Concrete pipelines are the most efficient and safe means for gas and oil transportation over a long distance. The use of nano materials and nono-engineering can be considered for enhancing concrete pipelines properties. the tests show that SiO2 nanoparticles can improve the mechanical behavior of concrete. Moreover, severe hazard for pipelines is seismic ground motion. Over the years, scientists have attempted to understand pipe behavior against earthquake most frequently via numerical modeling and simulation. Therefore, in this paper, the dynamic response of underwater nanocomposite submerged pipeline conveying fluid is studied. The structure is subjected to the dynamic loads caused by earthquake and the governing equations of the system are derived using mathematical model via Classic shell theory and Hamilton's principle. Navier-Stokes equation is employed to calculate the force due to the fluid in the pipe. As well, the effect of external fluid is modeled with an external force. Mori-Tanaka approach is used to estimate the equivalent material properties of the nanocomposite. 1978 Tabas earthquake in Iran is considered for modelling seismic load. The dynamic displacement of the structure is extracted using differential quadrature method (DQM) and Newmark method. The effects of different parameters such as SiO2 nanoparticles volume percent, boundary conditions, thickness to radius ratios, length to radius ratios, internal and external fluid pressure and earthquake intensity are discussed on the seismic response of the structure. From results obtained in this paper, it can be found that the dynamic response of the pipe is increased in the presence of internal and external fluid. Furthermore, the use of SiO2 nanoparticles in concrete pipeline reduces the displacement of the structure during an earthquake.
Lim, Jaekwan;Won, Jong Yun;Ahn, Chi Bum;Kim, Jieon;Kim, Hee Jung;Jung, Jae Seung
Journal of Chest Surgery
/
v.54
no.2
/
pp.81-87
/
2021
Background: Artificial grafts such as polyethylene terephthalate (Dacron) and expanded polytetrafluoroethylene (ePTFE) are used for various cardiovascular surgical procedures. The compliance properties of prosthetic grafts could affect hemodynamic energy, which can be measured using the energy-equivalent pressure (EEP) and surplus hemodynamic energy (SHE). We investigated changes in the hemodynamic energy of prosthetic grafts. Methods: In a simulation test, the changes in EEP for these grafts were estimated using COMSOL MULTIPHYSICS. The Young modulus, Poisson ratio, and density were used to analyze the grafts' material properties, and pre- and post-graft EEP values were obtained by computing the product of the pressure and velocity. In an in vivo study, Dacron and ePTFE grafts were anastomosed in an end-to-side fashion on the descending thoracic aorta of swine. The pulsatile pump flow was fixed at 2 L/min. Real-time flow and pressure were measured at the distal part of each graft, while clamping the other graft and the descending thoracic aorta. EEP and SHE were calculated and compared. Results: In the simulation test, the mean arterial pressure decreased by 39% for all simulations. EEP decreased by 42% for both grafts, and by around 55% for the native blood vessels after grafting. The in vivo test showed no significant difference between both grafts in terms of EEP and SHE. Conclusion: The post-graft hemodynamic energy was not different between the Dacron and ePTFE grafts. Artificial grafts are less compliant than native blood vessels; however, they can deliver pulsatile blood flow and hemodynamic energy without any significant energy loss.
Islam G. Alhindawy;Mohammad. W. Marashdeh;Mamduh. J. Aljaafreh;Mohannad Al-Hmoud;Sitah Alanazi;K. Mahmoud
Nuclear Engineering and Technology
/
v.56
no.7
/
pp.2444-2451
/
2024
This work demonstrates a new sol-gel approach for synthesizing PbO2-doped zirconia using zircon mineral precursors. The streamlined methodology enables straightforward fabrication of the doped zirconia composites. Comprehensive materials characterization was performed using XRD, SEM, and TEM techniques to analyze the crystal structure, microstructure, and morphology. Quantitative analysis of the XRD data provided insights into the nanoscale crystallite sizes achieved, along with their relationship to lattice imperfections. Furthermore, the gamma-ray shielding capacity for the PbO2-doped zirconia samples was estimated by the Monte Carlo simulation, which proves an increase in the gamma ray shielding properties by raising the Pb concentration. The linear attenuation coefficient increased between 0.467 and 0.499 cm-1 (at 0.662 MeV) by increasing the Pb content between 11 and 21 wt%. By increasing the Pb content to 21 wt%, the synthesized composites' lead equivalent thickness reaches 2.49 cm. The radiation shielding properties for the synthesized composites revealed a remarkable performance against low and intermediate γ-ray photons, with radiation shielding capacity of 37.3 % and 21.4 % at 0.662 MeV and 2.506 MeV, respectively. As a result, the developed composites can be employed as an alternative shielding material in hospitals and radioactive zones.
