• 제목/요약/키워드: Longitudinal Strain

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광섬유 TR-EFPI 센서를 이용한 GFRP 직교 적층판의 변형률 해석 (Strain Analysis in GFRP Cross-Ply Laminates Using TR-EFPI Optical Fiber Sensor)

  • 우성충;최낙삼;권일범
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 2003년도 추계학술발표대회 논문집
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    • pp.150-153
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    • 2003
  • Longitudinal strains({$varepsilon}_x$) of the core and skin layers in glass fiber reinforced plastic(GFRP) cross-ply composite laminates have been studied using the embedded optical fiber sensor of totally-reflected extrinsic Fabry-Perot interferometer(TR-EFPI). Foil-type strain gauges bonded on both the upper and lower surfaces were used for the measurement of the surface strains. Both TR-EFPI sensor and strain gauge bonded on the specimen surface showed excellent agreement within -0.0086 ~ +0.0302% strain. It was shown that values of {$varepsilon}_x$ in the interior of the surface layer and the core layer measured by embedded TR-EFPI sensor was significantly higher than that of the specimen surface measured by strain gauges. The experimental results were ascertained with finite element analysis. Embedded TR-EFPI optical fiber sensor could measure accurately the internal strains which were different from the surface.

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고온 스트레인 게이지용 질화탄탈박막의 제작 (Fabrication of Tantalum Nitride Thin-Film as High-temperature Strain Gauges)

  • 김재민;최성규;남효덕;정귀상
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2001년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.97-100
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    • 2001
  • This paper presents the characteristics of Ta-N thin-film strain gauges as high-temperature strain gauges, which were deposited on Si substrate by DC reactive magnetron sputtering in an argon-nitrogen atmosphere(Ar-(4∼16 %)N$_2$). These films were annealed for 1 hour in 2x10$\^$-6/ Torr vaccum furnace range 500∼1000$^{\circ}C$. The optimized conditions of Ta-N thin-film strain gauges were annealing condition(900$^{\circ}C$, 1 hr.) in 8% N$_2$ gas flow ratio deposition atmosphere. Under optimum conditions, the Ta-N thin-films for strain gauges is obtained a high resistivity, $\rho$=768.93 ${\mu}$Ω cm, a low temperature coefficient of resistance, TCR=-84 ppm/$^{\circ}C$ and a high temporal stability with a good longitudinal gauge factor, GF=4.12.

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고유 변형도법에 의한 잔류응력의 계산 (Calculation of residual stresses by inherent strain method)

  • 장창두;서승일
    • Journal of Welding and Joining
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    • 제7권1호
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    • pp.36-41
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    • 1989
  • Among various calculation methods for residual stresses, inherent strain method can be useful one for its simplicity. In comparison with finite element method, it is more economical and efficient. First, inherent strain is assumed, and then incompatibility can be calculated from this inherent strain. Based on collocation method, incompatibility equation is solved assuming stress functions which satisfies boundary conditions. Assumed inherent strain can be determined through iterations on the condition that longitudinal residual stress in centerline is yield stress and transverse distortion is the same as predicted one from other method. Calculated results according to this analytic method yield good agreement with experimental ones.

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철근콘크리트 보-기둥 내부 접합부의 전단 거동에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on Shear Behavior of Internal Reinforced Concrete Beam-Column Assembly)

  • 이정윤;김진영;오기종
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제19권4호
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    • pp.441-448
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    • 2007
  • 지진하중을 받는 철근콘크리트 접합부의 거동은 전단과 부착 메커니즘에 의해 결정된다. 하지만 전단과 부착은 반복하중에 매우 취약하기 때문에 접합부는 항상 탄성 영역 내에 있어야 한다. 내진 설계 기준에서는 보에 소성힌지를 발생시켜 기둥과 접합부는 탄성 상태를 유지하면서 보에서 에너지소산이 이루어지도록 하는 것을 원칙으로 한다. 하지만 접합부와 인접한 보에 소성힌지가 발생할 경우, 보에서 발생한 소성힌지에서의 철근 변형률이 접합부 철근의 변형에 영향을 미쳐 결국 접합부의 전단 및 부착강도를 떨어뜨리는 결과를 가져오게 된다. 본 논문에서는 보 인장 철근량을 변수로 한 다섯 개의 철근콘크리트 보-기둥 접합부를 제작하고 보에 소성힌지를 발생시킨 후 그 결과를 분석하였다. 실험 결과, 보 인장철근량이 적을수록 접합부의 연성은 증가하였다. 또한 소성힌지 영역의 철근이 항복함에 따라 접합부의 연성률이 증가하고 접합부의 보 부재축 방향 인장변형률도 증가하였다.

