• 제목/요약/키워드: Internal Damping

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Study of cracks in compressed concrete specimens with a notch and two neighboring holes

  • Vahab, Sarfarazi;Kaveh, Asgari;Shirin, Jahanmiri;Mohammad Fatehi, Marji;Alireza Mohammadi, Khachakini
    • Advances in concrete construction
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    • 제14권5호
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    • pp.317-330
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    • 2022
  • This paper investigated computationally and experimentally the interaction here between a notch as well as a micropore under uniaxial compression. Brazilian tensile strength, uniaxial tensile strength, as well as biaxial tensile strength are used to calibrate PFC2d at first. Then, uniaxial compression test was conducted which they included internal notch and micro pore. Experimental and numerical building of 9 models including notch and micro pore were conducted. Model dimensions of models are 10 cm × 10 cm × 5 cm. Joint length was 2 cm. Joints angles were 30°, 45° and 60°. The position of micro pore for all joint angles was 2cm upper than top of the joint, 2 cm upper than middle of joint and 2 cm upper than the joint lower tip, discreetly. The numerical model's dimensions were 5.4 cm × 10.8 cm. The fractures were 2 cm in length and had angularities of 30, 45, and 60 degrees. The pore had a diameter of 1 cm and was located at the top of the notch, 2 cm above the top, 2 cm above the middle, and 2 cm above the bottom tip of the joint. The uniaxial compression strength of the model material was 10 MPa. The local damping ratio was 0.7. At 0.016 mm per second, it loaded. The results show that failure pattern affects uniaxial compressive strength whereas notch orientation and pore condition impact failure pattern. From the notch tips, a two-wing fracture spreads almost parallel to the usual load until it unites with the sample edge. Additionally, two wing fractures start at the hole. Both of these cracks join the sample edge and one of them joins the notch. The number of wing cracks increased as the joint angle rose. There aren't many AE effects in the early phases of loading, but they quickly build up until the applied stress reaches its maximum. Each stress decrease was also followed by several AE effects. By raising the joint angularities from 30° to 60°, uniaxial strength was reduced. The failure strengths in both the numerical simulation and the actual test are quite similar.

Resonance analysis of cantilever porous graphene platelet reinforced pipe under external load

  • Huang, Qinghua;Yu, Xinping;Lv, Jun;Zhou, Jilie;Elvenia, Marischa Ray
    • Steel and Composite Structures
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    • 제45권3호
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    • pp.409-423
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    • 2022
  • Nowadays, there is a high demand for great structural implementation and multifunctionality with excellent mechanical properties. The porous structures reinforced by graphene platelets (GPLs) having valuable properties, such as heat resistance, lightweight, and excellent energy absorption, have been considerably used in different engineering implementations. However, stiffness of porous structures reduces significantly, due to the internal cavities, by adding GPLs into porous medium, effective mechanical properties of the porous structure considerably enhance. This paper is relating to vibration analysis of fluidconveying cantilever porous graphene platelet reinforced (GPLR) pipe with fractional viscoelastic model resting on foundations. A dynamical model of cantilever porous GPLR pipes conveying fluid and resting on a foundation is proposed, and the vibration, natural frequencies and primary resonant of such a system are explored. The pipe body is considered to be composed of GPLR viscoelastic polymeric pipe with porosity in which Halpin-Tsai scheme in conjunction with the fractional viscoelastic model is used to govern the construction relation of nanocomposite pipe. Three different porosity distributions through the pipe thickness are introduced. The harmonic concentrated force is also applied to the pipe and the excitation frequency is close to the first natural frequency. The governing equation for transverse motions of the pipe is derived by the Hamilton principle and then discretized by the Galerkin procedure. In order to obtain the frequency-response equation, the differential equation is solved with the assumption of small displacement, damping coefficient, and excitation amplitude by the multiple scale method. A parametric sensitivity analysis is carried out to reveal the influence of different parameters, such as nanocomposite pipe properties, fluid velocity and nonlinear viscoelastic foundation coefficients, on the primary resonance and linear natural frequency. Results indicate that the GPLs weight fraction porosity coefficient, fractional derivative order and the retardation time have substantial influences on the dynamic response of the system.

