• Geomechanics and Engineering
• /
• 제29권2호
• /
• pp.113-131
• /
• 2022

A rockburst is a common disaster in deep-tunnel excavation engineering, especially for high-geostress areas. An anomalously low friction effect is one of the most important inducements of rockbursts. To elucidate the correlation between an anomalously low friction effect and a rockburst, we establish a two-dimensional prediction model that considers the discontinuous structure of a rock mass. The degree of freedom of the rotation angle is introduced, thus the motion equations of the blocks under the influence of a transient disturbing force are acquired according to the interactions of the blocks. Based on the two-dimensional discontinuous block model of deep rock mass, a rockburst prediction model is established, and the initiation process of ultra-low friction rockburst is analyzed. In addition, the intensity of a rockburst, including the location, depth, area, and velocity of ejection fragments, can be determined quantitatively using the proposed prediction model. Then, through a specific example, the effects of geomechanical parameters such as the different principal stress ratios, the material properties, a dip of principal stress on the occurrence form and range of rockburst are analyzed. The results indicate that under dynamic disturbance, stress variation on the structural surface in a deep rock mass may directly give rise to a rockburst. The formation of rockburst is characterized by three stages: the appearance of cracks that result from the tension or compression failure of the deformation block, the transformation of strain energy of rock blocks to kinetic energy, and the ejection of some of the free blocks from the surrounding rock mass. Finally, the two-dimensional rockburst prediction model is applied to the construction drainage tunnel project of Jinping II hydropower station. Through the comparison with the field measured rockburst data and UDEC simulation results, it shows that the model in this paper is in good agreement with the actual working conditions, which verifies the accuracy of the model in this paper.

• Steel and Composite Structures
• /
• 제42권4호
• /
• pp.539-552
• /
• 2022

Concentrically braced frames (CBFs) possess high stiffness and strength against lateral loads; however, they suffer from low energy absorption capacity against seismic loads due to the susceptibility of CBF diagonal elements to bucking under compression loading. To address this problem, in this study, an innovative damper was proposed and investigated experimentally and numerically. The proposed damper comprises main plates and includes a flange plate angled at θ and a trapezius-shaped web plate surrounded by the plate at the top and bottom sections. To investigate the damper behaviour, dampers with θ = 0°, 30°, 45°, 60°, and 90° were evaluated with different flange plate thicknesses of 10, 15, 20, 25 and 30 mm. Dampers with θ = 0° and 90° create rectangular-shaped and I-shaped shear links, respectively. The results indicate that the damper with θ = 30° exhibits better performance in terms of ultimate strength, stiffness, overstrength, and distribution stress over the damper as compared to dampers with other angles. The hysteresis curves of the dampers confirm that the proposed damper acts as a ductile fuse. Furthermore, the web and flange plates contribute to the shear resistance, with the flange carrying approximately 80% and 10% of the shear force for dampers with θ = 30° and 90°, respectively. Moreover, dampers that have a larger flange-plate shear strength than the shear strength of the web exhibit behaviours in linear and nonlinear zones. In addition, the over-strength obtained for the damper was greater than 1.5 (proposed by AISC for shear links). Relevant relationships are determined to predict and design the damper and the elements outside it.

• Journal of Ceramic Processing Research
• /
• 제13권spc2호
• /
• pp.328-331
• /
• 2012

With the recent development of super-precision optical instruments, camera modules for devices, such as portable terminals and digital camera lenses, are increasingly being used. Since an optical lens is usually produced by high-temperature compression molding methods using tungsten carbide (WC) alloy molding cores, it is necessary to develop and study technology for super-precision processing of molding cores and coatings for the core surface. In this study, Rhenium-Iridium (Re-Ir) thin films were deposited onto a WC molding core using a sputtering system. The Re-Ir thin films were prepared by a multi-target sputtering technique, using iridium, rhenium, and chromium as the sources. Argon and nitrogen were introduced through an inlet into the chamber to be the plasma and reactive gases. The Re-Ir thin films were prepared with targets having a composition ratio of 30 : 70, and the Re-Ir thin films were formed with a 240 nm thickness. Re-Ir thin films on WC molding core were analyzed by scanning electron microscope (SEM), atomic force microscope (AFM), and Ra (the arithmetical average surface roughness). Also, adhesion strength and coefficient friction of Re-Ir thin films were examined. The Re-Ir coating technique has received intensive attention in the coating processes field because of promising features, such as hardness, high elasticity, abrasion resistance and mechanical stability that result from the process. Re-Ir coating technique has also been applied widely in industrial and biomedical applications. In this study, WC molding core was manufactured, using high-performance precision machining and the effects of the Re-Ir coating on the surface roughness.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제39권11호
• /
• pp.33-40
• /
• 2023

