• 제목/요약/키워드: Dynamic moduli

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공용중인 아스팔트 포장의 아스팔트층 동탄성계수와 FWD 역산 탄성계수의 상관관계 분석 (Analysis on Relationship between FWD Back-calculated Modulus and Dynamic Modulus of Asphalt Layers for Existing Asphalt Pavements)

  • 박희문;박홍준
    • 한국도로학회논문집
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    • 제17권5호
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    • pp.25-31
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    • 2015
  • PURPOSES: The objective of this study is to analyze the relationship between the FWD back-calculated modulus and dynamic modulus of asphalt layers for existing asphalt pavements. METHODS: To evaluate the dynamic modulus of the asphalt mixture in the existing and new asphalt layers, the uniaxial direct tension test was conducted on small asphalt specimens obtained from the existing asphalt-covered pavements. A dynamic modulus master curve was estimated by using the uniaxial direct tension test for each asphalt layer. The falling weight deflectometer (FWD) testing was conducted on the test sections, and the modulus values of pavement layers were back-calculated using the genetic algorithm and the finite element method based back-calculation program. The relationship between measured and back-calculated asphalt layer moduli was examined in this study. The normalized dynamic modulus was adopted to predict the stiffness characteristics of asphalt layers more accurately. RESULTS: From this study, we can conclude that there is no close relationship between dynamic modulus of first layer and back-calculated asphalt modulus. The dynamic moduli of second and third asphalt layers have some relation with asphalt stiffness. Test results also showed that the normalized dynamic modulus of the asphalt mixture is closely related to the FWD back-calculated modulus with 0.73 of R square value. CONCLUSIONS: The back-calculated modulus of asphalt layer can be used as an indicator of the stiffness characteristics of asphalt layers in the asphalt-covered pavements.

현장시험을 통해 지반의 비선형 전단탄성계수를 산정하기 위한 역해석방법의 개발 (Development of Inversion Analysis Framework to Determine Nonlinear Shear Moduli of Soils In Situ)

  • 안재훈
    • 한국방재학회 논문집
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    • 제8권3호
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    • pp.87-93
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    • 2008
  • 지반의 비선형 전단탄성계수를 결정하기 위한 현장시험에서는, 먼저 지반과 원형기초에 지오폰을 설치하고, 기초에 대형 진동발생장치를 이용하여 진동하중을 가한다. 이 때, 지오폰으로부터 지반과 기초의 거동을 측정하고, 본 거동을 분석하여 전단탄성 계수와 해당 전단변형률을 결정할 수 있다. 본 논문에서는 현장시험결과로부터 지반의 선형, 비선형 전단탄성계수를 결정하기위한 역해석 과정의 필요성과 그 개발에 초점을 맞추었다. 제안된 역해석 과정은 비선형 최소자승법을 근간으로 하며, 거동이 계측되지 않는 곳의 지반의 비선형성을 고려하기 위하여 이중 반복루프를 사용하였다. 역해석 과정의 적용성을 검토하기 위하여 일련의 수치해석을 수행하였으며, 또한 역해석 적용의 예제를 보였다. 제안된 방법은 현장지반의 전단탄성계수 분포의 변화가 극심하지 않은 경우에는 전반적으로 우수한 적용성을 보이지만, 해석대상 지반의 전단파속도 분포가 역해석의 정확성에 영향을 수 있으므로, 예비 역해석을 통해 산출될 오차를 정량화 하는 것이 필요하다.

폴리에틸렌옥사이드 수용액의 동적 점탄성 (Dynamic Viscoelastic Properties of Aqueous Poly(Ethylene Oxide) Solutions)

