• 제목/요약/키워드: Elastic Material

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금속 및 복합재 CNG 탱크에서의 손상 검출을 위한 음향방출 에너지 기반 위치표정 기술 (Energy Based Source Location by Using Acoustic Emission for Damage Detection in Steel and Composite CNG Tank)

  • 김일식;한병희;박춘수;윤동진
    • 비파괴검사학회지
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    • 제35권5호
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    • pp.332-340
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    • 2015
  • 음향방출기술은 고체내부에 국부적으로 형성된 변형에너지가 급격히 방출되면서 발생하는 탄성파를 이용하는 기술로써 결함의 발생이나 존재하는 결함의 진전을 검출하는 비파괴검사 기법이다. 환경문제로 인해 최근 약 20년 전부터 압축 천연 가스가 자동차 석유 연료의 대안으로 사용되면서 CNG 탱크의 안전성 검사의 필요성 또한 증가하고 있다. 특히 복합재 CNG 탱크에서는 적층된 재료와 방향에 따라 파의 속도나 분산 특성이 달라지므로 매질의 속도에 절대적으로 영향을 받는 종래의 도달 시간차를 이용한 AE 기법으론 결함검출을 하는데 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 스틸실린더인 Type-I과 스틸실린더에 GFRP로 와인딩된 Type-II 시편에서 에너지 기반 contour map 기법을 이용해 종래의 AE기법의 한계를 극복하고 결과를 비교하였다. 그 결과 위치표정이 불가하거나 오차가 컸던 종래의 방법과 달리 에너지 기법은 모든 지점에서 위치표정이 가능했으며 오차 또한 현저히 준 것을 확인할 수 있었다.

LS-DYNA를 이용한 SUV와 승용차의 측면충돌 특성에 대한 연구 (A Study on the Side Impact Characteristics Occurred from SUV-to-Passenger Car using LS-DYNA)

  • 임종한
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제18권2호
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    • pp.217-226
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    • 2018
  • 차량의 측면은 전면이나 후면과 다르게 비대칭으로 설계되어있기 때문에 측면충돌이 일어나는 경우 충돌부위에 따라 차체의 변형정도가 크게 달라진다. 충돌로 인하여 차체에 탄성 및 소성 변형이 일어날 때 운동에너지가 차체로 흡수되어 운동량이 감소하게 된다. 일반적으로 교통사고분석은 충돌 후 차량의 거동을 운동량 보존법칙으로 분석하며 차체의 변형에 따른 에너지 흡수량은 반발계수를 적용해 그 오차를 보정한다. 본 연구에서는 차체의 구조와 각 부품의 재료특성을 적용한 유한요소 차량모델을 LS-DYNA로 해석하였으며, 그 결과를 분석하여 SUV와 승용차의 측면충돌에서 차량의 접촉부위에 따른 반발계수와 충돌감지시간을 도출하였다. 최종적으로 산출된 반발계수와 충돌감지시간을 실제 교통사고 사례에 적용하였을 때 결과오차의 개선효과를 얻었다. 유한요소해석 모델을 이용하여 도출한 초기 입력값을 적용했을 때 기존의 분석기법보다 해석의 신뢰도가 높다는 결과를 얻게 되었다.

계면 결합력과 나노튜브의 응집에 따른 나노튜브/고분자 복합재의 탄소성 거동 예측에 대한 연구 (A Study on the Prediction of Elastoplastic Behavior of Carbon Nanotube/Polymer Composites)

  • 양승화;유수영;류정현;조맹효
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제26권6호
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    • pp.423-430
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    • 2013
  • 본 연구에서는 탄소나노튜브와 폴리프로필렌 기지 간 계면결합력과 나노튜브의 국부적 응집에 따른 나노복합재의 탄소성 거동 변화에 대한 파라메트릭 연구를 수행한다. 나노복합재의 탄소성 거동 예측을 위해 분자동역학 전산모사를 수행하고, 분자동역학 결과와 Mori-Tanaka 모델을 적용한 비선형 미시역학 모델을 연계하여 나노복합재 내 흡착계면의 탄소성 거동을 역으로 도출하는 2단계 영역분할 기법을 적용하였다. 미시역학 모델에서는 시컨트 계수방법을 Mori-Tanaka 모델에 적용하여 나노복합재의 비선형 거동을 예측하는 방법을 적용하였으며, 나노튜브와 기지 간 재료계면의 불완전 결합을 고려하기 위해 변위 불연속 조건을 적용하였다. 흡착영역을 고려한 미시역학 모델을 통해 흡착계면의 유무 및 재료계면 결합력 변화 그리고 나노튜브의 국부적 응집현상에 따른 나노복합재의 응력-변형률 관계를 예측하였다. 그 결과 나노튜브의 국부적 응집이 나노복합재의 강화효과를 저하시키는 가장 중요한 변수임을 확인하였다.

