• 제목/요약/키워드: Non linear characteristics

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Integrated analysis and design of composite beams with flexible shear connectors under sagging and hogging moments

  • Wang, A.J.;Chung, K.F.
    • Steel and Composite Structures
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    • 제6권6호
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    • pp.459-477
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    • 2006
  • A theoretical research project is undertaken to develop integrated analysis and design tools for long span composite beams in modern high-rise buildings, and it aims to develop non-linear finite element models for practical design of composite beams. As the first paper in the series, this paper presents the development study as well as the calibration exercise of the proposed finite element models for simply supported composite beams. Other practical issues such as continuous composite beams, the provision of web openings for passage of building services, the partial continuity offered by the connections to columns as well as the behaviour of both unprotected and protected composite beams under fires will be reported separately. In this paper, details of the finite elements and the material models for both steel and reinforced concrete are first described, and finite element studies of composite beams with full details of test data are then presented. It should be noted that in the proposed finite element models, both steel beams and concrete slabs are modelled with two dimensional plane stress elements whose widths are assigned to be equal to the widths of concrete flanges, and the flange widths and the web thicknesses of steel beams as appropriate. Moreover, each shear connector is modelled with one horizontal spring and one vertical spring to simulate its longitudinal shear and pull-out actions based on measured load-slippage curves of push-out tests of shear connectors. The numerical results are then carefully analyzed and compared with the corresponding test results in terms of load mid-span deflection curves as well as load end-slippage curves. Other deformation characteristics of the composite beams such as stress and strain distributions across the composite cross-sections as well as distributions of shear forces and slippages in shear connectors along the beam spans are also examined in details. It is shown that the numerical results of the composite beams compare well with the test data in terms of various load-deformation characteristics along the entire deformation ranges. Hence, the proposed analysis and design tools are considered to be simple and yet effective for composite beams with practical geometrical dimensions and arrangements. Structural engineers are strongly encouraged to employ the models in their practical work to exploit the full advantages offered by composite construction.

적응성 가중메디안 필터를 이용한 방사선 투과영상의 양자 잡음 제거 (Reduction of Radiographic Quantum Noise Using Adaptive Weighted Median Filter)

  • 이후민;남문현
    • 비파괴검사학회지
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    • 제22권5호
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    • pp.465-473
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    • 2002
  • 영상 데이타는 전송, 검출 및 처리과정에서 여러 잡음에 의해 훼손될 수 있다. 적응성 가중 메디안 필터라는 공간변화 필터를 사용하여 방사선 투과영상의 양자 잡음을 제거하였다. 제안된 필터는 처리 윈도우 내 각 픽셀의 국소 통계치의 변화에 따라 필터의 성능이 변화하여 에지를 최대한 보존하면서 잡음만을 제거하고자 이러한 국소 통계 값에 근거한 적응성 가중 메디안 휠터 (AWMF)를 제시한다. AWMF를 구현함에 있어 두 가지 방법으로 나뉘는데, 우선 국소 통계의 특성에 따라 3개의 영역으로 분류하여 가중치를 부여하는 간단한 비선형 필터이고, 다음으로는 잡음모델로부터 국소 통계의 특성에 따라 경계(edge) 영역과 균일 영역으로 구분하여 영상시스템에 적당한 균일 척도 값을 구하여 영상의 공간적인 변화 정도를 판단하는 기준이 되도록 하였다. 제안한 알고리듬은 IBM-PC 상에서 C 언어로 구현하였으며 AWMF가 다른 잡음 제거 필터들과의 성능 비교를 통하여 경계는 보존하면서 잡음은 최대한 제거하는 우수한 필터임을 검증하였다.

CRS시험에 의한 2차압밀계수의 결정방법 제안 (A New Proposed Technique for a Secondary Consolidation Coefficient Based on the Constant Rate of Strain Test)

  • 김형주;이민선;이용주;김대우
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제20권8호
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    • pp.113-121
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    • 2004
  • 본 연구는 사전압밀재하공법에 의해 연약지반을 개량시 재하-제하-재재하와 같은 다양한 응력변화에 의한 2차압밀량을 추정하고자, 일정변형률 압밀시험기(CRS)를 응용한 일정재하시험장치(CLR)와 표준압밀시험기를 이용한 단계 재하시험(IL)에 의해 군산점토의 압밀특성을 비교 고찰하였다. 또한 CRS시험 후 임의 팽창시점에서 재재하시 유효과압밀비에 따른 2차압밀특성과 간극비-유효응력-시간관계 등을 파악하였다. 군산점토는 유효 과압밀비가 클수록 팽창량은 크고 2차압밀 침하량은 작게 발생하고 있으며, 일시에 하중 제거 후, 재하하는 경우에서 2차압밀계수 $C'_{\alpha}$ 는 완속제거시 보다 작게 평가되고, 유효 과압밀비가 1.4이상인 경우는 유사한 값을 제시하고 있다. 재재하시 발생되는 전체침하량을 기준으로 한 2차압밀계수 $C"_{\alpha}$는 경과시간에 따라 비선형적으로 증가하나 최종값은 급속제거시와 비교하여 유사한 값을 제시하고 있다. 간극비 변형속도는 재하시간이 증가할수록 유효 과압밀비에 관계없이 2개의 시험 모두 일정한 선형관계이고, 유효 과압밀비가 증가할수록 작게 나타나고 있다.고 있다.