  • 송기원;배준웅;장갑식;노동현;박영훈;이치호
    • Journal of Pharmaceutical Investigation
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    • 제29권4호
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    • pp.295-307
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    • 1999
  • Using a Rheometries Fluids Spectrometer (RFS II), the dynamic viscoelastic properties of aqueous poly(ethylene oxide) (PEO) solutions in small amplitude oscillatory shear flow fields have been measured over a wide range of angular frequencies. The angular frequency dependence of the storage and loss moduli at various molecular weights and concentrations was reported in detail, and the result was interpreted using the concept of a Deborah number De. In addition, the experimentally determined critical angular frequency at which the storage and loss moduli become equivalent was compared with the calculated characteristic time (or its inverse value), and their physical significance in analyzing the dynamic viscoelastic behavior was discussed. Finally, the relationship between steady shear flow and dynamic viscoelstic properties was examined by evaluating the applicability of some proposed models that describe the correlations between steady flow viscosity and dynamic viscosity, dynamic fluidity, and complex viscosity. Main results obtained from this study can be summarized as follows: (1) At lower angular frequencies where De<1, the loss modulus is larger than the storage modulus. However, such a relation between the two moduli is reversed at higher angular frequencies where De>l, indicating that the elastic behavior becomes dominant to the viscous behavior at frequency range higher than a critical angular frequency. (2) A critical angular frequency is decreased as an increase in concentration and/or molecular weight. Both the viscous and elastic properties show a stronger dependence on the molecular weight than on the concentration. (3) A characteristic time is increased with increasing concentration and/or molecular weight. The power-law relationship holds between the inverse value of a characteristic time and a critical angular frequency. (4) Among the previously proposed models, the Cox-Merz rule implying the equivalence between the steady flow viscosity and the magnitude of the complex viscosity has the best validity. The Osaki relation can be regarded to some extent as a suitable model. However, the DeWitt, Pao and HusebyBlyler models are not applicable to describe the correlations between steady shear flow and dynamic viscoelastic properties.

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평판재하시험, 흙강성측정기 및 동적콘관입시험기를 이용한 노상토의 탄성계수 비교 (Comparison of Elastic Moduli of Subgrade Soils Using Plate Loading Test, Soil Stiffness Gauge and Dynamic Cone Penetrometer)

  • 김규선
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제31권3호
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    • pp.63-72
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    • 2015
  • 본 연구는 노상토의 다짐특성 평가를 위해 특성이 다른 세 가지 강성측정 시험법으로 측정한 탄성계수의 상관관계 및 연관성에 대해 논의하였다. 미소변형률(${\approx}0.001%$) 범위의 흙강성측정기(SSG), 중변형률(${\approx}0.01{\sim}0.1%$) 범위의 정적 평판재하시험(PLT), 관입저항을 이용하는 동적콘관입시험기(DCP)가 탄성계수 측정에 이용되었다. 변형률 범위가 다른 시험방법에 의해 측정한 탄성계수를 실무에 적용하기 위해서는, 각각의 측정치에 대한 상관관계 및 연관성에 대해 사전에 파악되어야 한다. 국내 외 여러 조건의 노상토에 대해서 세 가지 방법을 이용하여 측정한 탄성계수($E_{SSG}$, $E_{PLT}$, $E_{DCP}$)를 비교 분석한 결과에 따르면, 흙의 종류 및 응력 조건에 따라 각 방법에 의해 측정된 탄성계수가 상이한 결과를 나타내었다. 전체 수집된 데이터 중 시멘트 처리토를 제외한 일반적인 노상토를 대상으로 한 상관성 분석결과, 정적 탄성계수($E_{PLT}$)는 동적 탄성계수($E_{SSG}$) 대비 60~80%의 크기를 나타나는 것으로 평가되었다. 시멘트 처리토와 같은 특이 토질은 정적 탄성계수($E_{PLT}$) 측정 시 구속압의 영향을 크게 받기 때문에, 다른 일반 토질과 상관관계 비교시 응력보정을 수행하여야 한다. 또한, 동적콘관입시험 결과를 이용하여 탄성계수($E_{DCP}$) 예측 시, 200MPa 이내의 범위에서 탄성계수 데이터가 좀더 신뢰도 높은 상관관계를 나타내었다.

