In this paper, for the first time based on the nonlocal strain gradient theory the effect of size dependency in torsional vibration of bi-direction functionally graded (FG) nonlinear nano-cone is study. The material properties were assumed to vary according to the arbitrary function in radial and axial directions. The Navier equation and boundary conditions of the size-dependent bidirectional FG nonlinear nano-cone were derived by Hamilton's principle. These equations were solved by employing the generalized differential quadrature method (GDQM). The presented model can turn into the classical model if the material length scale parameters are taken to be zero. The effects of some parameters, such as inhomogeneity constant, cross-sectional area parameter and small-scale parameters, were studied. As an essential result of this study can be stated that an FG nano-cone model based on the nonlocal elasticity theory behaves softer and based on the strain gradient theory behaves harder.
Solid waste management is of great concern in today's world. An enormous amount of waste is generated from various industrial activities. Concrete production utilizing some of the potential waste materials will add to the benefit of society. These benefits will include reduction of landfill burden, improved air quality, riverbed protection due to excessive sand excavation, economical concrete production and much more. This study aims to utilize waste granite powder (GP) originating from granite industries as a sand replacement in concrete. Fine GP was collected in the form of slurry from different granite cutting industries. In this study, GP was added in an interval of ten percent as 10%, 20%, 30%, 40% and 50% by weight of sand in concrete. Mechanical assets; compressive strength, flexural strength and splitting tensile strength were prominent for control and blended mixes. Modulus of elasticity (MoE) and abrasion tests were also performed on control and blended specimens of concrete. To provide a comprehensive clarification for enhanced performance of GP prepared concrete samples, scanning electron microscopy (SEM) and X-ray diffraction (XRD) were performed. Results indicate that 30% replacement of sand by weight with GP enhances the mechanical assets of concrete and even the results obtained for 50% replacement are also acceptable. Comprehensive analysis through SEM and XRD for 30% replacement was better than control one. The performance of GP added to concrete in terms of abrasion and modulus of elasticity was far better than the control mix. A significant outcome shows the appropriateness of granite fines to produce sustainable and environmentally friendly concrete.
Ismail Esen;Mashhour A. Alazwari;Khalid H. Almitani;Mohamed A Eltaher;A. Abdelrahman
Advances in nano research
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v.14
no.5
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pp.475-493
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2023
In the context of nonclassical nonlocal strain gradient elasticity, this article studies the free and forced responses of functionally graded material (FGM) porous nanoplates exposed to thermal and magnetic fields under a moving load. The developed mathematical model includes shear deformation, size-scale, miscorstructure influences in the framework of higher order shear deformation theory (HSDT) and nonlocal strain gradient theory (NSGT), respectively. To explore the porosity effect, the study considers four different porosity models across the thickness: uniform, symmetrical, asymmetric bottom, and asymmetric top distributions. The system of quations of motion of the FGM porous nanoplate, including the effects of thermal load, Lorentz force, due to the magnetic field and moving load, are derived using the Hamilton's principle, and then solved analytically by employing the Navier method. For the free and forced responses of the nanoplate, the effects of nonlocal elasticity, strain gradient elasticity, temperature rise, magnetic field intensity, porosity volume fraction, and porosity distribution are analyzed. It is found that the forced vibrations of FGM porous nanoplates under thermal and live loads can be damped by applying a directed magnetic field.
This study dealt with the impacts of geometric structure on traffic accidents occurring on the interstates. There are standard values for the case of geometric structure which are recommended in the design guideline/policy; however, in the previous models, geometric variables were adapted as integrated ones as opposed to mixed ones in the real world so that derived models had a weakness to reflect the real. Therefore, using subdivided geometric variables, this study tried to derive the model which reflects the real world. In addition, by calculating elasticity, each variables' effect to the accidents are estimated. Hopefully, this study will help to establish the future guideline/policy of geometrics considering traffic safety.
The Journal of Asian Finance, Economics and Business
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v.7
no.6
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pp.379-385
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2020
The effect of research and development (R&D) expenditure on firm output is an interesting topic, but hardly explored in developing countries due to the unavailability of data. This study investigates this topic in the context of Vietnam by utilizing a novel dataset of 343 firms listed on the Vietnam Stock Exchange in the 2010-2018 period. The effect of R&D expenditure is examined under the production function framework. In order to obtain the robustness of the quantitative results, we estimate the production function with two coherent techniques including the OLS and 2-SLS. An instrumental variable regression technique is adopted to avoid the endogeneity problem between R&D expenditure and other variables. In our empirical analysis, we find that R&D expenditure has a positive and significant impact on output growth. The finding is robust in both OLS and 2-SLS frameworks. Besides, the output elasticity to R&D expenditure of our result is much higher than the estimated elasticity of other countries. The results imply that a 1% increase in R&D expenditure in Vietnam will help to expand the output more than a 1% increase in R&D investment in other countries. The findings from our paper provide important implications for firm managers, investors, and policymakers in Vietnam.
