• 제목/요약/키워드: Dilation flow

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Collapse analysis of shallow tunnel subjected to seepage in layered soils considering joined effects of settlement and dilation

  • Yang, X.L.;Zhang, R.
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제13권2호
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    • pp.217-235
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    • 2017
  • The stability prediction of shallow buried tunnels is one of the most difficult tasks in civil engineering. The aim of this work is to predict the state of collapse in shallow tunnel in layered soils by employing non-associated flow rule and nonlinear failure criterion within the framework of upper bound theorem. Particular emphasis is first given to consider the effects of dilation on the collapse mechanism of shallow tunnel. Furthermore, the seepage forces and surface settlement are considered to analyze the influence of different dilation coefficients on the collapse shape. Two different curve functions which describe two different soil layers are obtained by virtual work equations under the variational principle. The distinct characteristics of falling blocks up and down the water level are discussed in the present work. According to the numerical results, the potential collapse range decreases with the increase of the dilation coefficient. In layered soils, both of the single layer's dilation coefficient and two layers' dilation coefficients increase, the range of the potential collapse block reduces.

The dilatancy and numerical simulation of failure behavior of granular materials based on Cosserat model

  • Chu, Xihua;Yu, Cun;Xu, Yuanjie
    • Interaction and multiscale mechanics
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    • 제5권2호
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    • pp.157-168
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    • 2012
  • The dilatancy of granular materials has significant influence on its mechanical behaviors. The dilation angle is taken as a constant in conventional associated or non-associated flow rules based on Drucker-Prager yields theory. However, various experimental results show the dilatancy changes during progressive failure of granular materials. A non-associated flow rule with evolution of dilation angle is adopted in this study, and Cosserat continuum theory is used to describe the behaviors of granular materials for considering to some extent the its internal structure. Numerical examples focus on the bearing capacity and localization of granular materials, and results illustrate the capability and performance of the presented model in modeling the effect on failure behavior of granular materials.

Mechanical Dilation of the Recipient Vessel with the DeBakey Vascular Dilator in Lower Extremity Reconstruction: A Report of Two Cases

  • Min-Gi Seo;Tae-Gon Kim
    • Archives of Plastic Surgery
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    • 제50권3호
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    • pp.311-314
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    • 2023
  • In lower extremity reconstruction, the recipient vessel often requires long-range mechanical dilation because of extensive vasospasm or plaque formation induced by concomitant atherosclerosis. While a forceps dilator can be used to manipulate and dilate vessels approximately 1 cm from their end, a DeBakey vascular dilator can dilate long-range vessels. The authors successfully performed free flap reconstruction of the lower extremity using the DeBakey vascular dilator. Of the two patients who underwent lower extremity reconstruction, one had extensive vasospasm, and the other had plaques in the recipient arteries. Irrigation with 4% lidocaine and dilation of the lumen with a forceps dilator were insufficient to restore the normal arterial blood flow. Instead, a DeBakey vascular dilator with a 1-mm diameter tip was gently inserted into the lumen. Then, to overcome vessel resistance, the dilator gently advanced approximately 10 cm to dilate the recipient artery. Normal arterial blood flow was gushed out after dilating the vessel lumen using a DeBakey vascular dilator. The vascular anastomosis was performed, and intravenous heparin 5000 IU was administered immediately after anastomosis. Prophylactic low-molecular-weight-heparin (Clexane, 1 mg/kg) was administered subcutaneously to both patients for 14 days. The reconstructed flap survived without necrosis in either patient.

벤토나이트 완충재에서의 기체 팽창 흐름 수치 모델링: DECOVALEX-2019 Task A (Numerical Modelling for the Dilation Flow of Gas in a Bentonite Buffer Material: DECOVALEX-2019 Task A)

  • 이재원;이창수;김건영
    • 터널과지하공간
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    • 제30권4호
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    • pp.382-393
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    • 2020
  • 고준위방사성폐기물을 처분하기 위한 심층처분시스템의 공학적 방벽은 처분 용기에서 방사성 핵종 누출이 발생하더라도 주변 암반으로의 누출 속도를 늦춰주는 역할을 수행해야하기 때문에 장기적으로 그 성능을 유지하여야 한다. 특히 벤토나이트 완충재와 같이 점토 물질을 다량 함유한 매질에서만 나타나는 기체 흐름 현상인 팽창 흐름은 벤토나이트 완충재의 장기 성능에 영향을 미칠 수 있기 때문에 이 현상을 명확히 규명하는 것이 매우 중요하다. 이에 따라 DECOVALEX-2019 Task A에서는 팽창 흐름에 대한 수리-역학적 메커니즘을 규명하고, 기체 이동 현상의 정량적 평가를 위한 새로운 수치 해석 기법 개발 및 검증을 수행하고자 진행되었다. 이를 위해 본 연구에서는 기존의 전통적인 다공성 매질에서의 2상 유동 및 유효응력 개념을 고려한 역학 모델을 기반으로, 손상도 개념을 적용함으로써 매질의 변형에 의한 기체의 팽창 흐름을 모사할 수 있는 수리-역학적 상호작용을 고려한 해석 모델을 개발하였다. 또한 개발된 모델을 이용하여 1차원 및 3차원 기체 주입 시험 결과와의 비교를 통해 모델 검증 및 적용성 검토를 수행하였다. 수치 해석 결과 기체 압력에 의한 팽창 흐름으로 인한 갑작스러운 공극 수압, 응력, 기체 주입량 및 유출량 증가 현상을 확인할 수 있었지만, 개발된 해석 모델에서 수리-역학적 상호작용의 영향이 과소평가 되는 한계를 확인할 수 있었다. 그럼에도 불구하고 본 연구는 팽창 흐름에 대한 예비 모델을 제공하고 후속 연구의 발전된 모델을 개발하기 위한 기반을 제공한다는 점에서 의의가 있다. 또한 본 연구에서 개발된 수리-역학적 상호작용을 고려한 수치 모델은 향후 실험실 및 현장 시험 결과 데이터 분석에 활용될 수 있을 뿐만 아니라, 실제 고준위방사성폐기물 심층처분시스템의 장기 성능평가에도 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

