We present a UBVI and $H{\alpha}$ photometric study of the young open cluster NGC 1893 in the outer Galaxy as part of "Sejong Open cluster Survey (SOS)" project. Using the properties of early-type stars in the photometric diagrams 65 early-type members were selected. More than 120 $H{\alpha}$ emission stars and candidates were found by $H{\alpha}$ photometry. Together with the published young stellar object catalogue and X-ray source list for this cluster, a total of 837 pre-main sequence (PMS) stars were identified in our photometric data. We obtained the mean reddening of < E(B-V) > = $0.56{\pm}0.08$ mag from the (U-B, B-V) diagram and confirmed the normal reddening law ($R_V=3.1$) toward NGC 1893 based on color excess ratios from optical to mid-infrared wavelengths. The zero-age main sequence fitting to the reddening-corrected color-magnitude diagrams gives a distance modulus of $V_0-M_V=12.8{\pm}0.1$. The age of the cluster inferred from stellar evolution models is about 1-2 Myr. We also found the Salpeter/Kroupa type initial mass function for this cluster. Finally, the mass accretion rate of 80 PMS stars with UV excess emission was estimated for the stars with masses from $0.6M_{\odot}$ to $5M_{\odot}$.
Flexural properties and thermal stability have been studied as a function of blend composition in bifunctional DGERA (diglycidyl ether of hisphenol A)/tetrafunctional TGDDM(tetrag1ycidyl diamino diphenyl methane) cured with DDM(4, 4'-diamino diphenyl methane). The flexural modulus and the glass transition temperature increase with an increase of TGDDM and show discontinuous dependence on blend composition around the composition range of 80/20~60/40(L)GEBA/TGDDM). This can be explained with a structural phase inversion (ductile-to-brittle) in crosslinking networks. With increasing TGDDM, the maximum decomposition temperature(Ts) increases, whereas the activation energy during thermal degradation decreases.
The rheological behavior of poloxamer 407 solution as function of concentration and temperature was evaluated by rotational viscometer. The viscosity of poloxamer 407 solution was increased as the concentration of poloxamer 407 and temperature increased. At $4^{\circ}C$, poloxamer 407 solution showed the Newtonian flow characteristics regardless of concentration. Upon increasing temperature the poloxamer solution changed to the pseudoplastic flow pattern. And at gelation temperature, rheological profiles showed the abrupt increase in viscosity. Gelation temperature was decreased as the concentration of poloxamer 407 increased, while it increased as the concentration of poly(ethylene glycol) 4000 increased. Poly(ethylene glycol) might be expected to reduce the driving force for hydrophobic interaction resulting in slow gelation. From the viscoelastic properties of poloxamer gel system, we obtained the storage and loss modulus depending on the shear stress and frequency. And the sol-gel transition temperature was also obtained from the viscoelastic properties of poloxamer 407 gel.
Kim, Byung-Min;Lee, Chan-Joo;Lee, Jung-Min;Lee, Sang-Jin
Proceedings of the KSME Conference
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2007.05a
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pp.1367-1372
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2007
Over the past decade, many computational researches have been performed to investigate quantitative relationships between load-displacement and material properties. But piling-up which causes errors to estimate mechanical material properties remains the most significant unresolved issue in nano-indentation test. This study has estimated quantitative aspects of the effects of material properties, especially work hardening exponent, on piling up/sinking in response of various materials. Using FE Analysis, piling up/sinking in response when material is indented by sharp indenter is investigated to evaluate the effects of material properties. From the FE analysis result, quantitative relationships between piling up/sinking in height and material properties is assessed using dimensional analysis which is used to define scaling variables and universal functions. And nano-indentaion test is performed to verify this relation on various materials. From the result of comparison with prediction from dimensional function and experiment, the work hardening exponent was found to have greater influence on the piling up/sinking in height during the nano-indentation than other material properties, such as elastic modulus and yield stress.
In this paper, an analytical solution of displacement, strain and stress field for rotating thick-walled cylinder made of functionally graded material subjected to the uniform external magnetic field and thermal field in plane strain state has been studied. Stress, strain and displacement field as a function of radial coordinates considering magneto-thermo-elasticity are derived analytically. According to the Maxwell electro-dynamic equations, Lorentz force in term of displacement is obtained in cylindrical coordinates. Also, symmetric temperature distribution along the thickness of hollow cylinder is obtained by solving Fourier heat transfer equation in cylindrical coordinates. Using equation of equilibrium and thermo-mechanical constitutive equations associated with Lorentz force, a second-order inhomogeneous differential equation in term of displacement is obtained and will be solved analytically. Except Poisson's ratio, other mechanical properties such as elasticity modulus, density, magnetic permeability coefficient, heat conduction coefficient and thermal expansion coefficient are assumed to vary through the thickness according to a power law. In results analysis, non-homogeneity parameter has been chosen arbitrary and inner and outer surface of cylinder are assumed to be rich metal and rich ceramic, respectively. The effect of rotation, thermal, magnetic field and non-homogeneity parameter of functionally graded material which indicates percentages of cylinder's constituents are studied on displacement, Von Mises equivalent stress and Von Mises equivalent strain fields.