편광 유지 광섬유를 이용한 Bragg Grating 센서 제작 (Fiber Bragg grating sensor using polarization-maintaining fiber)

  • 김철진;박태상;이상배;최상삼;정해양
    • 한국광학회지
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    • 제8권5호
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    • pp.415-419
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    • 1997
  • 광섬유 격자는 외부의 가해진 물리량에 대해 선형적인 응답을 하며, 광섬유 격자의 파장 인코딩 특성으로 인해 S/N비가 높은 신호 처리를 할 수 있는 장점이 있다. 본 논문에서는 편광 유지 광섬유 격자를 이용한 압력 센서에 관한 실험을 수행하였다. 편광 유지 광섬유 격자는 위상 마스크를 이용하여 Bow-Tie형 광섬유에 형성시켰는데, 편광 유지 광섬유는 두 개의 고유 편광 축을 가지므로 두 개의 브래그 peak을 가진다. 종방향 스트레인과 온도 변화에 따른 두 개의 브래그 파장 변화를 측정한 결과 각각 1.2 pm/.mu..epsilon.의 종방향 스트레인에 대한 파장 민감도와 11.4 pm/.deg. C의 온도에 대한 파장 민감도가 관측되어, 단일 모드 광섬유 격자의 보고된 값과 거의 일치하였다. 반면에 편광 유지 광섬유 격자에 횡방향 스트레스를 가하면 두 브래그 파장사이의 간격이 변화함을 관측하였고, 두 브래그 파장 간격에 대하여는 14.6 pm/N의 횡방향 스트레스에 대한 파장 민감도를 얻었다. 편광 유지 광섬유 격자 센서는 온도의 변화에 무관한 횡방향 스트레스 즉, 압력센서로 이용할 수 있음을 보였다.

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Changes in Cardiac Structure and Function After Kidney Transplantation: A New Perspective Based on Strain Imaging

  • Darae Kim;Minjeong Kim;Jae Berm Park;Juhan Lee;Kyu Ha Huh;Geu-Ru Hong;Jong-Won Ha;Jin-Oh Choi;Chi Young Shim
    • Journal of Cardiovascular Imaging
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    • 제31권2호
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    • pp.98-104
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    • 2023
  • BACKGROUND: We aimed to investigate left ventricular (LV) global longitudinal strain (GLS) in end-stage renal disease patients and its change after kidney transplantation (KT). METHODS: We retrospectively reviewed patients who underwent KT between 2007 and 2018 at two tertiary centers. We analyzed 488 patients (median age, 53 years; 58% male) who had obtained echocardiography both before and within 3 years after KT. Conventional echocardiography and LV GLS assessed by two-dimensional speckle-tracking echocardiography were comprehensively analyzed. Patients were classified into three groups according to the absolute value of pre-KT LV GLS (|LV GLS|). We compared longitudinal changes of cardiac structure and function according to pre-KT |LV GLS|. RESULTS: Correlation between pre-KT LV EF and |LV GLS| were statistically significant, but the constant was not high (r = 0.292, p < 0.001). |LV GLS| was widely distributed at corresponding LV EF, especially when the LV EF was > 50%. Patients with severely impaired pre-KT |LV GLS| had significantly larger LV dimension, LV mass index, left atrial volume index, and E/e' and lower LV EF, compared to mildly and moderately reduced pre-KT |LV GLS|. After KT, the LV EF, LV mass index, and |LV GLS| were significantly improved in three groups. Patients with severely impaired pre-KT |LV GLS| showed the most prominent improvement of LV EF and |LV GLS| after KT, compared to other groups. CONCLUSIONS: Improvements in LV structure and function after KT were observed in patients throughout the full spectrum of pre-KT |LV GLS|.

섬유 보강 복합레진의 섬유 방향이 중합수축에 미치는 영향 (EFFECT OF FIBER DIRECTION ON THE POLYMERIZATION SHRINKAGE OF FIBER-REINFORCED COMPOSITES)

  • 염중원;이인복
    • Restorative Dentistry and Endodontics
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    • 제34권4호
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    • pp.364-370
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    • 2009
  • 본 연구의 목적은 strain gage와 LVDT (linear variable differential transformer) 변위센서를 이용하여 섬유 보강 복합레진에서 섬유의 방향이 복합레진의 중합수축에 미치는 영향을 알아보기 위함이다. 지름 10 mm, 높이 2 mm의 원반 모양 유동성 복합레진 (Aeliteflo A2, Bisco, Inc., IL, USA) 중앙에 유리섬유 (X-80821P Glass Fiber, Bisco, Inc., IL, USA)를 위치시키고, 섬유가 배열된 장축 방향 (longitudinal)과 수직방향 (transversal)의 중합수축량을 strain gage (Linear S-series 350${\Omega}$, CAS, Seoul, Korea)를 이용하여 각각 측정하였다. 사용된 유동성 복합레진 자체의 free 중합수축을 구하기 위해 지름 7 mm, 높이 1 mm의 원반 모양 시편의 수직 방향 (axial) free 중합수축값을 LVDT로 측정하였다. 중합된 시편들을 절단하여 주사전자현미경으로 복합 레진 내부의 섬유배열을 관찰하고 각 군에서 측정된 평균 수축값들을 ANOVA로 비교하였고 Scheffe post-hoc test로 사후 검정하였다 (${\alpha}$=0.05). 섬유가 배열된 평면 상에서 복합레진의 중합수축 (radial shrinkage)은 섬유와 평행한 방향에서 감소하고 섬유와 수직한 방향에서 증가했다 (p<0.05). 본 연구의 결과 섬유 보강 복합레진으로 스플린트나 수복물을 제작할 때 중합수축량은 보강된 섬유의 배열방향에 따라 큰 차이가 남을 알 수 있었다.