국내화강석재의 피로변형거동에 관한 연구 (A Study on the fatigue deformation behavior of granitic stone in Korea)

  • 김재동;정윤영;장보안
    • 터널과지하공간
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    • 제6권2호
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    • pp.144-156
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    • 1996
  • The deformation behaviors under uniaxial compressive cyclic loading were investigated for fresh rocks and freeze-thaw cycled samples. The Pocheon granite which is one of the most popular building stone in Korea was selected for tests. 0.5 Hz and 50% of dynamic strength were used as test conditions for frequency and fatigue span, respectively. For freezethaw procedure, sample were frozen for 3 hours under the temperature of -2$0^{\circ}C$ and then followed 3 hours thawing under the temperature of +2$0^{\circ}C$. Twenty seven samples were used as untreated and seventy three for freeze-thaw samples. No failure occurred up to 15000 cycles at the stress level of 60% of dynamic strength, indicating that the lowest strees level for fatigue failure may be around 60% of dynamic strength. Permanent strain and damping capacity curves show that there were three stages when rock behaves like under creep. Young's moduli were increased and Possion's ratios were decreased with the increase of the number of cycles. Possion's ratios varied more rapidly than Young's moduli did with the increase of the number of cycles. This may represent that most microcracks developed by fatigue stress are parallel to the axis of loading. The deformation behavior of freeze-thaw cycled samples were almost the same as that of untreated samples. However, the result of freeze-thaw cycled samples showed lower regression constant, indicating that the physical durability of rock is much lowered because of cyclic temperature variation.

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Effect of NaCl Addition on Rheological Behaviors of Commercial Gum-Based Food Thickener Used for Dysphagia Diets

  • Cho, Hyun-Moon;Yoo, Whachun;Yoo, Byoungseung
    • Preventive Nutrition and Food Science
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    • 제20권2호
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    • pp.137-142
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    • 2015
  • Rheological properties of thickened fluids used for consumption by people with dysphagia (swallowing difficulty) are very sensitive to several factors, such as thickener type, temperature, pH, sugar, protein, and NaCl. In this study, steady and dynamic rheological properties of thickened water samples mixed with five commercial xanthan gum-based food thickeners (A~E) were studied in the presence of NaCl at different concentrations (0.3%, 0.6%, 0.9%, and 1.2%). The magnitudes of apparent viscosity (${\eta}_{a,50}$), consistency index (K), yield stress (${\sigma}_{oc}$), and dynamic moduli (G' and G") showed significant differences in rheological behaviors between thickened samples with various NaCl concentrations. Dynamic moduli values of all thickened samples, except for samples with thickener C, were much higher than those of the control (0% NaCl). All rheological parameter values (K, G', and G") in a thickener A were much higher than those in other thickeners. These results suggest that rheological properties of thickened samples containing NaCl are strongly affected by xanthan gum-NaCl interaction and depended on the type of thickener.

화강풍화토의 동적 물성치와 침하특성에 대한 연구 (Dynamic Properties and Settlement Characteristics of Korea Weathered Granite Soils)

  • 박종관;김영욱;이인모
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제9권2호
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    • pp.5-14
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    • 1993
  • 화강풍화토는 한국에서 대부분을 차지하고 있는 대표적인 토질이다. 본 연구는 화강풍화토의 동역학적 특성치와 침하특성을 실험적으로 연구함으로써 화강풍화토에 기초를 둔 구조물의 동역학적 해석에 기여하고자 한다. 입도가 서로 다른 두종류의 화강풍화토를 상대밀도 80~90% 범위의 공시체를 성형하여 진동 삼축압축시험을 실시하였다. 시험을 통하여 전단탄성계수와 감쇠계수를 시료의 상대밀도와 구속응력을 달리하여 구하고 이를 전단 변형률의 크기에 따라 표시하였다. 대표적인 결과로서, 전단탄성계수는 화강풍화토를 구성하는 입도분포에 따라 구속응력, 시료의 상대밀도 및 전단변형률과 관련하여 큰 변화를 나타내었다. 모래성분이 많은 화강풍화토의 동적특성치는 Seed와 Idriss에 의하여 정리된 모래의 값 보다 다소 큰 값이 측정되었다. 또한 잘다져진 화강풍화토에 대하여 진동하중에 의한 잔류침하는 거의 일어나지 않았다.