본 연구에서는 산화마그네슘계 내화물(Magnesium oxide-based refractory)을 함유한 팽창성 지반에서의 말뚝기초 거동을 분석하였다. 고정단 말뚝이 설치된 모형토조에 용융마그네시아(Fused magnesia, FM)를 활용하여 지반의 융기를 유도하였으며, FM함유량(FM_c = 30%, 50%, 70%)을 변화하여 시간에 따른 깊이별 융기량과 말뚝의 축력을 분석하였다. FM_c가 증가할수록 더 큰 융기량이 측정되었으며, 시료의 표면으로 갈수록 융기량이 누적되어 깊이에 따라 융기량이 감소하였다. 그러나 깊이별 융기율의 차이와 그에 따른 팽창압의 차이로 인하여 FM_c = 30%와 50%일때 말뚝에 뚜렷한 압축력과 인장력이 발현되었으며, FM_c = 70%일 때에는 말뚝 전체에 인장력만이 발현되었다. 이런한 결과는 산화마그네슘계 내화물이 포함된 혼합토 내의 말뚝거동을 분석하는데 중요한 자료로 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 미래기술융합논문지
• /
• 제2권4호
• /
• pp.1-6
• /
• 2023

파워인덕터 생산용 표면 UV 인쇄장치 성능 연구는 원기둥 자석의 자력 형성이 상, 하로 형성되게 제작함으로써 제품 고정 시 제품이 뒤집히거나, 세워지는 현상을 방지하는 기술을 적용하여 인쇄 진행 시 품질 소모성 자재(제판, Squeegee)의 파손을 방지하고, 인쇄 품질을 향상시킬 수 있다. 자력의 방향을 바꾼 원기둥 자석의 개발로 파우더 압축으로 제작한 메탈 소재 제품에 대한 고정 방법이 안정화 되어 소형 제품에 대한 생산 능력이 증대할 것이다. 최종적으로 원기둥 자석을 활용한 파워인덕터 표면 UV 인쇄 장치를 연구함으로써, 기존 작업 진행하던 스프레이, Deeping 방식과 차별성을 둘 수 있고, 생산량이 크게 향상될 것이며 결과적으로는 인원 감축으로 원가절감 및 경쟁력 있는 제품 생산을 할 수 있을 것이다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제34권2호
• /
• pp.515-527
• /
• 2014