철근콘크리트 기둥의 축방향 변형률 평가 (Evaluation of Axial Strains of Reinforced Concrete Columns)

  • 이정윤;김민옥;김형범
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제25권1호
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    • pp.19-28
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    • 2013
  • 소성힌지 구역의 축방향변형률의 예측은 지진하중을 받는 철근콘크리트 기둥의 합리적인 연성 평가를 위하여 필요한 항목이다. 축방향변형률은 콘크리트의 유효압축강도를 저하시키고 층간 변위를 크게 할 수 있다. 기존 연구는 주로 소성힌지가 발생하는 보의 축방향변형률 예측에 국한되었지만 횡력을 받는 구조물에서는 저층부 기둥도 소성힌지가 발생한다. 이 논문에서는 기둥 부재에 작용하는 축력의 크기에 따라 변화하는 축방향변형률을 예측할 수 있는 모델과 평가식이 제안되었다. 단면 해석법을 이용하여 하중이력에 따른 축방향변형률의 변화와 철근의 변형률 변화를 고찰한 후, 해석과 실험 결과를 근거로 축방향변형률 예측 모델을 제안하였다. 제안된 모델은 부재 축방향변형률을 3가지 경로(재하, 재하 후 반대하중이 하중이 가해지는 구간, 동일한 부재 회전각에서 반복하중을 받을 구간)로 구분하였다. 이 연구에서 제안된 기둥 부재의 축방향변형률의 계산식은 축력비가 다른 철근콘크리트 기둥의 실제 축방향변형률을 추적하였고, 축력비의 영향을 반영하였다.

유한요소 모델에 따른 복합재 단일겹치기 접착 조인트부의 거동 평가 (Evaluation of Behavior of Composite Single Lap Joints with Different Finite Element Models)

  • 김정석;윤혁진;황재연;윤지유;이승훈
    • 한국철도학회논문집
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    • 제13권6호
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    • pp.546-551
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    • 2010
  • 본 연구에서는 단일겹치기 접착 체결부에 대한 유한요소해석을 통해 요소의 조밀도 및 유한요소의 종류에 따른 접착 층의 변형률 분포를 Tsai의 시험치 와 비교하여 분석하였다. 이를 위해 접합부재의 길이방향, 접착체결부의 길이방향, 접합부재의 두께방향, 접착 층의 두께방향 및 조인트의 폭방향의 요소 조밀 도를 변화시켰다. 또한, 솔리드, 쉘 및 평면 변형률 요소에 따른 효과도 분석하였다. 해석은 단일 겹치기 접착 체결부의 대변형을 고려하기 위한 기하학적 비선형 해석을 수행하였다. 이를 통해 솔리드 요소를 적용할 경우 접착부재의 길이방향으로의 요소 수는 최소 2개 이상이면 해석의 신뢰도를 확보할 수 있음을 확인할 수 있었다. 쉘 요소의 겨우 x/c=1에서 수직 변형률의 시험결과와 22.8%의 오차를 보였으나, 전단응력의 경우에는 1.67%로 시험치와 거의 일치하였다.

Aerostatic instability mode analysis of three-tower suspension bridges via strain energy and dynamic characteristics

  • Zhang, Wen-ming;Qian, Kai-rui;Wang, Li;Ge, Yao-jun
    • Wind and Structures
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    • 제29권3호
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    • pp.163-175
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    • 2019
  • Multispan suspension bridges make a good alternative to single-span ones if the crossed strait or river width exceeds 2-3 km. However, multispan three-tower suspension bridges are found to be very sensitive to the wind load due to the lack of effective longitudinal constraint at their central tower. Moreover, at certain critical wind speed values, the aerostatic instability with sharply deteriorating dynamic characteristics may occur with catastrophic consequences. An attempt of an in-depth study on the aerostatic stability mode and damage mechanism of three-tower suspension bridges is made in this paper based on the assessment of strain energy and dynamic characteristics of three particular three-tower suspension bridges in China under different wind speeds and their further integration into the aerostatic stability analysis. The results obtained on the three bridges under study strongly suggest that their aerostatic instability mode is controlled by the coupled action of the anti-symmetric torsion and vertical bending of the two main-spans' deck, together with the longitudinal bending of the towers, which can be regarded as the first-order torsion vibration mode coupled with the first-order vertical bending vibration mode. The growth rates of the torsional and vertical bending strain energy of the deck after the aerostatic instability are higher than those of the lateral bending. The bending and torsion frequencies decrease rapidly when the wind speed approaches the critical value, while the frequencies of the anti-symmetric vibration modes drop more sharply than those of the symmetric ones. The obtained dependences between the critical wind speed, strain energy, and dynamic characteristics of the bridge components under the aerostatic instability modes are considered instrumental in strength and integrity calculation of three-tower suspension bridges.