• 한국방재학회 논문집
• /
• 제7권5호
• /
• pp.47-60
• /
• 2007

본 논문에서는 전단변형률과 회전관성을 고려한 준적합 쉘 요소를 이용한 점진기능재료 판과 쉘의 고유진동수와 좌굴하중을 연구하였다. S 형상 함수를 이용한 세라믹과 금속의체적요소의 변화에 따른 점진기능재료 판과 쉘의 고유치 문제를 연구하였다. 점진기능재료 쉘 요소의 면내 강성, 휨 강성 및 전단 강성의 수식은 등질 요소보다 복잡한 재료의 성질들로 결합되어 있다. 유한요소의 수치적 결과를 검정하기 위해 1차 전단변형 이론에 의한 직사각형 판의 Wavier해를 제시하였다. 적층복합 구조 및 S 형상 점진기능재료 구조의 수치해석해는 Navier의 해로 검증하였으며, S 형상 점진기능재료 구조물의 다양한 예제를 제시하였다. 해석결과는 Navier의 이론해와 아주 잘 일치함을 알 수 있었다.

• 한국재료학회지
• /
• 제12권8호
• /
• pp.641-649
• /
• 2002

The redox properties of a homogeneously-precipitated $TiO_2$ rutile powder with a BET surface area of ~$200 m^2$/g, consisting of an acicular primary particle, were characterized using photocatalytic reaction in aqueous 4-chlorophenol, Cu-EDTA and Pb-EDTA solutions under ultraviolet irradiation, compared to those of commercial P-25 X$200 m_2$ powder with a spherical primary particle as well as home-made anatase $TiO_2$ powder with ~$200 m^2$/g BET surface area. Here, the anatase powder also includes mainly the primary particles very similar to the acicular shapes of the rutile $TiO_2$ powder. The rutile powder showed the fastest decomposition rate and the largest amount in the photoredor, compared with the anatase or P-25 powder, while the anatase powder unexpectedly showed the slowest rate and the smallest amount in the same experiments regardless of almost the same surface area. From results, the excellent photoredox abilities of this rutile powder appears to be due to specific powder preparation method, like a homogeneous precipitation leading to direct crystallization from the solution, regardless of their crystalline structures even when having the similar particle shape and surface area.

• 멤브레인
• /
• 제9권3호
• /
• pp.163-169
• /
• 1999

투과증발 공정을 이용한 알코올/물 혼합물의 분리 시 투과성분/투과성분, 투과성분/막간의 상호인력이 전체적인 투과거동에 어떠한 영향을 미치는지 연구하였다. 사용한 막은 poly(vinyl alcohol)을 glutaraldehyde 로 가교한 막을 사용하였다. 일련의 알코올은 분자량 크기 순서대로 methanol, ethanol, 1-propanol, 1-butanol을 사용하였으며, 조성은 70~97 wt% , 온도는 30, 40, 5$0^{\circ}C$로 변화시키면서 실험하였다. 투과속도는 알코올 함량이 높은 영역에서는 methanol 수용액이 가장 높았으며 ethanol, 1-propanol, 1-butanol 수용액 순으로 감소하였다. 그러나 물의 함량이 어느 정도 높아지면 이런 현상은 완전히 역전되어 1-butanol 수용액의 투과속도가 가장 높으며 1-propanol, ethanol, methanol 수용액 순으로 투과속도 크기를 보였다. 이러한 현상을 공급액의 조성에 따른 막과 투과성분간의 상호인력, 투과성분과 투과성분간의 상호인력 등의 영향의 관점에서 분석하였다.

