보령사암과 여산대리암을 $200^{\circ}C$에서 $600^{\circ}C$ 까지 $100^{\circ}C$ 간격으로 예열처리하였다 열균연의 발생 정도를 살펴보기 위하여 반사현미경 관찰을 수행하였으며, 예열온도가 암석의 물리적 특성에 미치는 영향을 조사하기 위하여 비중, 유효공극률, 탄성파속도 등을 측정하였다. $600^{\circ}C$로 예열된 여산대리암에 대한 현미경 관찰 결과 모든 결정경계에 열균열이 발생한 것으로 나타났으며, 결정 내부에도 열균열의 발생이 심한 것으로 관찰되었다. 보령사암의 경우에는 열균열의 발생 정도가 미약한 것으로 나타났다. 예열시험편에 대한 물리적 특성을 조사한 결과 여산대리암의 경우에는 $200^{\circ}C$ 부터 유효공극률과 탄성파속도의 변화가 심하게 나타난 반면에, 보령사암의 경우에는 변화 정도가 완만한 것으로 측정되었다.
상온 환경에서 PEDB (Portable Electronic Divided Bar) 시스템을 이용하여 암석의 열전도도를 측정할 경우 실내온도 변화에 영향을 받는다. 따라서 온도와 습도를 일정하게 조절할 수 있는 항온항습기 내에서 열전도도를 측정하면 상온 환경에서 측정할 때의 단점을 보완할 수 있다. 이 연구에서는 항온항습 상태에서 열전도도를 측정할 수 있는 시스템을 구축하여, 울릉도의 GH3, GH4 시추공에서 채취된 45개 시편에 대해 항온항습기 내에서 건조 및 수포화 열전도도를 측정하고 그 특성을 살펴보았다. 또한, 16개 시편에 대해 밀도 및 유효공극률을 측정하여 열전도도와의 상관관계를 분석하였다. 열전도도와 유효공극률 및 밀도의 상관성 분석결과, 수포화 시료보다는 건조시료에서 보다 높은 상관성을 보였으며, 특히 "수포화/건조 열전도도비"는 유효공극률과 매우 높은 상관성($R^2=0.90$)을 보였다.
The current article proposed to develop a geometrical model for the analysis and modelling of the uniaxial functionally graded structure using the higher-order displacement kinematics with and without the presence of porosity including the distribution. Additionally, the formulation is capable of modelling three different kinds of grading patterns i.e., Power-law, sigmoid and exponential distribution of the individual constituents through the thickness direction. Also, the model includes the distribution of porosity (even and uneven kind) through the panel thickness. The structural governing equation of the porous graded structure is obtained (Hamilton's principle) and solved mathematically by means of the isoparametric finite element technique. Initially, the linear frequency parameters are obtained for different geometrical configuration via own computer code. The comparison and the corresponding convergence studies are performed for the unidirectional FG structure for the validation purpose. Finally, the impact of different influencing parameters like aspect ratio (O), thickness ratio (S), curvature ratio (R/h), porosity index (λ), type of porosity (even or uneven), power-law exponent (n), boundary condition on the free vibration characteristics are obtained for the FG panel and discussed in details.
This article presented a nanoscale modified continuum model to investigate the free vibration of functionally graded (FG) porous nanobeam by using finite element method. The main novelty of this manuscript is presenting effects of four different porosity models on vibration behaviors of nonlocal nanobeam structure including size effect, that not be discussed before The proposed porosity models are, uniform porosity distribution, symmetric with mid-plane, bottom surface distribution and top surface distribution. The nano-scale effect is included in modified model by using the differential nonlocal continuum theory of Eringen that adding the length scale into the constitutive equations as a material parameter constant. The graded material is distributed through the beam thickness by a generalized power law function. The beam is simply supported, and it is assumed to be thin. Therefore, the kinematic assumptions of Euler-Bernoulli beam theory are held. The mathematical model is solved numerically using the finite element method. Results demonstrate effects of porosity type, material gradation, and nanoscale parameters on the free vibration of nanobeam. The proposed model is effective in vibration analysis of NEMS structure manufactured by porous functionally graded materials.
본 연구에서는 공극률이 큰 포항지역 이암의 특성을 평가하고자 유효공극률 측정, 전자 현미경(SEM) 관찰 및 X-선 회절분석(XRD), 슬레이킹, 팽창, 수침기간에 따른 일축압축강도 특성을 분석하였다. 16개의 시험편(정육면체, 5cm)에 대한 시험결과, 유효공극률(porosity)은 평균 14.67%로 일반적인 이암 공극률보다 높은 공극률을 보였으며, 전자 현미경(SEM) 관찰을 통해 실제로 공극률이 큼을 확인하였다. X-선 회절분석결과 팽윤성 점토광물 함유량은 2.3~4.1%(녹니석, 카올린)로 선행연구 된 포항지역 이암보다 낮은 점토 함유량을 보였다. 슬레이크 내구성 지수는 37.73~87.73%로 저~중정도 내구성을 보여 선행연구 결과 대비 다소 낮은 내구성을 보였으며, 팽윤성은 30분간 장축방향 최대 흡수팽창 변화률 1.79~1.82%로 급격하게 팽창함을 확인하였다. 수침에 따른 일축압축강도 감소 특성은 수침 10분 경과 후 만에 시험편이 급격히 풍화되어 강도가 감소하여 기존 포항지역 이암과 관련된 선행연구의 결과와도 상이함을 확인하였다. 이것은 연구대상 이암의 큰 공극률 때문으로 판단된다.
