• 제목/요약/키워드: Nonhomogeneity

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Elastic solution of a curved beam made of functionally graded materials with different cross sections

  • Arefi, Mohammad
    • Steel and Composite Structures
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    • 제18권3호
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    • pp.659-672
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    • 2015
  • This research deals with the analytical solution of a curved beam with different shapes made of functionally graded materials (FGM's). It was assumed that modulus of elasticity is graded along the thickness direction of curved beam based on a power function. The beam was loaded under pure bending. Using the linear theory of elasticity, the general relation for radial distribution of radial and circumferential stresses of arbitrary cross section was derived. The effect of nonhomogeneity was considered on the radial distribution of circumferential stress. This behavior can be investigated for positive and negative values of nonhomogeneity index. The novelty of this study is application of the obtained results for different combination of material properties and cross sections. Achieved results indicate that employing different nonhomogeneity index and selection of various types of cross sections (rectangular, triangular or circular) can control the distribution of radial and circumferential stresses as designer want and propose new solutions by these options. Increasing the nonhomogeneity index for positive or negative values of nonhomogeneity index and for various cross sections presents different behaviors along the thickness direction. In order to validate the present research, the results of this research can be compared with previous result for reachable cross sections and non homogeneity index.

섬유강화 고분자 복합재료의 압축성형에 있어서 분리 ${\cdot}$ 배향에 미치는 금형온도의 영향 (Effect of Mold Temperature on the Separation and the Orientation during Compression Molding of Fiber-Reinforced Polymeric Composites)

  • 이동기;한길영;김이곤
    • 한국해양공학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.123-132
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    • 1995
  • During compression molding of fiber-reinforced polymeric composites, microstructural changes such as the fiber-matrix separation and the fiber orientation are occurred by the flow of composite materials. Since the nonhomogeneity and anisotropy of composites are caused by the separation and orientation of fibers. On the other hand, the separation and the orientation of fibers are inseparably related to each other. In this paper the degree of nonhomogeneity which is a measure of the separation is obtained using one-dimensional rectangular shaped part compression molding. And the orientation function is measured by the image processing using soft X-rayed photograph and image scanner. We study effects of the mold temperature on the degree of nonhomogeneity and the orientation function.

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등방성과 X방향 선형함수구배 재료의 접합계면을 따라 전파하는 모드 III 균열의 특성 (Characteristics for a Mode III Crack Propagating along Interface between Isotropic and Functionally Gradient Material with Linear Property Gradation along X Direction)

  • 이광호
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제28권10호
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    • pp.1500-1508
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    • 2004
  • Stress and displacement fields for a crack propagating along interface between isotropic material and functionally gradient one with linear property gradation along X direction are developed. The stress and displacement fields are obtained from the complex function of steady plane motion for isotropic and functionally gradient material (FGM). The stresses and displacement in isotropic material of bimaterial are not influenced by nonhomogeneity, however, the fields in FCM are influenced by nonhomogeneity in the terms of higher order, n$\geq$3. When the nonhomogeneous parameter in FGM is zero, or in area close to crack tip, the fields are identical to those of isotropic-isotropic bimaterial. Using these stress components, the effects of nonhomogeneity on stresses are discussed.

섬유강화 플라스틱 복합판의 구조와 분리.배향에 관한 연구 (A study on structure and separation orientation of fiber-reinforced thermoplastic sheet)

  • 이동기;조광현
    • 한국정밀공학회지
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    • 제10권2호
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    • pp.104-113
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    • 1993
  • Characteristics of fiber-reinforced thermoplastic sheet depend on the quantity and shape of fibers. During a molding process of composites, the fiber-maxtrix separation and fober orientation are caused by the flow during the molding process. As a result, the product tends to be nonhomogeneous and anisotropic. Hence, it is very important to clarify the relations between separation-orientation and molding conditions. The correlation between the separation and the orientation have to be clarified for designing the fiber structure. In this paper, the degree of nonhomogeneity which is a measure of the separation is obtained using one-dimensional rectangular shaped part compression molding. And the orientation function is defined and measured by the image processing using soft X-rayed photograph and image scammer. Correlation between the degree of nonhomogeneity and the orientation function is discussed.

