• Geomechanics and Engineering
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• 제28권2호
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• pp.171-180
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• 2022

Time-dependent stress-strain behaviour significantly influences the compressibility characteristics of the clayey soil. In this paper, a series of oedometer tests were conducted in two loading patterns and investigated the time-dependent compressibility characteristics of Indian Montmorillonite Clay, also known as black cotton soil (BC) soil, during loading-unloading stages. The experimental data are analyzed using a new non-linear function of the Elasto-Visco-Plastic Model considering Swelling behaviour (EVPS model). From the experimental result, it is found that BC soil exhibits significant time-dependent behaviour during creep compared to the swelling stage. Pore water entrance restriction due to consolidated overburden pressure and decrease in cation hydrations are responsible factors. Apart from it, particle sliding is also evident during creep. The time-dependent parameters like strain limit, creep coefficient and C_αe/C_c are observed to be significant during the loading stage than the swelling stage. The relationship between creep coefficients and applied stresses is found to be nonlinear. The creep coefficient increases significantly up to 630 kPa-760 kPa (during reloading), and beyond it, the creep coefficient decreases continuously. Several parameters like loading duration, the magnitude of applied stress, loading history, and loading path have also influenced secondary compressibility characteristics. The time-dependent compressibility characteristics of BC soil are presented and discussed in detail.

• Journal of Pharmaceutical Investigation
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• 제40권4호
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• pp.237-244
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• 2010

This study investigated basic material properties and compressibility of commonly used pharmaceutical excipients. Five classes of excipients are selected including starch, lactose, calcium phosphate, microcrystalline cellulose (MCC), and povidone. The compressibility was evaluated using compression parameters derived from Heckel and Kawakita equation. The Heckel plot for lactose and dicalcium phosphate showed almost linear relationship. However, for MCC and povidone, curves in the initial phase of compression were observed followed by linear regions. The initial curve was considered as particle rearrangement and fragmentation and then plastic deformation at the later stages of the compression cycle. The Kawakita equation showed MCC exhibited higher compressibility, followed by povidone, lactose, and calcium phosphate. MCC undergoes significant plastic deformation during compression bringing an extremely large surface area into close contact and facilitating hydrogen bond formation between the plastically deformed, adjacent cellulose particles. Lactose compacts are consolidated by both plastic deformation and fragmentation, but to a larger extent by fragmentation. Calcium phosphate has poor binding properties because of its brittle nature. When formulating tablets, selection of suitable pharmaceutical excipients is very important and they need to have good compression properties with decent powder flowability. Material properties tested in this study might give a good guide how to select excipients for tablet formulations and help the formulation scientists design the optimum ones.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제9권3호
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• pp.61-68
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• 2008

압밀시험시 시료의 두께에 대한 직정의 비율이 크면 일반적으로 측면마찰은 없다고 간주된다. 그러나, 시료의 두께가 커질수록 측면 마찰의 영향은 무시할 수 없게 된다. 본 연구에서는 정규압밀된 카올리나이트 슬러리의 압밀시험시 측면마찰의 영향을 조사하였다. 압밀시험을 통해 압밀시험곡선, 과잉간극수압, 압밀-간극비, 투수계수-간극비 관계를 측정하였고, 압밀-간극비 관계에 있어 측면마찰의 영향을 고려하기 위해 Taylor(1942)가 제안한 식을 적용하였다. 측정된 압밀시험곡선과 과잉간극수압에 대해 수치해석 결과와 비교 분석을 통해 측면 마찰이 압밀시험에 미치는 영향을 검토하였다. 그 결과, 측면 마찰의 영향을 고려한 수치해석 결과는 측면 마찰을 무시한 결과보다 측정값에 근사한 것으로 나타났으며, 측면 마찰은 압밀-간극비 관계 뿐만 아니라 압밀시간에도 영향을 주는 요인이라는 결과를 얻을 수 있었다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2004년도 춘계 학술대회논문집
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• pp.42-48
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• 2004

Numerical simulation of viscous compressible flow in turbomachinery cascade involves many problems due to the complex geometry of blade but also flow phenomena. In the present study, numerical investigations have been performed to examine the three-dimensional flow characteristics inside the transonic linear turbine cascades using a commercial code, FLUENT. Multi-block H-type grids are applied to the high-turning turbine rotor blades and comparisons with the experimental data and the numerical results have been done. In addition, the effects of turbulence models on the prediction of the endwall flows are analyzed in the sense of the flow compressibility.