본 연구에서는 국내 모래의 공학적 특성을 파악하기 위하여 표준사, 욕지사, 낙동강사를 이용하여 구속압 조건, $K_0$ 조건, 과압밀 조건, 상대밀도 조건을 다르게하여 삼축압축시험을 실시하였다. 삼축압축시험 결과, 변형률 ${\epsilon}_1$에 따른 축차응력 $\acute{q}$의 변화는 구속압 ${\sigma}_3$와 상대밀도 $D_r$이 클수록 크게 변화하였으나, $K_0$ 조건과 과압밀 조건변화와 크게 상관이 없었다. 모래의 최대 내부마찰각(${\phi}_{max}$)은 구속압이 클수록 입자간의 접촉력이 크게 되어 작아지는 경향을 나타내었고, $K_0$ 조건과 과압밀 조건에 따라서는 거의 변화가 없는 것으로 나타났으며, 상대밀도에 따라서는 상대밀도가 감소함에 따라 내부마찰각도 작아지는 경향을 나타내었다. 체적변형률(${\epsilon}_u$)은 구속압이 클수록 입자의 파쇄성과 입자간의 재배열에 의해 체적 팽창이 작게 나타났으며, $K_0$ 조건과 과압밀 조건에서는 조건에 상관없이 거의 같은 거동을 보였고, 상대밀도에 따라서는 상대밀도가 커질수록 초기에는 압축되다가 축변형률(${\epsilon}_1$)이 증가할수록 팽창하는 경향이 뚜렷하게 나타났다. 변형률 변화에 따른 탄성계수 $E_{sec}$는 변형률이 커질수록 차츰 수렴하는 경향을 나타내었고, 축차응력($\acute{q}$)-변형률(${\epsilon}_1$) 관계에서 초기할선 탄성계수($E_{ini}$)>할선 탄성계수($E_{sec}$)>접선 탄성계수($E_{tan}$) 순으로 탄성계수의 크기가 산정되었으며, 구속압 및 상대밀도가 증가함에 따라 탄성계수가 증가하는 경향을 보였고, $K_0$ 및 과압밀에 따라서는 거의 비슷한 탄성계수를 나타내었다. 접선 탄성계수에 의한 정규화에 대해서는 다양한 증가비로 증가하는 경향을 보였다. 한계상태선의 기울기 M은 구속압이 증가함에 따라 감소하는 경향을 나타내었고, $K_0$ 및 구속압, 상대밀도에 따라서는 동일선상에 표현되며, 상대밀도가 증가할수록 한계상태선의 기울기 M도 증가하는 경향을 보였다.

• 대한치과교정학회지
• /
• 제36권4호
• /
• pp.242-250
• /
• 2006

기계적 응력은 정상적인 발달과정 동안 조직의 항상성에 있어 중요한 역할을 한다. 기계적 응력은 치아 이동과 저작과 같은 상황을 포함한다. 치아 이동과 저작 중에 치주인대 섬유모세포는 기계적 자극을 감지하고 주위의 세포밖 물질과 생체분자 대사의 변동에 의해 반응을 보인다. 그러나 아직까지 기계적 응력 하에서 치주인대 세포에서 발현된 유전자에 관한 연구는 미비한 실정이다. 최근 기계적 응력이 초파리에 존재하는 UNC-50 유전자에 영향을 줄 수 있다고 보고되었다. 또한 UNC-50은 치은 섬유모세포와 비교해 치주인대 섬유모세포에서만 발현된다고 보고되었다. 본 연구에서는 간헐적 교정력 적용 시에 백서의 치아에서 일어나는 치근 및 치주 조직의 조직학적 변화와, UNC-50의 발현 양상을 면역조직학적 염색으로 조사하여 치주인대에서 기계적 응력과 UNC-50의 관련성을 알아보고자 하였다. Sprague-Dawely계 수컷 백서 12마리를 4마리씩 세 군으로 나누어 상악 우측 구치부에 NiTi closed coil spring을 사용하여 40 g 정도의 견인력이 발생하도록 하여 하루에 1시간씩 간헐적인 교정력을 적용한 후 1, 3, 5일 후 치주인대의 조직학적 변화를 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 조직학적 소견에서 상악 제1대구치 근심구개치근의 치근부 1/3에서 압박측은 안장측보다 더 좁은 치주인대공간을 보였고 교정력을 적용시킨 후 3일 후부터 인장측에서 백악모세포 활성으로 인한 백악질 침착이 관찰되었다. UNC-50은 인장측의 분화 중인 백악모세포에서 강한 발현을 보였다. Osteocalcin은 인장측에서 압박측에 비해 신생 백악질에 존재하는 분화 중인 백악모세포를 따라 강한 발현을 보였다. 이상의 연구결과는 UNC-50이 간헐적 교정력 즉 기계적 응력의 변화에 따른 백악모세포의 분화과정에 중요한 역할을 함을 나타낸다. 그러나 이를 명확히 하기 위해서는 교정력 적용 후 UNC-50의 세포내 신호전달과정에 대한 보완연구가 필요할 것이다.