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Stresses in FGM pressure tubes under non-uniform temperature distribution

  • Eraslan, Ahmet N.
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제26권4호
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    • pp.393-408
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    • 2007
  • The effects of material nonhomogeneity and nonisothermal conditions on the stress response of pressurized tubes are assessed by virtue of a computational model. The modulus of elasticity, the Poisson's ratio, the yield strength, and the coefficient of thermal expansion, are assumed to vary nonlinearly in the tube. A logarithmic temperature distribution within the tube is proposed. Under these conditions, it is shown that the stress states and the magnitudes of response variables are affected significantly by both the material nonhomogeneity and the existence of the radial temperature gradient.

장섬유강화 고분자복합판의 압축성형에 있어서 섬유의 분리와 배향의 상관관계에 관한 연구 (A Study on Correlation Between Separation and Orientation of Fibres During Compression Molding of Long Fibre-Reinforced Polymeric Composites)

  • 이동기;유정훈;김이곤
    • 대한기계학회논문집
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    • 제17권1호
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    • pp.62-68
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    • 1993
  • 본 연구에서는 장섬유강화 고분자복합판을 고온압축성형할 때 섬유의 분리 및 배향은 서로 불가분의 관계가 있으므로, 모재와 섬유의 분리에 의해서 야기되는 성형 품의 불균질성을 나타내는 균질도와 섬유의 배향을 표시하는 배향함수와의 상관관계에 대한 실험결과를 보고한다.

Y방향을 따라 물성치구배를 갖는 직교이방성 함수구배 재료에서 전파하는 모드 III 균열의 응력장과 변위장 (Stress and Displacement Fields of a Propagating Mode III Crack in Orthotropic Functionally Gradient Materials with Property Gradation Along Y Direction)

  • 이광호
    • 한국산업융합학회 논문집
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    • 제9권1호
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    • pp.37-44
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    • 2006
  • Stress and displacement fields of a Mode III crack propagating along the normal to gradient in an orthotropic functionally gradient materials (OFGM), which has (1) an exponential variation of shear modulus and density, and (2) linear variation of shear modulus with a constant density, are derived. The equations of motion in OFGM are developed and solution to the displacement and stress fields for a propagating crack at constant speed though an asymptotic analysis. The first three terms in expansion of stress and displacement are derived to explicitly bring out the influence of nonhomogeneity. When the FGM constant ${\zeta}$ is zero or $r{\rightarrow}0$, the fields for OFGM are almost same as the those for homogeneous orthotropic material. Using the stress components, the effects of nonhomogeneity on stress components are discussed.

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지수형적 물성변화를 갖는 함수구배 재료에서 구배방향을 따라 전파하는 균열 해석 (Analysis of a Crack Propagating Along the Gradient in Functionally Gradient Materials with Exponential Property Gradation)

  • 이광호
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2003년도 춘계학술대회
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    • pp.113-118
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    • 2003
  • Stress and displacement fields for a propagating crack in a functionally gradient material (FGM) which has exponentially varying elastic and physical properties along the direction of the crack propagation, are derived. The equations of motion in nonhomogeneous material are developed using displacement potentials. The solutions to the displacement fields and the stress fields for a crack propagating at constant speed along the gradient are obtained through an asymptotic analysis. The influences of nonhomogeneity on the higher order terms of the stress fields are explicitly brought out. Using these stress components, isochromatic fringes around the stationary crack are generated at crack for different nonhomogeneity and the effects of nohonhomgeneity on these fringes are discussed.