Reactive powder concrete (RPC) is a type of ultra-high strength cement-based material with a dense microstructure, which is made of ultra-fine powders. RPC demonstrate a very brittle behavior, thus adding fibers improves its mechanical properties. In this study, it was attempted to investigate the effect of using steel and polyvinyl alcohol (PVA) fibers as well as their combination on the properties of RPC. In this regard, hooked-end crimped steel fibers together with short PVA fibers were utilized. Steel and PVA fibers were used with the maximum volume fraction of 3% and 0.75%, respectively, and also different combinations of these fibers were used with the maximum volume fraction of 1% in the concrete mixes. In total, 107 concrete specimens were prepared, and the effect of fiber type and volume fraction on the physico-mechanical properties of RPC including compressive strength, tensile strength, modulus of elasticity, density, and failure mode was explored. In addition, the effect of the curing type on the properties of compressive strength, modulus of elasticity, and density of RPC was evaluated. Finally, coefficients for conversion of cubic compressive strength to cylindrical one for the RPC specimens were obtained under the two curing regimes of heat treatment and standard water curing.
In this study, the thermal loading effect on free vibration characteristics of carbon nanotubes (CNTs) with multiple cracks is studied. Various boundary conditions for nanotube are taken in to account. In order to take the small scale effect, the nonlocal elasticity of Eringen is employed in the framework of Euler-Bernoulli beam theory. This theory states that the stress at a reference point is a function of strains at all points in the continuum. A cracked nanotube is assumed to be consisted of two segments that are connected by a rotational spring which is located in the position of the cracked section. Hamilton's principle is used to achieve the governing equations. Influences of the nonlocal parameter, crack severity, temperature change and the number of cracks on the system frequencies are investigated. Also, it is found that at room or lower temperature the natural frequency for CNT decreases as the value of temperature change increases, while at temperature higher than room temperature the natural frequency of CNT increases as the value of temperature change increases. Various boundary conditions have been applied to the nanotube.
Journal of the Society of Cosmetic Scientists of Korea
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v.25
no.4
s.34
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pp.57-63
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1999
Pericarpium castaneae extracts have variously potent activities, such as anti-oxidative activity and free radical scavenging activity. in vivo and in vitro studies both indicate that pericarpium castaneae extracts acts as a free radical scavenger($IC_{50}:7.6{\mu}g/ml$) stronger than gallic acid($IC_{50}:12.5{\mu}g/ml$) and ellagic acid($IC_{50}:15{\mu}g/ml$) which could prevent cutaneous UV damages and skin aging. The extracts showed a good effect as a anti-oxidant($IC_{50}:50{\mu}g/ml$). It was shown that the appearance of wrinkle in human skin was reduced by topical application of pericarpium castaneae extracts. And the treatment of human skin with the extracts increased the elasticity and moisture of the skin. We investigated the effect of the pericarpium castaneae extracts on production of extracellular matrix using cultured A431 fibroblast cells. The results indicated that the extracts had no detectable effect on collagen synthesis. But synthesis of cell adhesion protein was increased by the extracts. The results suggest that increase of cell adhesion protein synthesis by pericarpium castaneae extracts has closely related to reduction of wrinkle in skin.
Almitani, Khalid H.;Abdelrahman, Alaa A.;Eltaher, Mohamed A.
Steel and Composite Structures
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v.35
no.4
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pp.555-566
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2020
This paper aims to present an analytical methodology to investigate influences of nanoscale and surface energy on buckling stability behavior of perforated nanobeam structural element, for the first time. The surface energy effect is exploited to consider the free energy on the surface of nanobeam by using Gurtin-Murdoch surface elasticity theory. Thin and thick beams are considered by using both classical beam of Euler and first order shear deformation of Timoshenko theories, respectively. Equivalent geometrical constant of regularly squared perforated beam are presented in simplified form. Problem formulation of nanostructure beam including surface energies is derived in detail. Explicit analytical solution for nanoscale beams are developed for both beam theories to evaluate the surface stress effects and size-dependent nanoscale on the critical buckling loads. The closed form solution is confirmed and proven by comparing the obtained results with previous works. Parametric studies are achieved to demonstrate impacts of beam filling ratio, the number of hole rows, surface material characteristics, beam slenderness ratio, boundary conditions as well as loading conditions on the non-classical buckling of perforated nanobeams in incidence of surface effects. It is found that, the surface residual stress has more significant effect on the critical buckling loads with the corresponding effect of the surface elasticity. The proposed model can be used as benchmarks in designing, analysis and manufacturing of perforated nanobeams.
Pericarpium castaneae extracts have variously potent activities, such as anti-oxidative activity and free radical scavenging activity. in vivo and in vivo studies both indicate that pericarpium castaneae extracts acts as a flee radical scavenger ($IC_{50}$/: 7.6$\mu\textrm{g}$/ml) stronger than gallic acid($IC_{50}$/: 12.5$\mu\textrm{g}$/ml) and ellagic acid($IC_{50}$/: 15$\mu\textrm{g}$/ml) which could prevent cutaneous UV damages and skin aging. The extracts showed a good effect as a anti-oxidant ($IC_{50}$/: 50$\mu\textrm{g}$/ml). It was shown that the appearance of wrinkle in human skin was reduced by topical application of pericarpium castaneae extracts. And the treatment of human skin with the extracts increased the elasticity and moisture of the skin. We investigated the effect of tile pericarpium castaneae extracts on production of extracellular matrix using cultured A431 fibroblast cells. The results indicated that the extracts had no detectable effect on collagen synthesis, But synthesis of cell adhesion protein was increased by the extracts. The results suggest that increase of cell adhesion protein synthesis by pericarpium castaneae extracts has closely related to reduction of wrinkle in skin.
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