대심도 지하공동에 발생하는 암반의 팽창 및 스폴링 현상 모델링 (Modeling of rock dilation and spalling in an underground opening at depth)

  • 조남각;이용주
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제12권1호
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    • pp.31-41
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    • 2010
  • 본 연구에서는 실험 및 수치해석적인 접근방법을 통하여 대심도 과지압 구간에서 발생하는 암반의 스폴링(spalling) 및 팽창모드에 대한 모델링 기법을 연구하였다. 이에 대한 실험적 접근 방법으로서 축 방향 압축을 받는 직사각형 인공암석보(beam)에 4점 휨 시험을 결합한 축방향 압축 휨 시험을 수행하여 대심도 지하공간의 응력모드와 유사한 조건 하에서의 암석의 균열 팽창 및 스폴링 과정을 고찰하였다. 또한, 수치해석적 접근방법으로서 기존의 연속체 해석으로는 모사하기 힘든 암석의 균열과정 및 팽창특성을 개별 입자해석 프로그램인 PFC2D를 이용하여 모델링 하였다. 본 연구 결과 휨 실험에서 구한 팽창시점은 스폴링에 요구되는 응력수준을 평가하는데 중요한 지표가 됨을 알 수 있었으며, 또한 수치해석 결과도 유사한 결과를 모사할 수 있음을 보여주었다.

절리거동의 탄소성해석에서 소성유동법칙의 역할 (The Role of the Plastic Flow Rules in the Elasto-Plastic Formulation of Joint behaviour)

  • 이연규
    • 터널과지하공간
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    • 제10권2호
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    • pp.173-179
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    • 2000
  • 절리면의 전단거동에서 나타나는 응력 및 변위의 비선형 특성을 탄소성해석에 의해 모사하는 경우 소성유동법칙이 해석결과에 미치는 영향을 검토하였다. Plesha의 절리구성모델을 적용하여 일정수직응력조건과 일정수직변위조건에서 수치직접전단시험을 실시하였다. 연상유동법칙을 적용하면 과도한 수직팽창이 예측되는 반면에 비연상유동법칙을 적용한 해석은 실제 절리거동을 잘 모사하고 있음을 보였다. 비연상유동법칙의 적용으로 강성행렬이 비대칭이 피는 단점을 보완하기 위해 비연상유동법칙을 적용하는 경우라도 요소의 접선강성행렬을 대칭화시키는 수치해석 기법이 제안되었다. 본래의 절리면과 동일한 소성변형을 일으키지만 연상유동법칙을 따르는 등가의 절리면을 가정함으로써 대칭인 탄소성행렬을 유도하였다. 일정수직음력조건에서 수티 직접전단시험을 실시하여 제안된 강성행렬 대칭화 기법의 유효성을 검증하였다.

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역학손상모델을 이용한 1차원 기체 주입 시험 모델링: 국제공동연구 DECOVALEX-2019 Task A Stage 1A (Numerical Modelling of One Dimensional Gas Injection Experiment using Mechanical Damage Model: DECOVALEX-2019 Task A Stage 1A)

  • 이재원;이창수;김건영
    • 터널과지하공간
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    • 제29권4호
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    • pp.262-279
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    • 2019
  • 고준위방사성폐기물처분장의 공학적 방벽에서는 다양한 원인으로 인해 기체가 발생한다. 만약 기체 생성 속도가 기체 확산 속도보다 빠를 경우 기체의 압력이 증가하게 되고, 기체 유입 압력(gas entry pressure)을 넘어서게 되면 기체가 급격히 벤토나이트 완충재를 통과하는 기체 이동 현상(gas migration)이 발생하게 되며 이는 사람과 주변 환경을 방사능에 노출시킬 수 있기 때문에, 공학적 방벽의 장기 건전성 확보 측면에서 기체 이동 현상을 명확히 규명하는 것이 매우 중요하다. 특히 벤토나이트 완충재와 같이 점토 물질을 다량 함유한 매질에서만 나타나는 매우 중요한 기체 흐름 현상인 팽창 흐름에 대한 수리-역학적 메커니즘을 규명하고, 기체 이동 현상의 정량적 평가를 위한 새로운 수치 해석 기법 개발 및 검증이 필수적이다. 따라서 본 연구에서는 공학적 방벽에서의 기체 이동 현상을 모사하고자 역학 손상 모델 및 손상도를 고려한 2상 유동 모델을 개발하였으며, 일정 체적 경계 조건 하에서의 1차원 기체 주입 시험 모사를 통해 개발된 모델의 적용성을 검토하였다. 수치 해석 결과 공극 수압 및 응력, 기체 유출량이 팽창 흐름 발생 시 급격히 증가하는 현상을 모사할 수 있었다.