Heat transfer on packed bed is considered to be important for the effective designs of chemical reaction equipment, air conditioning system, and storage type heat exchanger, etc. Currently studies are being carried out quite actively in this field in order to increase the heat transfer efficiency. The effect of heat transfer is closely relater to materials, shapes, porosities and packing states of packed bed as well as mutual dimensional relations between particles and the container. Investigation shows that heat transfer results appear to be influenced by such parameters as fluid velocity through packed bed, mass flow, and thermal properties. It is noted that viscosity is also considered to be an important factor in this problem. In this study, effective thermal conductivities on packed bed, effects of thermal conductivity (Ke) and friction factor (Fk) according to change of porosity(.epsilon.) and Reynolds number(Reh(, and pressure loss of the fluid, are experimentally investigated. Results show that the effective thermal conductivity increases and the friction factor decreased, as against the increase of Reynolds number. But as the increase of porosity increase them both.
지반구조물의 해석에 있어서 해석의 고려 대상과 분야가 점점 다변화되고 있으며, 특히 지반동결과 관련된 분야에서 지반재료의 열적거동 특성에 대한 예측의 필요성이 중요해지고 있다. 신뢰성 있는 지반의 동결거동 평가를 위해서는 다양한 조건에서의 시료의 유효 열전도도 변화에 대한 고려가 필요하다. 본 논문에서는 시료의 간극률, 초기 포화도, Read time 설정을 달리하여 탐침 실험을 수행하였고, 이를 통해 동결 사질토의 유효 열전도도에 영향을 미치는 인자들을 평가하였다. 서로 다른 간극률 조건에서 실험을 수행한 결과, 시료의 간극률이 작을수록 동결토의 유효 열전도도는 증가하는 경향이 나타났다. 반면, 시료의 포화도가 증가할수록 동결토의 유효 열전도도는 증가하였다. 유효 열전도도 측정에 대한 계측기 Read time 설정의 민감도가 존재하였는데, Read time을 1분으로 설정하여 측정하였을 때 측정값의 범위가 국내의 선행연구결과와 유사하게 나타났다.
A dominant opening in a windward wall, which generates large internal pressures in a building, is a critical structural design criterion. The internal pressure fluctuations are a function of the dominant opening area size, internal volume size and external pressure at the opening. In addition, many buildings have background leakage, which can attenuate internal pressure fluctuations. This study examines internal pressure in buildings for a range of dominant opening areas, internal volume sizes and background porosities. The effects of background porosity are incorporated into the governing equation. The ratio of the background leakage area $A_L$ to dominant opening area $A_W$ is presented in a non-dimensional format through a parameter, ${\phi}_6-A_L/A_W$. Background porosity was found to attenuate the internal pressure fluctuations when ${\phi}_6$ is larger than 0.2. The dominant opening discharge coefficient, ${\kappa}$ was estimated to lie between 0.05 to 0.40 and the effective background porosity discharge coefficient ${\kappa}^{\prime}_L$, was estimated to be between 0.05 to 0.50.
옹기토를 사용하여 옹기를 빚고 유약의 도포를 하지 않은 것, 한 면만 도포한 것, 양면 도포한 것 3가지 유형으로 기공율을 달리하여 옹기를 제작한 후 각각의 옹기에 고추장을 담아 4개월간 발효시키면서 고추장의 품질 변화를 측정하였다. 결과는 발효식품의 종류에 따라 기공율이 달라져야 한다는 결론을 얻을 수 있었다. 간장의 경우는 기공율이 아주 낮은 것이 좋은 품질을 얻을 수 있었으나, 고추장의 경우는 기공율이 너무 높거나, 너무 낮아도 제품에는 악영향을 미치는 것으로 나타났다. 유약을 한 면 도포한 옹기가 효소활성이 높고, 미생물 균수도 높으며, 이로 인하여 아미노태 질소 함량이 높고, 유리아미노산 함양도 높으며, 핵산의 량도 높게 나타났다. 그리고 관능평가에서도 긍정적인 작용을 하는 것으로 나타났다.
Putting emphasis on the effect of existence of porosity in the functionally graded materials (FGMs) on the dynamic responses of waves scattered in FG nanobeams resulted in implementation of a novel porosity-based homogenization method for FGMs and show its applicability in a wave propagation problem in the presence of axial pre-load for the first time. In the employed porosity-dependent method, the coupling between density and Young's moduli is included to consider for the effective moduli of the FG nanobeam by the means of a more reliable homogenization technique. The beam-type element will be modeled via the classical theory of beams, namely Euler-Bernoulli beam theory. Also, the dynamic form of the principle of virtual work will be extended for such nanobeams to derive the motion equations. Applying the nonlocal constitutive equations of Eringen on the obtained motion equations will be resulted in derivation of the nanobeam's governing equations. Depicted results reveal that the dispersion responses of FG nanobeams will be decreased as the porosity volume fraction is increased which must be noticed by the designers of advanced nanosize devices who are interested in employment of wave dispersion approach in continuous systems for specific goals.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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