선회주행 시 차체의 비틀림 특성에 관한 연구 (A Study on Torsional Characteristics of the Car Body Types at Cornering Motion)

  • 이준성;조성규
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권10호
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    • pp.739-744
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    • 2017
  • 탄성변형과 피로손상은 카트의 주행성능에 영향을 미치는 것으로 카트 프레임에 영구변형을 유발할 수 있다. 카트프레임은 현가장치와 다른 장치를 포함하지 않으므로 두 가지 변형에 결정적인 영향을 미칠 수 있는 코너주행 시 동적 거동은 비틀림 변형이 원인이 된다. 선회주행 시 카트의 동적 거동을 분석하기 위해 카트의 GPS추적이 실시간으로 이루어지고 카트 프레임에 작용하는 비틀림 응력값을 측정하였다. 레저카트와 레이싱카트의 재료물성치들은 인장실험을 통해 얻었다. 비틀림 응력집중과 프레임 변형은 얻어진 결과 값을 토대로 프레임의 응력해석을 통하여 파악하였다. 개발된 주행분석장치를 이용하여 레저카트와 레이싱카트를 각 조건별로 실차실험을 수행하였고 이를 통한 코너에서 카트의 주행거동을 살펴보았다. 카트가 곡선주행 시 원심력으로 인해 하중이동이 발생하였으며 카트프레임에 비틀림 응력이 발생하였다. 예를 들어 레저카드의 경우, 40 km/h의 속도로 운전할 때 최대 비틀림 피로한도를 측정한 최대 비틀림응력은 230 MPa이며 비틀림 피로한도계수는 0.65를 나타내었다. 뿐만 아니라 카트의 선회 시 운전요소들을 운전측정시스템을 인스톨한 실측장비에서 측정하였으며 카트의 운전거동은 수직변위에 의해 측정하였다.

폐콘크리트 분말을 혼합한 모르타르 및 자기충전 콘크리트의 유동 및 강도특성 (Flowability and Strength Properties of Mortar and Self-Compacting Concrete Mixed with Waste Concrete Powder)

  • 최연왕;정문영;문대중;김성수
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제18권4호
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    • pp.517-526
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    • 2006
  • 본 연구는 폐콘크리트를 파쇄하여 고품질 재생골재로 제조시 발생되는 폐콘크리트 분말(WCP)을 자기충전 콘크리트(SCC)용 혼화재료로 활용하기 위하여 분말도가 928 및 $1,360cm^2/g$인 2종류의 폐콘크리트 분말(WCP)을 혼합한 시멘트 페이스트, 모르타르 및 콘크리트의 특성들을 분석하였다. 실험결과 폐콘크리트 분말은 각진 형태의 다공성 재료로 자기충전 콘크리트(SCC)용 혼화재료로 활용할 경우 유동성 및 점성은 혼합률이 증가함에 따라 비례적으로 감소하였으며, 자기충전 콘크리트(SCC)의 목표성능기준을 만족하는 혼합률은 15%이내가 적절할 것으로 판단되었다. 폐콘크리트 분말(WCP2)을 15 및 30% 혼합한 재령 28일 압축강도는 약 36 및 28MPa를 나타내었으며, 압축강도와 정탄성계수의 관계에는 CEB-FIP 에서 제시한 함수와 유사한 경향을 나타내었다. 이상의 실험결과, 보통강도용 자기충전 콘크리트(SCC)의 혼화재료로 폐콘크리트 분말(WCP2)을 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

한반도 중부권 지각물질의 구조와 물성연구(2) : 퇴적암류 코아시료의 탄성파 속도와 점재하 강도 비교 (Structure and physical properties of Earth Crust material in the Middle of Korean Peninsula(2) : Comparison between elastic Velocity and point-load of core specimen of sedimentary rocks.)