This paper addresses a new type of broad and stage-based hybrid carbon fiber reinforced polymer (HCFRP) sensor that is suitable for the sensing of infrastructures. The HCFRP sensors, a type of composite sensor, are fabricated with three types of carbon tows of different strength and moduli. For all of the specimens, the active materials are carbon tows by virtue of their electrical conductivity and piezoresistivity. The measurement principles are based on the micro- and macro-fractures of different types of carbon tows. A series of experiments are carried out to investigate the sensing performances of the HCFRP sensors. The main variables include the stack order and volume fractions of different types of carbon tows. It is shown that the change in electrical resistance is in direct proportion to the strain/load in low strain ranges. However, the fractional change in electrical resistance (${\Delta}R/R_0$) is smaller than 2% prior to the macrofractures of carbon tows. In order to improve the resistance changes, measures are taken that can enhance the values of ${\Delta}R/R_0$ by more than 2 times during low strain ranges. In high strain ranges, the electrical resistance changes markedly with strain/load in a step-wise manner due to the gradual ruptures of different types of carbon tows at different strain amplitudes. The values of ${\Delta}R/R_0$ due to the fracture of high modulus carbon tows are larger than 36%. Thus, it is demonstrated that the HCFRP sensors have a broad and stage-based sensing capability.
For the first time, nonlocal damped vibration and buckling analyses of arbitrary tapered bidirectional functionally graded solid circular nano-plate (BDFGSCNP) are presented by employing modified spectral Ritz method. The energy method based on Love-Kirchhoff plate theory assumptions is applied to derive neutral equilibrium equation. The Eringen's nonlocal continuum theory is taken into account to capture small-scale effects. The characteristic equations and corresponding first mode shapes are calculated by using a novel modified basis in spectral Ritz method. The modified basis is in terms of orthogonal shifted Chebyshev polynomials of the first kind to avoid employing adhesive functions in the spectral Ritz method. The fast convergence and compatibility with various conditions are advantages of the modified spectral Ritz method. A more accurate multivariable function is used to model two-directional variations of elasticity modulus and mass density. The effects of nanoscale, in-plane pre-load, distributed dashpot, arbitrary tapering, pinned and clamped boundary conditions on natural frequencies and buckling loads are investigated. Observing an excellent agreement between results of current work and outcomes of previously published works in literature, indicates the results' accuracy in current work.
This paper focuses on thermal post-buckling analysis of functionally graded beams with temperature dependent physical properties by using the total Lagrangian Timoshenko beam element approximation. Material properties of the beam change in the thickness direction according to a power-law function. The beam is clamped at both ends. In the case of beams with immovable ends, temperature rise causes compressible forces and therefore buckling and post-buckling phenomena occurs. It is known that post-buckling problems are geometrically nonlinear problems. Also, the material properties (Young's modulus, coefficient of thermal expansion, yield stress) are temperature dependent: That is the coefficients of the governing equations are not constant in this study. This situation suggests the physical nonlinearity of the problem. Hence, the considered problem is both geometrically and physically nonlinear. The considered highly non-linear problem is solved considering full geometric non-linearity by using incremental displacement-based finite element method in conjunction with Newton-Raphson iteration method. In this study, the differences between temperature dependent and independent physical properties are investigated for functionally graded beams in detail in post-buckling case. With the effects of material gradient property and thermal load, the relationships between deflections, critical buckling temperature and maximum stresses of the beams are illustrated in detail in post-buckling case.
The objective of this analytical study is to calculate the elasto-plastic stresses of Functionally Graded (FG) hyperbolic disc subjected to uniform temperature. The material properties (elastic modulus, thermal expansion coefficient and yield strength) and the geometry (thickness) of the disc are assumed to vary radially with a power law function, but Poisson's ratio does not vary. FG disc material is assumed to be non-work hardening. Radial and tangential stresses are obtained for various thickness profile, temperature and material properties. The results indicate that thickness profile and volume fractions of constituent materials play very important role on the thermal stresses of the FG hyperbolic discs. It is seen that thermal stresses in a disc with variable thickness are lower than those with constant thickness at the same temperature. As a result of this, variations in the thickness profile increase the operation temperature. Moreover, thickness variation in the discs provides a significant weight reduction. A disc with lower rigidity at the inner surface according to the outer surface should be selected to obtain almost homogenous stress distribution and to increase resistance to temperature. So, discs, which have more rigid region at the outer surface, are more useful in terms of resistance to temperature.
This research deals with the prediction of compressive strength of normal and high strength concrete using neural networks. The compressive strength was modeled as a function of eight variables: quantities of cement, fine aggregate, coarse aggregate, micro-silica, water and super-plasticizer, maximum size of coarse aggregate, fineness modulus of fine aggregate. Two networks, one using raw variables and another using grouped dimensionless variables were constructed, trained and tested using available experimental data, covering a large range of concrete compressive strengths. The neural network models were compared with regression models. The neural networks based model gave high prediction accuracy and the results demonstrated that the use of neural networks in assessing compressive strength of concrete is both practical and beneficial. The performance of model using the grouped dimensionless variables is better than the prediction using raw variables.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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