• Carbon letters
• /
• 제25권
• /
• pp.1-13
• /
• 2018

Gold functionalized graphene oxide (GOAu) nanoparticles were reinforced in acrylonitrile-butadiene rubbers (NBR) via solution and melt mixing methods. The synthesized NBR-GOAu nanocomposites have shown significant improvements in their rate of curing, mechanical strength, thermal stability and electrical properties. The homogeneous dispersion of GOAu nanoparticles in NBR has been considered responsible for the enhanced thermal conductivity, thermal stability, and mechanical properties of NBR nanocomposites. In addition, the NBR-GOAu nanocomposites were able to show a decreasing trend in their dielectric constant (${\varepsilon}^{\prime}$) and electrical resistance on straining within a range of 10-70%. The decreasing trend in ${\varepsilon}^{\prime}$ is attributed to the decrease in electrode and interfacial polarization on straining the nanocomposites. The decreasing trend in electrical resistance in the nanocomposites is likely due to the attachment of Au nanoparticles to the surface of GO sheets which act as electrical interconnects. The Au nanoparticles have been proposed to function as ball rollers in-between GO nanosheets to improve their sliding on each other and to improve contacts with neighboring GO nanosheets, especially on straining the nanocomposites. The NBR-GOAu nanocomposites have exhibited piezoelectric gauge factor (${GF_{\varepsilon}}^{\prime}$) of ~0.5, and piezo-resistive gauge factor ($GF_R$) of ~0.9 which clearly indicated that GOAu reinforced NBR nanocomposites are potentially useful in fabrication of structural, high temperature responsive, and stretchable strain-sensitive sensors.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제30권8호
• /
• pp.931-940
• /
• 2006

Defect assessment of a weld zone is important in fitness-for-service evaluation of plant components. Typically a J and $C^*$ estimation method for a defective homogeneous component is extended to a mismatched component, by incorporating the effect due to the strength mismatch between the weld metal and the base material. The key element is a mismatch limit load. For instance, the R6/R5 procedure employs an equivalent material concept, defined by a mismatch limit load. A premise is that if a proper mismatch limit load solution is available, the same concept can be used for any defect location (either a weld centre defect or a heat affected zone (HAZ) defect) and for any material combination (either two-material or multi-material combinations; either similar or dissimilar joints). However, validation is still limited, and thus a more systematic investigation is needed to generalise the suggestion to any geometry, any defect location and any material combination. This paper describes the effect of structural geometry on the $C^*$ integral for defective similar welds, based on systematic elastic-creep 2-D and 3-D finite element (FE) analyses, to attempt to elucidate the questions given above. It is found that the existing 'equivalent material' concept is valid only for limited cases, although it provides conservative estimates of $C^*$ for most of cases. A modification to the existing equivalent material concept is suggested to improve accuracy.

• Steel and Composite Structures
• /
• 제35권1호
• /
• pp.61-76
• /
• 2020

In this paper, the dynamic behaviour of an inclined functionally graded material (FGM) beam with different boundary conditions under a moving mass is investigated based on the first-order shear deformation theory (FSDT). The material properties vary continuously along the beam thickness based on the power-law distribution. The system of motion equations is derived by using Hamilton's principle. The finite element method (FEM) is adopted to develop a general solution procedure. The moving mass is considered on the top surface of the beam instead of supposing it on the mid-plane. In order to consider the Coriolis, centrifugal accelerations and the friction force, the contact force method is used. Moreover, the effects of boundary conditions, the moving mass velocity and various material distributions are studied. For verification of the present results, a comparative fundamental frequency analysis of an FGM beam is conducted and the dynamic transverse displacements of the homogeneous and FGM beams traversed by a moving mass are compared with those in the existing literature. There is a good accord in all compared cases. In this study for the first time in dynamic analysis of the inclined FGM beams, the Coriolis and centrifugal accelerations of the moving mass are taken into account, and it is observed that these accelerations can be ignored for the low-speeds of the moving mass. The new provided results for dynamics of the inclined FGM beams traversed by a moving mass can be significant for the scientific and engineering community in the area of FGM structures.

• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제17권3호
• /
• pp.295-308
• /
• 2004

본 연구에서는 기 개발된 유한요소-경계요소 조합을 통한 지반구조물 상호작용해석기법을 이용하여 주파수 특성이 다른 여러 가지 지진파를 이용한 수치해석을 통하여 지진파에 따른 거동특성을 분석하였다. 사용한 기본해의 검증을 위하여 적용된 다층 반무한 해를 Estorff 등의 연구결과와 비교하였으며, 기본해를 이용하여 개발된 지반-구조물 상호작용해석기법의 검증을 위하여 자유장해석을 수행하였다. 자유장 해석결과는 1차원 파전달 이론에 의하여 개발된 자유장응답해석 프로그램인 SHAKE의 결과와 비교하여 그 타당성을 검증하였다. 검증된 해석기법을 이용하여 특성이 다른 3종류의 지진파가 적용된 2차원 평면상의 지반-구조물 상호작용해석을 수행함으로써 지진파와 말뚝유무에 따른 지반-구조물 상호작용거동특성을 분석하였다. 해석결과 지진이 작용할 때는 말뚝기초를 사용하는 것이 반드시 유리한 결과를 주지는 않는다는 것을 알았으며, 지반의 비선형성을 고려 할때는 말뚝의 유무가 지진응답결과에 큰 영향을 미치지 않는다는 것을 알 수 있었다.