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불균일한 클러터 환경 안에서 Nonhomogeneity Detector의 다양한 정규화 방법에 따른 성능 평가 (Performance Evaluation of Nonhomogeneity Detector According to Various Normalization Methods in Nonhomogeneous Clutter Environment)

  • 류장희;정지채
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제10권1호
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    • pp.72-79
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    • 2009
  • 본 논문에서는 불균일한 클러터 환경에서 다양한 정규화 방법을 사용한 NHD(nonhomogeneity detector) 기술을 통해 비행체 레이더를 위한 STAP(space-time adaptive processing)의 성능 평가를 수행하였다. 실제로 클러터는 시스템 환경에 따라 임펄스 신호와 같은 신호의 크기가 매우 큰 간섭 신호를 종종 포함하고 있기 때문에 수신된 간섭 신호는 균일한 신호와 불균일한 신호로 구성된다. 이 환경에서 STAP의 성능을 유지하기 위해서는 NHD 기술이 필수적이고, 그 NHD 결과를 이용한 정규화는 불균일한 신호를 제거하는데 효과적인 방법이다. 최적의 정규화는 주어진 데이터의 특성을 잘 고려한 대푯값을 통해서 가능하고, 이에 우리는 K 평균 군집화 알고리즘을 제안한다. 이 알고리즘에서는 군집화에 필요한 묶음의 수를 결정할 때 불규칙한 데이터의 특성을 고려할 수 있게 되고 군집화 된 결과를 이용해 균일한 데이터만을 선택하기 위한 대푯값을 결정할 수 있게 된다. 또한 여기서 우리는 시시각각 변화하는 불규칙적인 데이터의 특성을 잘 반영하기 위해, 적절한 묶음의 수를 결정하기 위한 방법을 연구한다. 시뮬레이션 결과를 통해 K 평균 군집화 알고리즘이 기존의 정규화 방법들에 비하여 매우 우수한 정규화와 목표물 검출 성능을 갖는 것을 확인할 수 있었다.

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동일 증착 조건의 스퍼터링에 의해서 제작된 Indium Tin 산화물 박막의 증착위치에 따른 전기적 특성의 불균질성 (Nonhomogeneity of the Electrical Properties with Deposition Position in an ITO Thin Film Deposited under a Given R.F. Magnetron Sputtering Condition)

  • 유동주;최시경
    • 한국세라믹학회지
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    • 제38권11호
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    • pp.973-979
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    • 2001
  • Sn을 도핑한 In$_2$O$_3$(ITO) 박막을 R.F. 마그네트론 반응성 스퍼터링법에 의해서 증착하였다. 동일한 마그네트론 스퍼터링 조건에서 증착위치에 따른 ITO 박막의 저항, 자유 전하 농도 및 이동도 전기적 특성을 조사하였다. 동일한 마그네트론 스퍼터링 조건임에도 불구하고, ITO 박막의 전기적 특성은 증착위치에 따라 불균질성을 나타내었다. 타겟의 중심에 위치한 기판위에 증착된 ITO 박막의 저항은 최소 값인 2~4$\times$$10^{-4}$ $\Omega$.cm인 반면, 중심에서 멀어질수록 박막의 전기 저항은 대칭적으로 증가하였다. ITO 박막의 밀도 측정 결과도 중심에서 이론 밀도 값의 97%에 해당하는 7.0g/$cm^3$를 나타내나, 위치가 중심에서 멀어질수록 박막의 밀도가 대칭적으로 감소하였다. ITO 박막에서 이동도와 전도도는 밀도에 직접적으로 영향을 받는 것이 실험적으로 확인되었다. ITO 박막의 밀도가 7.0g/$cm^3$(이론 밀도의 97%)인 경우, 자유행정거리와 입자크기(=주상의 직경)가 동일한 값을 가지나, 밀도가 이 보다 감소하면 자유행정거리와 입자크기의 차이는 더욱 증가하였다. 이 결과는 ITO 박막의 밀도가 7.0g/$cm^3$인 경우는 입계가 자유 전자의 전도에 중요한 산란 원으로 작용하는 반면, 그 외의 경우는 결정 내의 공격자점, 공공, 기공 등이 다른 산란 원으로 작용하고 있다는 것을 나타낸다.

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