Macrophomina phaseolina에 의한 콩 균핵마름병(가칭) 발생 (First Report of Charcoal Rot Caused by Macrophomina phaseolina on Glycine max in Korea)

  • 고영미;최지영;이영희;김흥태
    • 식물병연구
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    • 제26권1호
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    • pp.29-37
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    • 2020
  • 2016년 콩을 재배하는 포장에서 마름 증상에 의한 콩의 피해가 심하게 발생하였다. 유묘기 때에는 잘록 증상과 자엽에 갈색 또는 검은 색의 반점이 나타나기 시작하다가, 8월 이후 개화기에는 지상부 잎이 황화되기 시작하면서 부분적으로 갈변되었다. 이 시기에 채집한 콩의 뿌리는 생육이 많이 억제된 상태이며, 표피가 벗겨지면서 균핵이 형성되기 시작하였다. 9월 이후부터는 지상부의 마름 증상이 더 뚜렷해졌으며 고사하기 시작하였고, 수침상 병징을 보이던 줄기에도 균핵이 형성되었다. 수확기인 10월 중순 이후에는 줄기의 표피가 벗겨지면서 피층 부위에 소립균핵이 다량으로 형성되었다. 이런 병징으로부터 분리한 병원균은 32-35℃에서 균사 생육이 가장 양호하였고, 소립균핵의 형성은 20-28℃에서 가장 많았다. 병원균의 균학적인 형태 관찰과 internal transcribed spacer 영역 유전자의 염기서열 분석을 실시한 결과, 병원균은 Macrophomina phaseolina로 동정되었다. 또한 이쑤시개를 이용한 인공접종에서도 포장에서와 같은 병징을 보였을 뿐만 아니라, 재분리에서도 동일한 병원균이 분리·동정되었다. 그 결과 이 병을 콩 균핵마름병(가칭)으로 보고하는 바이다.

구조물 내진보강을 위한 다중 마찰댐퍼의 성능 평가 (Performance Evaluation of Multi-Friction Dampers for Seismic Retrofitting of Structures)

  • 김성배;권형오;이종석
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제26권6호
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    • pp.54-63
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    • 2022
  • 이 연구는 구조물 내진보강 장치의 하나인 마찰댐퍼에 관한 것으로, 내부 마찰재를 복합재료의 일종인 초고분자량 폴리에틸렌으로 대체하여 댐퍼를 개발하였다. 또한 마찰력이 발생하는 내부 구조를 여러 층으로 적층하는 다중 마찰방식을 적용하였다. 개발된 다중 마찰댐퍼의 성능 검증을 위해서 재료에 대한 기초 물성과 마모 특성, 디스크 스프링에 대한 특성 분석 시험을 수행하였다. 마모시험 시험결과, UHMWPE의 질량 감소율은 0.003%로 복합재료 기반의 마찰재 중에서 가장 우수한 성능을 보였다. 디스크 스프링은 유한요소해석과 시험결과로부터 설계기초자료를 확보하였다. 또한 개발된 다중 마찰댐퍼의 품질 안정성을 확인하기 위해 토크값에 따른 마찰력 변화와 감쇠장치에 대한 지진하중 시험을 수행하였다. 품질성능 시험결과, 토크 값 조절에 따라 선형적인 마찰력 변화를 보였으며, 지진하중 시험 결과, 마찰댐퍼의 허용오차는 설계기준에서 요구하는 15% 미만으로 나타나 내진보강 장치로서의 요구조건을 만족하는 것으로 나타났다.

골유착성 임플랜트 보철물 장착시 하악골의 탄성변형 및 응력분포에 관한 삼차원 유한요소법적 연구 (A STUDY ON THE ELASTIC DEFORMATION AND STRESS DISTRIBUTION OF THE MANDIBLE WITH OSSEOINTEGRATED IMPLANT PROSTHESES USING THREE DIMENSIONAL FINITE ELEMENT ANALYSIS METHOD)