• 전자공학회논문지
• /
• 제50권9호
• /
• pp.156-163
• /
• 2013

본 논문은 송신신호와 다층의 해수층 및 해저지층으로 구성된 매질의 퇴적물의 배치 및 형태에 의해 반사된 수신 신호를 이용하여 매질 각층의 특성을 계산 할 수 있는 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 이종의 다층 매질로 구성되어 있는 해수층 및 해저지층의 구조 특성을 추정하는 것으로, 일반적으로 Schur 알고리즘이라 부른다. 제안된 알고리즘은 주어진 역산란(inverse scattering) 문제를 matrix factorization을 수행하여 효율적으로 매질의 반사계수(reflection coefficient)를 추정한다. 본 논문에서는 제안된 알고리즘의 성능을 분석하기 위하여 해수층 및 해저지층의 이종 다층 매질 구조를 고려한 lattice 필터모델을 구성하였고, 이 필터 모델로부터 얻어진 송신 및 반사 신호를 이용하여 다양한 컴퓨터 모의실험을 수행한 결과, 제안된 알고리즘이 효율적으로 매질을 추정함을 확인하였다.

• Wind and Structures
• /
• 제29권6호
• /
• pp.457-469
• /
• 2019

In this paper, a numerical solution is presented for supersonic flutter analysis of cantilever non-symmetric functionally graded (FG) sandwich plates. The plate is considered to be composed of two different functionally graded face sheets and an isotropic homogeneous core made of ceramic. Based on the first order shear deformation theory (FSDT) and linear piston theory, the set of governing equations and boundary conditions are derived. Dimensionless form of the governing equations and boundary conditions are derived and solved numerically using generalized differential quadrature method (GDQM) and critical velocity and flutter frequencies are calculated. For various values of the yaw angle, effect of different parameters like aspect ratio, thickness of the plate, power law indices and thickness of the core on the flutter boundaries are investigated. Numerical examples show that wings and tail fins with larger length and shorter width are more stable in supersonic flights. It is concluded for FG sandwich plates made of Al-Al₂O₃ that increase in volume fraction of ceramic (Al₂O₃) increases aeroelastic stability of the plate. Presented study confirms that improvement of aeroelastic behavior and weight of wings and tail fins of aircrafts are not consistent items. It is shown that value of the critical yaw angle depends on aspect ratio of the plate and other parameters including thickness and variation of properties have no considerable effect on it. Results of this paper can be used in design and analysis of wing and tail fin of supersonic airplanes.

• 한국응용과학기술학회지
• /
• 제29권1호
• /
• pp.95-101
• /
• 2012

완전 생분해성 고분자 블렌드필름을 제조하기 위하여 치환도가 다른 두 셀룰로오스 아세테이트(CA)에 5 - 50%의 저분자량 폴리락타이드(PLA)를 블렌딩하였다. 이 때 사용된 각각의 고분자는 10% 메탄올/메틸렌클로라이드 혼합용제에 녹여서 점도가 같은 조건의 농도로 제조하였다. 각 조성의 블렌드필름의 표면 모폴로지와 열적 성질, 기계적 성질을 조사하였다. 화학적 구조는 적외선 분광법으로 확인하였으며, 전자현미경을 통한 표면 분석 결과 5% 이하의 폴리락타이드를 함유한 블렌드필름은 상분리가 거의 일어나지 않았으며 20% 이상이 함유된 경우 상분리가 매우 심각하였다. 또한 블렌드필름의 인장강도는 셀룰로오스 아세테이트의 함량이 늘어날수록 TAC/PLA의 경우 $820kg_f/cm^2$ 및 DAC/PLA의 경우 $600kg_f/cm^2$까지 향상시킬 수 있었다.