• 설비공학논문집
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• 제7권1호
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• pp.98-111
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• 1995

The objective of this work is to investigate the form of equations of state for specific refrigerants. In particular, equations of the extended van der Waals form have been studied. As a result, a new equation of state has been developed and tested over ranges of pressure and density up to 5 and 1.5 times critical, respectively. The equation of state separates the compressibility factor into two parts. One is the repulsive compressibility factor and the other is attractive. The former is in the same form of Carnahan-Starling's repulsive term with constant hard-sphere volume. The latter is based on a combination of two different functions linear to density. The equation of state developed here has 12 adjustable parameters and correlates PVT data successfully. All properties are in reduced forms.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제24권2호
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• pp.227-245
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• 2006

The performance of a three dimensional non-linear finite element model for hyperelastic material considering the effect of compressibility is studied by analyzing rubber blocks under different modes of deformation. It includes simple tension, pure shear, simple shear, pure bending and a mixed mode combining compression, shear and bending. The compressibility of the hyperelastic material is represented in the strain energy function. The nonlinear formulation is based on updated Lagrangian (UL) technique. The displacement model is implemented with a twenty node brick element having u, ${\nu}$ and w as the degrees of freedom at each node. The results obtained by the present numerical model are compared with the analytical solutions available for the basic modes of deformation where the agreement between the results is found to be satisfactory. In this context some new results are generated for future references since the number of available results on the present problem is not sufficient enough.

• 광물과 암석
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• 제35권3호
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• pp.367-376
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• 2022

본 연구는 섭입대 환경에서 다양한 액체들과 제올라이트와의 반응을 이해하기 위한 선행단계로, 섭입대 내 대표 제올라이트 중 하나인 스틸바이트(NaCa₄(Al₉Si₂₇)O₇₂·28(H₂O))의 압축거동을 관찰하였다. 물과 NaHCO₃ 용액을 매개체로 사용하였으며, 상압에서 최대 2.5 GPa까지 가압하였다. 1.0 GPa 이하에서는 두 실험 모두 0.001~0.004 GPa^-1 범위의 낮은 선형압축률과 220(1) GPa의 높은 체적탄성률을 보였다. 이는 물분자 또는 양이온이 스틸바이트의 채널 내부로 유입되면서 구조가 매우 치밀해졌기 때문으로 추측된다. 반면, 1.0 GPa 이상에서는 두 실험의 경향이 다르게 관찰되었다. 물의 실험에서는 c축, NaHCO₃의 실험에서는 b, c축의 선형압축률이 모두 0.006(1) GPa^-1으로 급격하게 증가하였다. 체적탄성률은 물과 NaHCO₃의 실험에서 각각 40(1), 52(7) GPa의 값을 보여, 1.0 GPa 이전과 비교했을 때 압축률이 4배 이상 높아졌다. 이는 1.0 GPa 이상의 압력에서 압력매개체 내 물이 얼기 시작하면서 스틸바이트 내부로 유입이 멈추었고, 단지 채널 내에서 양이온 및 물분자가 이동함에 따라서 생기는 현상으로 판단된다. 특히 NaHCO₃의 실험에서는 소듐 양이온이 치환됨에 따라 구조 내부의 분포가 달라졌을 것으로 추측되며, 이는 (001)과 (020)피크의 상대강도 비율이 물의 실험과 다른 경향으로 나타난 것을 근거로 예상해볼 수 있다.

