가된다. 한편 이러한 공극률은 강도 및 염화물 확산계수와 같은 역학적/내구적 특성에 영향을 주기도 한다. 본 연구에서는 외부에서 열을 가하여 측정하는 능동방식(active type)을 이용하여, 표면의 온도변화를 분석하였다. 물-시멘트비 55%와 65%인 시멘트 모르타르 시편을 제작하였으며, 공극률, 압축강도, 염화물 확산계수 등의 물리적 특성값들이 평가되었다. 이후 동일한 실내조건(온도 $20{\sim}22^{\circ}C$, 습도 55-60%)에서 적외선 화상분석 기법을 적용하였다. 시간의 경과에 따라 공극을 많이 포함하는 시편의 경우, 표면 온도가 상대적으로 증가하였으며, 온도가 일정해지는 시점(임계시점)이 단축되고 있음을 확인할 수 있었다. 이러한 특성은 콘크리트와 같이 공극과 골재를 가지고 있는 복합재료의 품질 평가에 적용할 수 있음을 시사한다. 한편 공극률과 실험상수를 고려하여, 공극률에 따라 변화하는 임계시간에 대한 계산식을 제안하였다. 본 논문에서는 시멘트 모르타르의 공극량의 변화에 따른 물리적 변화와 이에 따른 열특성 변화가 논의될 것이다.

Stress analysis of high-temperature superconducting wire under electrical/magnetic/bending loads

  • Dongjin Seo;Yunjo Jung;Hong-Gun Kim;Hyung-Seop Shin;Young-Soon Kim
    • 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
    • /
    • 제25권4호
    • /
    • pp.19-23
    • /
    • 2023
  • The Second-generation high-temperature superconducting (HTS) Rare-Earth Barium Copper Oxide (REBCO) wire is a composite laminate having a multi-layer structure (8 or more layers). HTS wires will undergo multiple loads including the bending-tension loads during winding, high current density, and high magnetic fields. In particular, the wires are subjected to bending stress and magnetic field stress because HTS wires are wound around a circular bobbin when making a high-field magnetic. Each of the different laminated wires inevitably exhibits damage and fracture behavior of wire due to stress deformation, mismatches in thermal, physical, electrical, and magnetic properties. Therefore, when manufacturing high-field magnets and other applications, it is necessary to calculate the stress-strain experienced by high-temperature superconducting wire to present stable operating conditions in the product's use environment. In this study, the finite element model (FEM) was used to simulate the strain-stress characteristics of the HTS wire under high current density and magnetic field, and bending loads. In addition, the result of obtaining the neutral axis of the wire and the simulation result was compared with the theoretical calculation value and reviewed. As a result of the simulation using COMSOL Multiphysics, when a current of 100 A was applied to the wire, the current value showed the difference of 10-9. The stress received by the wire was 501.9 MPa, which showed a theoretically calculated value of 500 MPa and difference of 0.38% between simulation and theoretical method. In addition, the displacement resulted is 30.0012 ㎛, which is very similar to the theoretically calculated value of 30 ㎛. Later, the amount of bending stress by the circular mandrel was received for each layer and the difference with the theoretically obtained the neutral axis result was compared and reviewed. This result will be used as basic data for manufacturing high-field magnets because it can be expanded and analyzed even in the case of wire with magnetic flux pinning.