변형률에 따른 모래-고무 혼합재의 거동 특성: 실험적 관찰 (Characteristics of Sand-Rubber Mixtures under Different Strain Levels: Experimental Observation)

  • 이창호;변용훈;이종섭
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제27권3호
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    • pp.85-94
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    • 2011
  • 다양한 모래부피비($sf=V_{sand}/V_{total}$)를 가지는 시료를 조성하여 변형률 크기에 따른 모래-고무 혼합재($D_{sand}/D_{rubber}=1$)의 거동을 분석하였다. 공진주시험, 압밀시험, 그리고 직접전단시험을 실시하였다. 변형률 크기에 따라 모래와 고무는 혼합재 전체 거동을 서로 다르게 제어한다. $sf{\geq}0.4$의 혼합재는 비선형 전단강성의 감소가 관찰되는 반면, $sf{\leq}0.2$의 낮은 모래부피비를 가지는 혼합재는 상당히 높은 탄성한계변형률을 보인다. 고무 입자가 force chain의 역할을 수행할 때 수직변형은 급격한 증가를 보인다. 혼합재 내의 고무부피비가 감소함에 따라 혼합재의 강도는 증가하는 경향을 보이며 $sf{\leq}0.8$의 혼합재는 전단변형에 따라 부피 수축 거동을 보인다. 고무 입자는 변형률 크기에 따라 혼합재 내에서 서로 다른 역할을 수행한다: 미소변형률 영역에서는 혼합재 내의 접촉수 증가 및 소성의 제어; 중간변형률 영역에서는 force chain의 좌굴 방지; 그리고 대변형률 영역에서는 혼합재의 부피수축 거동을 이끈다.

건포도와 건바나나의 감마선 조사와 저장기간에 따른 열발광 및 전자스핀공명 특성과 관능적 품질 (Characteristics of Thermoluminescence and Electron Spin Resonance and Organoleptic Quality of Irradiated Raisin and Dried Banana During Storage)

  • 조덕조;권중호
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제31권4호
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    • pp.609-614
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    • 2002
  • 방사선 조사(1~4 kGy)와 저장 기간(4$^{\circ}C$, 6개월)에 따른 건조과일의 TL 및 ESR검지 특성과 관능적 품질을 평가하였다. 건포도에서 분리된 mineral의 TL측정에서 비조사구는 200~30$0^{\circ}C$ 부근에서 매우 낮은 intensity의 glow curve(TLI)를 나타내었으나, 1 kGy 이상의 조사구에서는 특유의 peak가 18$0^{\circ}C$ 부근에서 나타나면서 선량 의존적으로 intensity가 증가되었다($R^2$=0.9684). 이로써 방사선 조사구와 비조사구의 판별이 6개월 동안 가능하였다. 또한 재조사(1 kG)에 의해 측정된 TL$_2$signal을 활용하여 TL ratio(TL$_1$/TL$_2$)를 계산하였을 때 검지결과의 신뢰도를 높일 수 있었다. 건 바나나의 ESR 측정에서 1 kGy 이상의 조사 시료는 crystalline sugar radical 유래의 전형적인 multicomponent line을 보여 주어 조사 여부의 판별이 가능하였고 signal의 강도는 선량 의존적($R^2$= 0.8977)으로 6개월 동안 비교적 안정하였다. 방사선 조사된 건조과일은 6개월까지 상품성이 잘 유지되었으므로 TL 및 ESR 분석은 건포도와 건 바나나의 검지 관리에 적합한 방법임이 확인되었다.