When a tunnel is excavated in a rock mass of poor condition, the adjacent zone of excavation surface may be reinforced by adopting the appropriate methods such as grouting and rock bolting. The reinforced effect can be evaluated by use of various numerical approaches, where the reinforcing elements may be expressed as distinct discretizations or smeared into the equivalent material properties. In this study, a simple numerical method, which can be classified as the latter approach, was developed for the elasto-plastic analysis of a circular tunnel. If a circular tunnel in a Mohr-Coulomb rock mass is reinforced to a finite thickness, the reinforced annulus may have different material properties from the in-situ rock mass. In the proposed elasto-plastic method for assessing the reinforcing effect, Lee & Pietruszczak (2007)'s method is applied to both the reinforced annulus and the outer insitu rock mass of the fictitious tunnel, and then two results are combined by enforcing the compatibility condition. The method were verified through comparing the results with the proposed method and the commercial finite difference code FLAC. When taking the variation of deformation modulus and strength parameters in the reinforced zone into account, the distributions of stress and radial displacement were much different from those obtained with the assumption of homogeneous rock mass.
Lim, Hyoung Jun;Choi, Ho-Il;Lee, Min-Jung;Yun, Gun Jin
Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
/
v.34
no.1
/
pp.51-58
/
2021
In this paper, a multi-scale finite element (FE) modeling methodology for three-dimensional (3D) needle-punched (NP) C/SiC with a complex microstructure is presented. The variations of the material properties induced by the needle-punching process and complex geometrical features could pose challenges when estimating the material behavior. For considering these features of composites, a 3D microscopic FE approach is introduced based on micro-CT technology to produce a 3D high fidelity FE model. The image processing techniques of micro-CT are utilized to generate discrete-gray images and reconstruct the high fidelity model. Furthermore, a subcell modeling technique is developed for the 3D NP C/SiC based on the high fidelity FE model to expand to the macro-scale structural problem. A numerical homogenization approach under periodic boundary conditions (PBCs) is employed to estimate the equivalent behavior of the high fidelity model and effective properties of subcell components, considering geometry continuity effects. For verification, proposed models compare excellently with experimental results for the mechanical behavior of tensile, shear, and bending under static loading conditions.
Journal of the Korea Institute of Building Construction
/
v.17
no.4
/
pp.321-329
/
2017
Concrete is a semi-brittle material, so its compressive strength is high but its tensile strength is low. The use of fiber-reinforced concrete to improve the disadvantages of such concrete can be an effective way to toughen effective toughness, and the performance is improved by using steel fiber reinforced concrete for structures that are vulnerable to bending forces. However, alternative materials are required due to corrosion of steel fiber and lowering of workability. The purpose of this study is to evaluate the availability of replacing steel fiber reinforced concrete by evaluating physical properties, mechanical properties and drying shrinkage properties of concrete using macro forta fiber with excellent diffusibility. Experimental results show that the macro forta fiber has better fluidity and mechanical performance than the steel fiber reinforced concrete. It was also confirmed that the crack resistance of concrete using Macro Forta fiber is effective in improving structural cracking and drying shrinkage resistance compared to steel fiber reinforced concrete.
Kim, Jong Rak;Kim, Sang Seup;Lee, Chul Ho;Lee, Eun Taik;Beak, Ki Youl
Journal of Korean Society of Steel Construction
/
v.20
no.6
/
pp.773-781
/
2008
As buildings are becoming taller and longer-spanned, the requirements of high-strength and reliable steels are becoming increasingly stringent. Structural steels, however, acquire significantly different mechanical properties when their strength becomes higher. In this study, the mechanical properties, welding characteristics, and conformities of the 600MPa-grade high-strength steel were tested. The 600MPa-grade steel plates exhibited stable criterion strengthvalues and showed low carbon equivalents (${\mathcal{Ceq}}$) and composition (${\mathcal{Pcm}}$) as well as excellent welding hardness. In the tensile strength test, all the specimens were found to have strengths of over 600MPa. In the Sharphy impact test, the impact-absorbed energy of the V-notch specimens was shown to be 47J at the KS limit. Moreover, the maximum hardness of the specimens in the weld-heat-affected zone at a normal temperature was the same as that before welding. Their weld metal properties, however, were found not to be as good as those of high-strength steel. As such, the details of high-strength steel must be determined.