• 대한치과교정학회지
• /
• 제33권4호
• /
• pp.279-291
• /
• 2003

낮은 강도의 전류는 골세포의 활성화 대사를 증가시키는 것으로 알려져 왔다. 이 연구는 초소형 전기 장치에 의한 전기 자극이 교정적 치아 이동에 미치는 영향을 규명하기 위하여, 체중 3kg내외의 고양이 6마리를 대상으로 가철성 교정장치와 NiTi coil spring(75gm)을 사용하여 상악 견치를 이동시켰다. 실험군측 견치에는 교정력과 간헐적인 $20{\mu}A$의 전기 자극을 가하였고, 대조군측에는 같은 크기의 교정력만을 가한 후 4주 동안의 치아 이동량을 측정하여 비교하였으며, 치아를 중심으로 조직을 절취하여 탈회하고 조직 처리 후 광학 현미경으로 치주조직의 변화를 비교하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 28일간의 실험 기간 동안 실험측의 치아 이동량은 대조군에 비하여 현저히 증가하여, 4주후에 실험측의 치아는 대조군에 비하여 37% 증가된 이동량을 기록하였다. 2. 전기 자극을 받은 치아의 치근 견인측에서 대조군에 비하여 조직학적으로 증가된 골형성 양상이 관찰되었다. 3. 28일간의 전기 자극과 교정력으로 실험측 치아의 압박측에서 대조군에 비하여 증가된 골 흡수 양상이 관찰되었다. 4. 실험군 견치 치근 주위 조직에서는 전반적으로 더 많은 수의 조골 및 파골 세포들과 모세 혈관, 골양 조직들이 관찰됨으로써 증가된 조직 세포 활성을 반영하였다. 5. 1일 5시간 동안의 간헐적 전류 자극은 치아 이동량을 증가시키고 조직 개조를 활성화시키는 효과가 있었다. 이상의 결과는 외부에서 가한 낮은 강도의 간헐적 전기 자극으로 교정적 치아 이동량이 많아지고 치주 조직의 개조 활성이 증가됨을 보이므로 초소형 전기 장치에 의한 자극은 치아 이동과 주위 조직 개조를 촉진시킬 가능성이 있을 것으로 평가되었다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
• /
• 제20권6호
• /
• pp.1125-1146
• /
• 2018

쉴드 TBM터널에 적용되는 세그먼트 라이닝은 주로 콘크리트로 제작되며, 시공 중 및 완공 후 작용 하중에 견딜 수 있는 충분한 강도가 요구된다. 한계상태설계법에 의한 세그먼트라이닝 설계는 주로 극한하중상태(ULS) 및 사용하중상태(SLS)에 대하여 검토하며, 상시하중과 임시하중에 대하여 발생 가능한 조합을 구성하여 적용한다. 또한 TBM에 의한 시공을 고려한 한계상태 설정과 구조해석이 필요하며, 특히 세그먼트라이닝은 현장에서 조립되어 원형구조물을 완성하는 방식이기 때문에, 콘크리트표면이 접촉하는 조인트가 필수적으로 존재하며 이 조인트를 통해 상당한 크기의 압축응력이 전달되므로 조인트에 대한 구조검토가 중요하다. 일반적으로 세그먼트 라이닝의 원주방향 조인트(circumferential joint)와 반경방향 조인트(radial joint)에서의 인장응력에 대하여 FEM모델이나 이론식으로 검토한다. 영국의 설계지침(PAS 8810, 2016)에 의하면, 버스팅을 일으키는 조인트에서의 압축응력은 원주방향 조인트(circumferential joint)에 잭 추력을 가하는 경우뿐만 아니라 반경방향 조인트(radial joint)에 축력이 전달되는 경우에도 발생하므로 버스팅 응력을 검토하여 세그먼트의 인장강도와 비교하여 필요할 경우 보강을 하여야 한다. 본 연구에서는 대표적인 한계상태설계코드인 EURO CODE와 AASHTO LRFD (2017)의 하중조건을 적용하여 조인트 응력을 비교 분석하였고, FEM해석을 통하여 버스팅(bursting)을 유발하는 조인트응력을 평가하고 발생경향을 이론식과 비교 분석하였다. 분석결과, 조인트 응력이 콘크리트의 허용 인장강도를 초과하는 경우가 발생하여 보강이 필요한 것으로 검토되었다. 따라서 조인트 버스팅 검토는 세그먼트라이닝 한계상태설계 시 설계항목으로 비중 있게 고려할 필요가 있다.