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스트랜드/파티클 복합체의 기계적 성질에 관한 연구(II) - 탄성률 측정 및 초음파법에 의한 이방성의 예측 - (A Study on Mechanical Properties of Strand/Particle Composites (II) - Measuring of Young's Moduli and Estimating of Anisotropy Using an Ultrasonic Method -)

  • 김유정
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제29권1호
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    • pp.22-30
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    • 2001
  • 본 연구에서는 배향도가 높은 스트랜드와 무배향성의 파티클을 혼합해서 다양한 층구조의 복합체를 제조하여 각종 탄성률을 측정하여 비교하였으며, 초음파법을 적용하여 이방성 적층재료의 층구조에 기인하는 이방성의 정도를 예측하기 위하여 초음파 전파속도와 복합체 면내의 이방성의 관계에 대하여 검토했다. 그 결과 각층구조 복합체의 정적 휨 탄생률 $E_S$는 동적 탄성률 $E_D$와 거의 일치하였으며 $E_U$는 높게 산출되는 경향을 나타내었다. 초음파법을 이용한 복합체의 최외층 스트랜드의 섬유방향(${\parallel}$)과 직각방향(${\bot}$)의 전파속도의 차는 3층 구조, 7층 구조, PB 순으로 크게 나타나 층구조에 의한 이방성의 정도를 나타내고 있었다. 또한 복합체 면내의 양방향간의 전파속도의 차는 스트랜드 표층구조가 파티클 표층구조보다 큰 값을 나타내었으며 스트랜드의 혼합률이 높을수록 각 방향의 전파속도는 빨라지는 경향이었다. 이와는 반대로, 복합체의 두께방향의 전파속도는 파티클 표층구조와 스트랜드의 혼합률이 작을수록 빨라지는 경향을 나타내었다.

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다양한 시험 방법을 이용한 서해안 송도 지역에 분포하는 실트질 모래의 최대 전단탄성계수 평가 (Evaluation of Maximum Shear Modulus of Silty Sand in Songdo Area in the West Coast of Korea Using Various Testing Methods)

  • 정명훈;이강원;김명모;권형민;정충기
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제21권9호
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    • pp.65-75
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    • 2005
  • 흙의 최대 전단탄성계수는 동적/정적 지반구조물 설계에서 중요하게 다루어야 하는 기본 토질상수이다. 본 연구에서는 서해안 송도 지역의 실트질 모래에 대해 표준관입시험, 콘관입시험, 자가굴착식 공내재하시험, 다운홀 시험, 탄성파 탐사 콘관입시험, 공진주 시험 등을 수행하여 최대 전단탄성계수를 구하고 그 결과를 통계적으로 분석하였다. 다운홀 시험을 기준으로 표준관입시험 및 콘관입시험에 대한 경험식으로 구한 최대 전단탄성계수를 비교하고 새로운 경험식물 제안하였다. 제안식으로 구한 전단탄성계수는 다운홀 시험 결과와 비교적 잘 일치하였으며, 제안식을 이용하여 적절히 지반의 최대 전단탄성계수를 평가할 수 있음을 확인하였다.

Dynamic Magneto-mechanical Behavior of Magnetization-graded Ferromagnetic Materials

  • Chen, Lei;Wang, Yao
    • Journal of Magnetics
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    • 제19권3호
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    • pp.215-220
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    • 2014
  • This study investigates the dynamic magneto-mechanical behavior of magnetization-graded ferromagnetic materials Terfenol-D/FeCuNbSiB (MF). We measure the dynamic magneto-mechanical properties as a function of the DC bias magnetic field ($H_{dc}$). Our experimental results show that these dynamic magneto-mechanical properties are strongly dependent on the DC bias magnetic field. Furthermore, the dynamic strain coefficient, electromechanical resonance frequency, Young's moduli, and mechanical quality factor of Terfenol-D/FeCuNbSiB are greater than those of Terfenol-D under a lower DC bias magnetic field. The dynamic strain coefficient increases by a factor of between one and three, under the same DC bias magnetic field. In particular, the dynamic strain coefficient of Terfenol-D/FeCuNbSiB at zero bias achieves 48.6 nm/A, which is about 3.05 times larger than that of Terfenol-D. These good performances indicate that magnetization-graded ferromagnetic materials show promise for application in magnetic sensors.