Kim, Myung-Il;Jung, Dae-Yong;Kim, Su-Min;Lee, Jin-Kyu;Choi, Mun-Hyun;Kim, Ho-Yoon
Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
/
v.20
no.5
/
pp.627-635
/
2019
A programmable drone is a drone developed not only to experience the basic principles of flight but also to control drones through Arduino-based programming. Due to the nature of the training drones, the main users are students who are inexperienced in controlling the drones, which often cause frequent collisions with external objects, resulting in high damage to the drones' frame. In this study, the structural stability of the drone was evaluated by means of a structural dynamics based collision simulation for educational drone frame. Collision simulations were performed on three cases according to the impact angle of $0^{\circ}$, $+15^{\circ}$ and $-15^{\circ}$, using an analytical model with approximately 240,000 tetrahedron elements. Using ANSYS LS-DYNA, which provides excellent functions for the simulation of the dynamic behavior of three-dimensional structures, the stress distribution and strain generated on the drone upper, the drone lower, and the ring assembly were analyzed when the drones collided against the wall at a rate of 4 m/s. Safety factors resulting from the equivalent stress and the yield strain were calculated in the range of 0.72 to 2.64 and 1.72 to 26.67, respectively. To ensure structural stability for areas where stress exceeds yield strain and ultimate strain according to material properties, the design reinforcement is presented.
Park, Wool-Lim;Kim, Jeong-Ho;Heo, Ji-An;Won, Yeong-Seon;Seo, Kwon-Il
Journal of Life Science
/
v.31
no.2
/
pp.149-157
/
2021
Prunus mume Sieb. et Zucc is widely distributed in East Asia (Korea, Japan, and China), and its fruit is often used as a medication and food material. However, because most previous studies have only investigated the state of Prunus mume fruit extract, studies on the various ways of processing this extract are still needed to increase its utilization. In this study, we evaluated the physicochemical properties and physiological activities of spray-dried Prunus mume vinegar powder (SPP). The sugar content, pH, total acidity, and moisture content of the SPP were 8.90 °Brix, 3.19, 1.05%, and 3.07%, respectively. The SPP exhibited significantly high antioxidant activity in terms of DPPH radical scavenging activity (65.55%), reducing power (1.48), and hydrogen peroxide scavenging activity (48.07%). In addition, the SPP remarkably decreased the cell viability of human breast MDA-MB-231 and human skin cancer SK-MEL-28 in a dose-dependent manner. The morphological results of the treatment of MDA-MB-231 cells with SPP were distorted, shrunken cell masses. Furthermore, apoptotic bodies and nuclear condensation formed in the SPP-treated MDA-MB-231 cells. The total polyphenol and flavonoid contents of the SPP were 59.58 ㎍/g (gallic acid equivalent) and 57.56 ㎍/g (quercetin equivalent). The results of this study indicate that SPP, which has antioxidant activity and anticancer effects, can be useful in the development of natural medicines and functional food ingredients.
Most of radiation protection clothing is made of lead with excellent radiation shielding because it has excellent process ability and economic efficiency and has a high atomic number. However, lead is classified as a hazardous heavy metal, and there is a risk of lead poisoning. Recently, research to replace lead has been actively conducted. In this study, a research on a shielding sheet with improved physical properties while maintaining the radiation shielding ability equivalent to that of conventional materials by mixing two materials that are harmless to the human body, such as BaSO4 and Bi2O3, and a silicone material binder Was performed. For comparison evaluation with the existing lead shielding sheet, the shielding rate was evaluated using a 40 degree shielding sheet having the highest porosity. As a result, it was analyzed that the shielding rate was superior to 9 % or more at the same thickness. In addition, as a result of studies to improve the physical properties of the shielding sheet, it was analyzed that the shielding sheet mixed with BaSO4/nylon/Bi2O3 was the best.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.