• 광물과 암석
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• 제35권4호
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• pp.423-430
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• 2022

자연산 해포석(Sepiolite, Mg₈Si₁₂O₃₀(OH)₄·12H₂O)에 대해 물과 실리콘 오일을 압력매개체로 사용하여 압력 증가에 따른 구조적인 변화의 특성을 싱크로트론 X-선 회절 실험으로 연구하였다. 해포석은 실리콘 오일을 압력매개체로 사용한 환경에서는 약 3.6 GPa까지 압력의 증가에 따라 b-축이 비등방적으로 증가하는 음의 선형압축률(-0.0012 GPa^-1)을 보이다가 7.7 GPa 에서는 감소하는 변화를 보였다. 물을 압력매개체로 사용한 실험에서는 b-축의 압력에 따른 증가의 정도가 약 두 배로 커지며(-0.0025 GPa^-1) 강화된 음의 선형 압축률과 비등방적 압축 특성을 보이다가, 약 3.2 GPa, 280 ℃에서 스멕타이트 계열 광물인 스티븐자이트(Stevensite, Mg₃Si₄O₁₀(OH)₂·4H₂O)로 상변화가 일어남이 XRD와 SEM을 통해 확인하였다. 해포석과 스티븐자이트의 체적탄성률(K₀)과 선형압축률(β)를 구조적, 화학적으로 유사한 다른 광물의 값들과 비교하여 그 의미를 고찰하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제8권1호
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• pp.183-194
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• 2004

연약점토지반의 압밀거동 예측시, 압축성과 투수성에 대한 비선형 물질함수 특성을 규명하는 것은 가장 중요하며 기본적인 선행 연구내용이라 할 수 있다. 본 연구에서는 압축성과 투수성에 대한 물질함수 특성을 파악하기 위해 해성점토를 이용한 실내 시험을 실시하였다. 실내시험은 수직배수조건 및 수평배수조건, 수직 수평배수조건으로 구분하되 표준압밀 시험과 로우셀 시험등을 실시하였다. 수평배수조건에 대한 물질함수 특성을 파악하기위한 개량 표준압밀 시험장치를 개발하였으며, 시료교랸영항을 최소화하기위한 별도의 시료추출장치를 고안하였다. 또한 로우셀 시험결과와의 비료를 통해, 시험법에 있어 비교적 간편한 개량 표준압밀 시험결과의 신뢰도를 확인할 수 있었다. 모든 시험결과를 통한 유효응력-간극비-투수계수등에 관한 물질함수 특성을 분석한 결과, 유효응력 단계별 간극비 분포는 누승함수의 형태로 표현될 수 있으며, 간극비 단계별 투수계수는 지수함수의 형태로 표현됨을 확인할 수 있었다. 초기함수비가 높고 전단강도가 작은 연약점토의 경우, 유효응력단계별 압축성과 투수성의 비선형성이 매우 크게 나타났으며, 연약 점토지반의 압밀현상 예측에 있어 이러한 비선형성은 무시할 수 없는 큰 영향요소임을 알 수 있었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제23권11호
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• pp.99-107
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• 2007

Hvorslev법이나 Bouwer and Rice법과 같은 선형 커브피팅법은 대수층의 현장 투수계수를 구하기 위해 실시하는 순간변위시험 혹은 순간충격시험(slug test) 결과를 효과적이고 간편하게 해석하도록 한다. 그러나, 대수층의 압축성이 클 경우, 순간변위시험의 결과가 반대수 그래프에서 선형적이지 않고 상향으로 오목한 곡선 형태를 갖게 되므로, 대수층의 압축성을 무시하는 기존의 선형 커브피팅법은 이런 경우에 그대로 적용하기 어렵다. 본 논문에서는 두 선형 커브피팅법을 부분 관통된 우물의 경우에 대하여 비교 분석하여 대부분의 경우에 Hvorslev법이 Bouwer and Rice법에 비하여 과다하게 현장 투수계수를 산정함을 보였다. 또한, 각기 다른 커브피팅 방법에 따른 순간변위시험 해석결과를 무차원 압축 매게변수(${\alpha}$)의 범위 0.001에서 1까지에 대하여 비교 분석하였다. 마지막으로, 압축성이 큰 대수층의 순간 변위시험 해석을 위하여 Chirlin의 방법을 부분 관통된 우물의 형상을 고려할 수 있도록 확장하여 수정된 선형 커브피팅법을 제시하였다. 제안된 방법의 현장 적용성을 검토하기 위해 빙적토 대수층에서 실시된 순간 변위시험 결과를 이용하여 사례분석을 하였다.