  • 송무영;황인선
    • 지질공학
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    • 제3권1호
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    • pp.21-37
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    • 1993
  • 석회암, 사암과 셰일의 퇴적암 코아시료를 대상으로 암석의 비중, 공극률, 함수율 등을 구하고 탄성파 전파 속도와 점재하 강도 지수를 측정하였다. 이들 암석물성 사이의 관계로부터 석회암에 대한 밀도와 탄성파 속도의 관계는 $Vp=4085d^2-20747d+303,{\;}V_s=3899d^2-21442d+318$의 다소 곡선 경향을 나타낸다. 또한 밀도가 높은 셰일의 탄성파 속도가 사암에서보다 작으며 이는 셰일의 층리 영향띠문인 것으로 보인다. 석회암, 사암, 셰일의 P파 속도와 S파 소ㄷ도는 대체로 직선 양상을 보여주며 각 관계식은 석회암에서는 $V_s=0.26V_p+1041.6m/sec,{\;}사암은{\;}V_s=0.43V_p+424.2m/sec$, 셰일에서는 r= 0.86으로 나타났다. 석회암에 대한 점재하 강도 시험에 의하면 점재하 강도 이방성을 시료가 다소 호상구조를 보이더라도 뚜렷하지 않았다. $30^{\circ}-60^{\circ}$내외의 변화를 보이는 층리면 경사각은 직경방향과 축방향의 점재하 지수에 큰 영향을 미치지 않은 것으로 생각된다. 점재하 강도 실험결과 점재하강도 지수가 증가하면 P파 속도도 증가하지만 상관관계가 뚜렷하지 않았다.

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생분해성 포장재질이 달걀의 물성에 미치는 영향 연구 (Influence of the Biodegradable Packaging Material on the Rheological Properties of Eggs)

  • 김지현;박종신;김병용
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제40권6호
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    • pp.525-530
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    • 1997
  • 생분해성 포장재질에 대한 달걀의 기능성 변화를 알아보기 위해 달걀의 저장중 pH변화, 파손강도 및 응력완화현상을 측정하고 무포장 및 복합 필름에 포장한 달걀과 비교하였다. 생분해성 포장재질을 달걀에 사용한 경우 pH는 초기 8.39에서 최종 pH 9.3으로 최종 pH 9.48을 보인 무포장의 경우와 유사한 pH변화를 보이며, 파손강도의 변화에 있어서도 초기 14.25 N에서 생분해성 포장재질로 포장한 경우 6.76 N, 무포장의 경우 9.31 N의 변화를 보였다. 생분해성 포장재질이나 무포장에 비해 공기투과도가 상대적으로 무척 낮은 복합 필름 포장재를 사용한 경우는 저장이 진행됨에 따라 pH는 8.39에서 8.81로 적은 변화량을 보였으나 파손 강도값은 14.25 N에서 5.29 N으로 크게 감소하는 것으로 보아 달걀내부의 물성학적 기능이 크게 저하됨을 보여주었다. 내부조직변화를 감지할 수 있는 응력완화 현상을 측정하여 3-elements Maxwell model에 적용하고 구하여진 점탄성의 값을 비교시 무포장한 달걀과 생분해성 포장재를 사용한 경우에는 큰 차이가 없었으나 복합 필름 포장재의 경우에는 저장이 진행됨에 따라 그 기능이 현저하게 떨어짐을 보여주었으며 따라서, 달걀의 기능성 변화를 살펴볼 때 공기 및 수분투과도가 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 생분해성 포장재질의 많은 인장력 증가가 현 단계에서 요구되나 환경적인 문제를 고려할 때 기존의 달걀 포장재인 PE포장재의 대체품으로서 사용 가능성이 긍정적으로 여겨진다.

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기선권현 강의 연구- V 날개그물용 재료로서 개발된 그물실의 물리적 특성 (Study on the Anchovy Boat seine- V The Physical Properties of the Improved Netting Twines to be used in the Wing Net)

  • 이병기;서영태;이주목
    • 수산해양기술연구
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    • 제16권1호
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    • pp.17-22
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    • 1980
  • 권현망에 쓰이고 있는 오비기.수비재료를 개량하기 위하여, 속에 PVD를 넣고 밖에 PE를 둘러서 3년으로 꼰 망멱를 개발하여, 재래의 재료와 함께 그 물리적 특성을 측정.비교한 바, 다음과 같은 장점이 있음이 확인되었다. (1) 재래식은 민물에 1주야 침지하면 4~7%의 수축이 일어나는 데 비하여, 신개발재과는 그런 수축이 일어나지 않는다. (2)비중은 재래식이 1주야 침지한 후에야 겨우 1.04~1.025여서 해수보다 무겁게 하고자 하는 목적이 달성되지 않으나, 신개발재과는 침지시키지 않아도 1.06~1.09여서 비중이 크며, 필요에 따라 더 크게 하는 것도 가능하다. (3) 유연성은 재래식과 신개발재과가 비등하다. (4) 파단강도나 탄성회복도가 재래식보다 크다. (5) 6개월간 어구로서 사용한 후에도 망목이 신장되지 않았다.