Determination of Hot Air Drying Characteristics of Squash (Cucurbita spp.) Slices

  • Hong, Soon-jung;Lee, Dong Young;Park, Jeong Gil;Mo, Changyeun;Lee, Seung Hyun
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제42권4호
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    • pp.314-322
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    • 2017
  • Purpose: This study was conducted to investigate the hot air drying characteristics of squash slices depending on the drying conditions (input air velocity, input air temperature, and sample thickness). Methods: The developed drying system was equipped with a controllable air blower and electric finned heater, drying chamber, and ventilation fan. Squash (summer squash called Korean zucchini) samples were cut into slices of two different thicknesses (5 and 10 mm). These were then dried at two different input air temperatures (60 and $70^{\circ}C$) and air velocities (5 and 7 m/s). Six well-known drying models were tested to describe the experimental drying data. A non-linear regression analysis was applied to determine model constants and statistical indices such as the coefficient of determination ($R^2$), reduced chi-square (${\chi}^2$), and root mean square error (RMSE). In addition, the effective moisture diffusivity ($D_{eff}$) was estimated based on the curve of ln(MR) versus drying time. Results: The results clearly showed that drying time decreased with an increase in input air temperature. Slice thickness also affected the drying time. Air velocity had a greater influence on drying time at $70^{\circ}C$ than at $60^{\circ}C$ for both thicknesses. All drying models accurately described the drying curve of squash slices regardless of slice thickness and drying conditions; the Modified Henderson and Pabis model had the best performance with the highest R2 and the lowest RMSE values. The effective moisture diffusivity ($D_{eff}$) changes, obtained from Fick's diffusion method, were between $1.67{\times}10^{-10}$ and $7.01{\times}10^{-10}m^2/s$. The moisture diffusivity was increased with an increase in input air temperature, velocity, and thickness. Conclusions: The drying time of squash slices varied depending on input temperature, velocity, and thickness of slices. The further study is necessary to figure out optimal drying condition for squash slices with retaining its original quality.

NiO와 Co3O4를 첨가한 ZnO-Bi2O3-b2O3 세라믹스의 결함과 전기적 특성 (Defects and Electrical Properties of NiO and Co3O4-doped ZnO-Bi2O3-Sb2O3 Ceramics)

  • 홍연우;이영진;김세기;김진호
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제26권1호
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    • pp.38-43
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    • 2013
  • In this study we aims to examine the effects of $Co_3O_4$ and NiO doping on the defects and electrical properties in ZnO-$Bi_2O_3-Sb_2O_3$ (Sb/Bi=0.5) varistors. It seemed to form ${Zn_i}^{{\cdot}{\cdot}}$(0.20 eV) and ${V_o}^{\cdot}$(0.33 eV) as dominant defects in Co and Ni co-doped ZBS system, however only ${V_o}^{\cdot}$ appeared in Co- or Ni-doped ZBS. Even though the same defects it was different in capacitance (1.5~4.5 nF) and resistance ($0.3{\sim}9.5k{\Omega}$). The varistor characteristics were improved with Co and Co+Ni doping (non-linear coefficient, ${\alpha}$= 36 and 29, relatively) in ZBS. The various parameters ($N_d=1.43{\sim}2.33{\times}10^{17}cm^{-3}$, $N_t=1.40{\sim}2.28{\times}10^{12}cm^{-2}$, ${\Phi}b$=1.76~2.37 V, W= 98~118 nm) calculated from the C-V characteristics in our systems did not depend greatly on the type of dopant, which were in the range of a typical ZnO varistors. It should be derived a improved C-V equation carefully for more reliable parameters because the variation of the varistor capacitance as a function of the applied dc voltage is depend on the defect, frequency, and temperature.

사이버스칼러쉽 환경에서의 융복합 연구 촉진을 위한 인문학 분야 학술 커뮤니케이션 특성 파악에 관한 연구 - 역사학 분야를 중심으로 - (Exploratory Study of Characterizing Scholarly Communication Patterns in Humanities for Facilitating Consilience in Cyberscholarship Environment: Based on Historians' Research Activities)

  • 유소영
    • 한국문헌정보학회지
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    • 제50권1호
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    • pp.331-351
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    • 2016
  • 이 연구에서는 사이버스칼러쉽 환경이 실제 국내 인문학 연구활동에서 발생하는 다양한 활동에 어떠한 영향을 주었는지를 다면적이고 심층적으로 살펴보고자 하였다. 이를 위하여 실제 인문학 연구자를 대상으로 심층인터뷰를 실시하고, 연구 결과물인 학술 문헌 내 내용각주를 사용하여 다각적으로 분석하였다. 심층 면접 분석 결과 국내 인문학 연구 과정은 "기본 지식습득, 연구 및 논문쓰기('연구 아이디어 생성-관련 연구 파악-연구 데이터 획득-논리 구조화'의 순환 구조와 논문쓰기), 논문투고 및 출판"의 단계로 파악되었으며 연구 및 논문쓰기 단계를 구성하는 세부 단계의 순환구조를 확인하였다. 그리고 각 단계별로 학술 커뮤니케이션의 목표와 이를 달성하기 위한 도구/정보원/방법이 공식 및 비공식 학술 커뮤니케이션을 포함하여 다양하며, 특히 연구 데이터와 관련 연구 파악 단계에서 사이버스칼러쉽 관련 요소가 직접적으로 영향을 주고 있음을 확인하였다. 분석 결과와 관련 전문가 의견 수렴을 기반으로 할 때, 인문학자들이 인지하는 공동연구의 형태를 인정하고 이를 활성화할 수 있도록 지원, 데이터의 디지털화와 데이터 이용을 공유할 수 있도록 지원, 아키비스트의 적극 활용, 인문학 연구자들의 다양한 학술 커뮤니케이션 기반을 마련하고 제공하는 것이 인문학 기반 융복합연구 촉진을 위해 필요할 것으로 보인다.