Curcumin supplementation attenuates the decrease in endothelial function following eccentric exercise

  • Choi, Youngju;Tanabe, Yoko;Akazawa, Nobuhiko;Zempo-Miyaki, Asako;Maeda, Seiji
    • 운동영양학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.7-12
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    • 2019
  • [Purpose] Eccentric exercise induces a decrease in vascular endothelial function. Curcumin, a major component of turmeric, has potent antioxidant and anti-inflammatory properties that are associated with vascular protective effects. The present study examined the effect of acute supplementation of curcumin on eccentric exercise-induced endothelial dysfunction in healthy young men. [Methods] Fourteen healthy sedentary young men (range, 21-29 years) were assigned to either the curcumin (n = 6) or placebo (n = 8) group. All subjects consumed either curcumin or placebo before exercise, and eccentric exercise of the elbow flexors was performed with their nondominant arm. Before and 60 min after exercise, brachial artery flow-mediated dilation (FMD), as an indicator of endothelial function, was measured in the non-exercised arm. [Results] Brachial artery FMD significantly decreased following eccentric exercise (p < 0.05) in the placebo group, but acute supplementation with curcumin before exercise nullified this change. The change in FMD before and after eccentric exercise between the placebo and curcumin groups was significantly different (p < 0.05). [Conclusion] The present study found that acute curcumin supplementation could attenuate the decrease in endothelial function, as measured by FMD, following eccentric exercise in healthy young men.

고양이에서 삼첨판과 승모판의 형성이상 진단 증례 (Diagnostic Imaging of Tricuspid and Mitral Valve Dysplasia in a Cat)

  • 정주현;채웅주;장진화;김대용;윤정희;최민철
    • 한국임상수의학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.444-448
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    • 2007
  • An intact female, 2 month old, domestic short hair cat, weighing 0.82kg with a history of respiratory distress, anorexia, and depression for 3 days was referred. In laboratory examination, there were no remarkable abnormalities. Radiographic findings mainly included pleural effusion, dilation of pulmonary vessels, pulmonary edema, and ascites. Echocardiography showed dilation of four cardiac chambers, malformation of the tricuspid and mitral valve, and atrioventricular valve regurgitant jet flow. The cat was euthanized by client's request and confirmed to the tricuspid and mitral valve dysplasia by necropsy and histopathologic examination.

모래지반에서 팽창각에 따른 연속기초와 원형기초의 지지력계수 Nγ와 형상계수에 대한 수치해석 연구 (Numerical Studies on Bearing Capacity Factor Nγ and Shape Factor of Strip and Circular Footings on Sand According to Dilatancy Angle)

  • 김동준;윤준웅;지성현;최재형;이진선;김동수
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제30권1호
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    • pp.49-63
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    • 2014
  • 모래지반의 지표면에 위치한 거친 바닥면을 가진 강체 연속기초와 원형기초에 대하여 수치해석을 이용하여 팽창각 변화에 따른 지지력계수 $N_{\gamma}$와 형상계수를 구하였다. 양해법(explicit method)에 기반한 유한차분해석을 이용하여 지지력계수를 산정하기 위한 수치모델과 해석절차를 개발하고, Mohr-Coulomb 소성모델을 이용하여 다양한 내부마찰각(${\phi}$)과 팽창각(${\psi}$) 범위에 대하여 지지력계수를 도출하였다. 팽창각이 감소됨에 따라 지지력도 감소하는 것으로 나타났으며, 보편적인 지지력계수 제안식들이 가정하고 있는 관련흐름법칙(associated flow-rule)이 적용된 경우(${\psi}={\phi}$)를 기준으로 비관련흐름법칙(nonassociated flow-rule)이 적용된 경우(${\psi}$ < ${\phi}$)의 상대적인 지지력 비율을 산출하였고, 일반적인 모래에 대한 관계식을 제안하였다. 원형기초의 형상계수는 연속기초의 평면변형률 조건의 고려 여부에 따라 크게 변하였으며, 평면변형률 조건을 고려하여 내부마찰각을 증가시킨 경우가 기존의 실험 결과와 유사한 경향을 나타내었다. 형상계수 제안식들의 경향이 차이를 나타내는 원인에 대하여 고찰하고 설계시 적용 방안을 제시하였다.