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수종의 항혈전제의 국소 세척이 미세혈관문합의 동맥 치유 및 개존에 미치는 영향 (EFFECT OF ARTERIAL REPAIR AND PATENCY AFTER MICROVASCULAR ANASTOMOSIS WITH TOPICAL IRRIGATION OF VARIOUS ANTI-THROMBUS DRUGS)

  • 최용철;김경욱;김철환
    • Journal of the Korean Association of Oral and Maxillofacial Surgeons
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    • 제32권2호
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    • pp.117-128
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    • 2006
  • Free flap transplantation with microvascular anastomosis has been successfully performed by development of surgical technique, materials and postoperative monitoring equipments of flap. But success rate of microvascular anastomosis is influenced by various factors, and failure rate is about 5-10%. The most influential factor for success rate is surgical technique and other factors that influence failure of microvascular anastomosis are ischemic time of free flap, thrombus formation of anastomosis region and vascular spasm. Many studies has been published in microvascular anastomosis with histologic effect for irrigating solution. But local irrigation solution has been used clinically in microvascular anastomosis, the comparison with each solution, microhistological study for endothelial cell repair and vascular patency has not been reported. The heparin which is anti-thrombotic agent, and urokinase which is fibrinolytic agent are used for this study. Vascular patency and thrombus formation in experimental micro-arterial anastomosis, and endothelial repair were observed with histologic analysis, scanning electron microscopy, transmission electron microscopic examination. The results were obtained as follows: 1. In vascular patency test in 30 minute and 7 days after micro-arterial anastomosis, equal effects of good vascular patency were obtained in group of local irrigation with heparin and urokinase. 2. In thrombus formation in 7 days after micro-arterial anastomosis, equal effects of minimal thrombus formation were obtained in group of local irrigation with heparin and urokinase. 3. In toluidin blue staining in 7 days after micro-arterial anastomosis, local destruction of endothelial cell and inner elastic lamina were seen and endothelial repair was not seen. 4. In scanning electron microscope examination in 7 days after micro-arterial anastomosis, endothelial cell was not seen in peripheral to suture materials, thrombus associated fibrin network was observed. 5. In transmission electron microscope examination in 7 days after micro-arterial anastomosis, inflammatory cell was seen within smooth muscle cells in site of endothelial cell destruction, smooth muscle cell around suture material were arranged irregularly, some collagenous change were seen. From the results obtained in this study, same results of good vascular patency and anti-thrombotic effect of heparin and urokinase were obtained as a local irrigation solution, and repair of endothelial cell was not seen in 7 days after micro-arterial anastomosis.

수치해석에 의한 터널 지보재로서 TSL(Thin Spray-on Liner)의 보강 효과 분석 (Analysis of Reinforcement Effect of TSL (Thin Spray-on Liner) as Supports of Tunnel by Numerical Analysis)

  • 이기철;김동욱;장수호;최순욱;이철호
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제16권4호
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    • pp.151-161
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    • 2017
  • TSL(Thin Spray-on Liner)는 폴리머 성분을 주재료로 사용하며 숏크리트에 비해 높은 부착성능을 갖고 초기 강도가 높고 시공성이 좋으며 일부 방수재료로도 활용이 가능하다. 이러한 TSL의 특성으로 인해 TSL이 시공된 콘크리트는 TSL의 강한 부착력에 의해 복합 구조체로서 기능을 발휘한다. 본 연구에서는 이러한 TSL 특성을 기존 터널 설계법에 적용하기 위해 수치해석 연구를 수행하였다. 터널 콘크리트 라이닝 설계에 사용되는 허용응력설계법에서는 휨압축응력, 휨인장응력, 전단력을 기준으로 허용 수치 범위내에서 검토한다. 이에 대한 검토를 위해 기존 연구에서 제시된 TSL의 재료 물성과 접촉면 조건을 인용하여 TSL이 보강된 경우와 그렇지 않은 경우에 대해 서로 비교하였다. 기존 허용응력설계법을 사용하여 콘크리트의 설계 두께를 검토한 후 TSL을 적용하여 콘크리트의 설계 두께 감소 여부를 확인하는 방법으로 연구를 수행하였다. 해석결과, 탄성이론을 근거로한 허용응력설계법 내에서는 TSL의 보강효과를 검토하기 어려웠다.