ZnO-Zn2BiVO6-Co3O4 바리스터의 전류-전압 및 임피던스의 온도 (Current-Voltage and Impedance Characteristics of ZnO-Zn2BiVO6-Co3O4 Varistor with Temperature)

  • 홍연우;김유비;백종후;조정호;정영훈;윤지선;박운익
    • 센서학회지
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    • 제25권6호
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    • pp.440-446
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    • 2016
  • This study introduces the characteristics of current-voltage (I-V) and impedance variance for $ZnO-Zn_2BiVO_6-Co_3O_4$ (ZZCo), which is sintered at $900^{\circ}C$, according to temperature changes. ZZCo varistor demonstrates dramatic improvement of non-linear coefficient, ${\alpha}=66$, with lower leakage current and higher insulating resistivity than those of ZZ ($ZnO-Zn_2BiVO_6$) from the aspect of I-V curves. While both systems are thermally stable up to $125^{\circ}C$, ZZCo represents a higher grain boundary activation energy with 1.05 eV and 0.94 eV of J-E-T and from IS & MS, respectively, than that of ZZ with 0.73 eV and 0.82 eV of J-E-T and from IS & MS, respectively, in the region above $180^{\circ}C$. It could be attributed to the formation of $V^*_o$(0.41~0.47 eV) as dominant defect in two systems, as well as the defect-induced capacitance increase from 781 pF to 1 nF in accordance with increasing temperature. On the other hand, both the grain boundary capacitances of ZZ and ZZCo are shown to decrease to 357 pF and 349 pF, respectively, while the resistances systems decreased exponentially, in accordance with increasing temperature. So, this paper suggests that the application of newly formed liquid phases as sintering additives in both $Zn_2BiVO_6$ and the ZZCo-based varistors would be helpful in developing commercialized devices such as chips, disk-type ZnO varistors in the future.

Thin Layer Drying Model of Sorghum

  • Kim, Hong-Sik;Kim, Oui-Woung;Kim, Hoon;Lee, Hyo-Jai;Han, Jae-Woong
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제41권4호
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    • pp.357-364
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    • 2016
  • Purpose: This study was performed to define the drying characteristics of sorghum by developing thin layer drying equations and evaluating various grain drying equations. Thin layer drying equations lay the foundation characteristics to establish the thick layer drying equations, which can be adopted to determine the design conditions for an agricultural dryer. Methods: The drying rate of sorghum was measured under three levels of drying temperature ($40^{\circ}C$, $50^{\circ}C$, and $60^{\circ}C$) and relative humidity (30%, 40%, and 50%) to analyze the drying process and investigate the drying conditions. The drying experiment was performed until the weight of sorghum became constant. The experimental constants of four thin layer drying models were determined by developing a non-linear regression model along with the drying experiment results. Result: The half response time (moisture ratio = 0.5) of drying, which is an index of the drying rate, was increased as the drying temperature was high and relative humidity was low. When the drying temperature was $40^{\circ}C$ at a relative humidity (RH) of 50%, the maximum half response time of drying was 2.8 h. Contrastingly, the maximum half response time of drying was 1.2 h when the drying temperature was $60^{\circ}C$ at 30% RH. The coefficient of determination for the Lewis model, simplified diffusion model, Page model, and Thompson model was respectively 0.9976, 0.9977, 0.9340, and 0.9783. The Lewis model and the simplified diffusion model satisfied the drying conditions by showing the average coefficient of determination of the experimental constants and predicted values of the model as 0.9976 and Root Mean Square Error (RMSE) of 0.0236. Conclusion: The simplified diffusion model was the most suitable for every drying condition of drying temperature and relative humidity, and the model for the thin layer drying is expected to be useful to develop the thick layer drying model.