• 농업과학연구
• /
• 제13권1호
• /
• pp.113-122
• /
• 1986

옥수수 수확(收穫)의 기계화(機械化) 사업(事業)을 촉진(促進)시키기 위(爲)하여, 옥수수립(粒)의 제반압축특성(諸般壓縮特性)을 규명(糾明)하며 모든 기계화(機械化) 작업도정(作業過程)에서 손상율(損傷率)이 최소(最小)로 되는 기계(機械)의 설계자료(設計資料)를 얻고자 함수율(含水率)이 옥수수립(粒)의 압축특성(壓縮特性)에 미치는 영향(影響)을 구명(究明)하기 위(爲)하여 국내재배(國內栽培)한 3품종(品種)의 옥수수를 공시재료(供試材料)로 압축방향(壓縮方向)은 평면(平面), 측면(側面), 직립(直立)의 3 수준(水準), 함수율(含水率)은 약(約) 13, 17, 21, 25%(w.b)의 4수준(水準)으로 하고 재하속도(載荷速度) 1.125mm/min의 준(準) 정하량(靜荷重)에서 Straingage system을 이용(利用), 평판축시험(平板縮試驗)을 실시(實施)하여 옥수수의 강복점(降伏點) 및 파괴점(破壞點)에 대(對)한 압축응력(壓縮應力), 변형(變形), 에너지 및 강성계수(剛性係數)를 측정(測定), 분석(分析)하였으며 그 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 옥수수의 함수율(含水率)이 약(約)12.5~24.5%(w.b)의 범위(範圍)일 때 평면위치(平面位置)의 강복하중(降伏荷重)은 13.63~26.73kg, 최대압축강도(最大壓縮强度)는 21.55~47.65kg 으로 함수율(含水率)이 약(約) 17% 일 때 최소(最小), 약(約) 21% 일 때 최대(最大)였으며, 측면(側面) 강복하중(降伏重荷)은 13.58~6.70kg 이었고, 측면(側面)의 최대압축강도(最大壓縮强度) 16.42~7.82kg은 직립(直立)의 최대압축강도(最大壓縮强度)인 18.55~9.05kg 보다 약간 작게 나타났다. 2. 함수율(含水率)이 약(約) 12.5~24.5%의 범위(範圍)에서, 강복변형(降伏變形)은 0.43~1.37mm, 파괴변형(破壞變形)은 0.70~2.66mm로 함수율(含水率)에 비례(比例) 변형(變形)하였으며 함수율(含水率)이 높을수록 변형율(變形率)도 증가(增加)하였다. 3. 옥수수의 함수율(含水率)이 약(約) 12.5~24.5%일 때, 탄성(彈性)에너지는 $2.60{\sim}8.57kg{\cdot}mm$, 인성에너지는 $6.41{\sim}34.36.kg{\cdot}mm$로 함수율(含水率)이 증가(增加)할수록 측면(側面)의 인성에너지는 증가(增加)하였고, 직립(直立)의 경우에 감소(減少)하여 22~23%의 함수율(含水率) 구간(區間)에서 측면(側面)과 직립(直立)에 압축(壓縮)에 관(關)한 인성에너지의 값은 동일(同一)하였다. 4. 강성계수(剛性系數)는 함수율(含水率)의 증가(增加)에 따라 감소(減少)하였고, 측면(側面)의 32.07~5.86kg/mm 보다 평면압축(平面壓縮)에서 42.12~18.68kg/mm로 컸으며 수원(水原)19호(號)가 부여계통(扶餘系統)보다 크게 나타났다. 5. 옥수수는 평면(平面)에 관(關)한 압축특성(壓縮特性)이 각종(各種) 기계(機械) 설계(設計)의 자료(資料)로 가장 중요(重要)하며, 함수율(含水率)이 약(約) 12.5~17%(w.b)일 때 최소(最少)의 분쇄(粉碎)에너지가 소요(所要)되며, 약(約) 19~24%(w.b)의 함수율(含水率)에서 옥수수를 조작(操作)할 때 곡립손상(穀粒損傷)을 감소(減少)시킬 수 있을 것으로 사료(思料)된다.