  • 김용호;김영수;김창회
    • 대한치과보철학회지
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    • 제36권2호
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    • pp.203-244
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    • 1998
  • The human mandible is always under the condition of loading by the various forces extorted by the attached muscles. The loading is an important condition of the stomatognathic system. This condition is composed of the direction and amount of forces of the masticatory muscles, which are controlled by the neuromuscular system, and always influenced by the movement of both opening and closing. Mandible is a strong foundation for the teeth or various prostheses, nevetheless it is a elastic body which accompanies deformation by the external forces on it. The elastic properties of the mandible is influenced by the various procedures such as conventional restorative treatments, osseointegrated implant treatments, reconstructive surgical procedures and so forth. Among the treatments the osseointegrated implant has no periodontal ligaments, which exist around the natural teeth to allow physiologic mobility in the alveolar socket. And so around the osseointegrated implant, there is almost no damping effect during the transmission of occlusal stress and displacements. If the osseointegrated implants are connected by the superstructure for the stabilization and effective distribution of occlusal stresses, the elastic properties of mandible is restricted according to the extent of 'splinting' by the superstructure and implants. To investigate the change of elastic behaviour of the mandible which has osseointegrated implant prosthesis of various numbers of implant installment and span of superstructre, a three dimensional finite element model was developed and analyzed with conditions mentioned above. The conclusions are as follows : 1. The displacements are primarily developed at the area of muscle attachment and distributed all around the mandible according to the various properties of bone. 2. The segmentation in the superstructure has few influence on the distribution of stress and displacement. 3. In the load case of ICP, the concentration of tensional stress was observed at the anterior portion of the ramus($9.22E+6N/m^2$) and at the lingual portion of the symphysis menti($8.36E+6N/m^2$). 4. In the load case of INC, the concentration of tensional stress was observed at the anterior portion of the ramus($9.90E+6N/m^2$) and the concentration of tensional stress was observed at the lingual portion of the symphysis menti($2.38E+6N/m^2$)). 5. In the load case of UTCP, the relatively high concentration of tensional stress($3.66E+7N/m^2$) was observed at the internal surface of the condylar neck.

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해양플랜트 개념설계 단계에서의 계류계 초기 설계 및 해석 (Design and Analysis of a Mooring System for an Offshore Platform in the Concept Design Phase)

  • 정성준;박병원;정재환;오승훈;박종천
    • 해양환경안전학회지
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    • 제29권2호
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    • pp.248-253
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    • 2023
  • 대다수의 부유식 해양플랜트는 위치 유지의 방법으로서 체인 계류 시스템을 사용하나, 그 설계 변경 과정은 논문으로 찾아보기 힘들다. 본 연구는 FLBT를 대상 해양플랜트로 선정하여 계류 초기설계안과 모형시험을 수치해석으로 분석하고, 변경된 설계조건에 따라 새로운 계류 설계안을 제시하였다. 주된 환경 방향에 따라 계류선 묶음(bundle)의 주 방향을 조절하는 것이 계류 설계하중 감소에 크게 유효했다. 터렛 계류된 해양플랜트라도 횡파에 노출되며, 횡파 중 운동 때문에 높은 계류 인장력이 발생했다. 일치된 환경 방향 조건은 설계조건이 될 수 없으며, 바람, 파도, 조류의 각 환경 방향이 복잡한 조건에서 설계 계류 하중이 발생했다. 횡요 운동이 계류 인장력에 미치는 영향이 큼으로 적절한 횡요 감쇠 계수를 계류해석에 적용하는 것이 중요하다.

고립파(지진해일) 작용하의 수중방파제에 의한 파랑제어 (Wave Control by Submerged Breakwater under the Solitary Wave(Tsunami) Action)

  • 이광호;김창훈;정성호;김도삼
    • 대한토목학회논문집
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    • 제28권3B호
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    • pp.323-334
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    • 2008
  • 본 연구는 유체장에 대한 Navier-Stokes방정식과 자유수면을 효과적으로 추적할 수 있는 VOF법을 지배방정식으로 사용하는 수치파동수로를 적용하여 고립파(지진해일)에 대한 이열투과성수중방파제의 파랑제어기능을 수치적으로 검토한다. 고립파의 조파는 수치파동수로의 계산영역내에 설치된 수치조파기(내부조파소스)를 이용하였으며, 구조물에 의한 고립파의 파랑변형을 논한 기존의 연구결과와 본 해석결과를 비교함으로써 본 연구의 타당성을 확인하였다. 이로부터 일렬 및 이열의 투과성수중방파제에 의한 고립파의 파랑변형, 전달율, 반사율 및 에너지플럭스를 포함한 파동장의 변화를 수치시뮬레이션하였다. 비록 한정된 범위의 연구결과이지만, $h_0/h=0.925$($h_0$는 수중방파제의 천단고, h는 수심)를 갖는 이열수중방파제의 경우에 수중방파제 배치간격 $l/L_{eff}>0.4$(여기서, $L_{eff}$는 고립파의 유효거리)의 범위에서 입사파랑의 파고는 이열수중방파제에 의해 약 60%까지 감쇠되는 것을 알 수 있었으며, 일렬수중방파제에 비해 반사율이 약 47%정도로 증가하고, 전달율은 약 18%로 감소하였다. 따라서, 본 연구에서 고립파의 제어를 위해 처음으로 도입되는 투과성이열수중방파제는 일렬의 경우와 대비하여 경제적으로, 그리고 보다 효과적으로 고립파를 제어하는 것을 알 수 있었다.