• 제목/요약/키워드: Poisson′s Ratio

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직교이방성 복합적층구조의 거동: 포아송비의 임의성에 의한 영향 (Behavior of Orthotropic Composite Plate Due to Random Poisson's Ratio)

  • 노혁천
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제22권6호
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    • pp.627-637
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    • 2009
  • 복합재료는 재료적, 역학적으로 뛰어난 특성을 가진 재료로서 엔지니어링분야의 많은 부분에 적용되고 있다. 특히 무게 대비 강성비가 높은 특성을 가지고 있으며 다양한 형상에 대한 성형성도 뛰어나다. 그러나 재료의 특성상 두 가지 재료를 조합하여 제작하는 복잡한 과정은 재료상수에 높은 임의성을 야기할 가능성이 있다. 본 연구에서는 재료상수 중 포아송비의 공간적 임의성을 고려한 추계론적 유한요소해석 정식화를 제시한다. 직교이방성 복합적층구조의 두 재료축에 대한 상호관계를 적용하여 두 재료축방향의 포아송비를 하나의 대표값으로 나타내었고, 이를 합력-변형률관계에 적용하였다. 이를 통하여 합력-변형률관계를 포아송비의 변동항의 수학적 표현인 추계장함수의 차수에 따라 분해된 형태로 유도하였고, 이를 정식화에 적용하여 응답분산계수를 제시하였다. 제시한 응답분산계수는 몬테카를로 해석의 결과와 비교하였다.

기판 Etching 기법을 이용한 DLC 필름의 탄성특성 평가 (Evaluation of Elastic Properties of DLC Films Using Substrate Etching Techniques)

  • 조성진;이광렬;은광용;한준희;고대홍
    • 한국세라믹학회지
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    • 제35권8호
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    • pp.813-818
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    • 1998
  • A simple method to measure the elastic modulus E and Poisson's ratio v of diamod-like carbon (DLC) films deposited on Si wafer was suggested. Using the anisotropic etching technique of Si we could make the edge of DLC overhang free from constraint of Si substrate. DLC film is chemically so inert that we could not on-serve any surface damage after the etching process. The edge of DLC overhang free from constraint of Si substrate exhibited periodic sinusoidal shape. By measuring the amplitude and the wavelength of the sinu-soidal edge we could determine the stain of the film required to adhere to the substrate. Since the residual stress of film can be determine independently by measurement of the curvature of film-substrate com-posite we could calculated the biaxial elastic modulus E/(1-v) using stress-strain relation of thin films. By comparing the biaxial elastic modulus with the plane-strain modulus E/(1-{{{{ { v}^{2 } }}) measured by nano-in-dentation we could further determine the elastic modulus and Poisson's ratio independently. This method was employed to measure the mechanical properties of DLC films deposited by {{{{ { {C }_{6 }H }_{6 } }} rf glow discharge. The was elastic modulus E increased from 94 to 169 GPa as the {{{{ { V}_{ b} / SQRT { P} }} increased from 127 to 221 V/{{{{ {mTorr }^{1/2 } }} Poisson's ratio was estimated to be abou 0.16∼0.22 in this {{{{ { V}_{ b} / SQRT { P} }} range. For the {{{{ { V}_{ b} / SQRT { P} }} less than 127V/{{{{ {mTorr }^{1/2 } }} where the plastic deformation can occur by the substrate etching process however the present method could not be applied.

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Assessment of effect of material properties on seismic response of a cantilever wall

  • Cakir, Tufan
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제13권4호
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    • pp.601-619
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    • 2017
  • Cantilever retaining wall movements generally depend on the intensity and duration of ground motion, the response of the soil underlying the wall, the response of the backfill, the structural rigidity, and soil-structure interaction (SSI). This paper investigates the effect of material properties on seismic response of backfill-cantilever retaining wall-soil/foundation interaction system considering SSI. The material properties varied include the modulus of elasticity, Poisson's ratio, and mass density of the wall material. A series of nonlinear time history analyses with variation of material properties of the cantilever retaining wall are carried out by using the suggested finite element model (FEM). The backfill and foundation soil are modelled as an elastoplastic medium obeying the Drucker-Prager yield criterion, and the backfill-wall interface behavior is taken into consideration by using interface elements between the wall and soil to allow for de-bonding. The viscous boundary model is used in three dimensions to consider radiational effect of the seismic waves through the soil medium. In the seismic analyses, North-South component of the ground motion recorded during August 17, 1999 Kocaeli Earthquake in Yarimca station is used. Dynamic equations of motions are solved by using Newmark's direct step-by-step integration method. The response quantities incorporate the lateral displacements of the wall relative to the moving base and the stresses in the wall in all directions. The results show that while the modulus of elasticity has a considerable effect on seismic behavior of cantilever retaining wall, the Poisson's ratio and mass density of the wall material have negligible effects on seismic response.

점탄성 재료의 복소수 동특성 측정방법 (Measurement Method of Complex Dynamic Viscoelastic Material Properties)

  • 이인원;안남현
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제33권5호
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    • pp.489-495
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    • 2009
  • A novel technique to measuret of viscoelastic properties of polymers is proposed to investigate complex Poisson's ratio as a function of frequency. The forced vibration responses for the samples under the normal and the shear deformation are to be measured with varying load masses. The measured data were used to obtain the viscoelastic properties of the material based on an accurate 2D numerical deformation model of the sample. The 2D model enabled us to exclude data correction by the empirical form factor used in 1D model. Comprehensive measurements of viscoelastic properties of two slightly varied silicone RTV rubber ($Silastic^{(R)}$ S2) compositions were performed. Standard composition (90% PDMS polymer + 10% catalyst) and modified composition (92.5% polymer + 7.5% catalyst) were tested in temperature range from $30^{\circ}C$ to $70^{\circ}C$. Shear modulus, modulus of elasticity, loss factor, and both the real and the imaginary parts of the Poisson's ratio were determined for frequencies from 50 to 400Hz in the linear deformation regime (at relative deformations $10^{-4}{\sim}10^{-3}$).

Testing of Poisson Incidence Rate Restriction

  • Singh, Karan;Shanmugam, Ramalingam
    • International Journal of Reliability and Applications
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    • 제2권4호
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    • pp.263-268
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    • 2001
  • Shanmugam(1991) generalized the Poisson distribution to capture a restriction on the incidence rate $\theta$ (i.e. $\theta$$\beta$, an unknown upper limit), and named it incidence rate restricted Poisson (IRRP) distribution. Using Neyman's C($\alpha$) concept, Shanmugam then devised a hypothesis testing procedure for $\beta$ when $\theta$ remains unknown nuisance parameter. Shanmugam's C ($\alpha$) based .results involve inverse moments which are not easy tools, This article presents an alternate testing procedure based on likelihood ratio concept. It turns out that likelihood ratio test statistic offers more power than the C($\alpha$) test statistic. Numerical examples are included.

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복합적층판의 변위 변동계수 산정을 위한 가중적분법 (Weighted Integral Method for an Estimation of Displacement COV of Laminated Composite Plates)

  • 노혁천
    • 복합신소재구조학회 논문집
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    • 제1권2호
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    • pp.29-35
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    • 2010
  • 탄성계수와 함께 포아송비는 구조의 거동을 결정하는 중요 구조인수중의 하나이다. 따라서 구조응답의 불확실성에 미치는 포아송비의 독립적 영향에 대한 평가가 필요하다. 본 연구에서는 포아송비의 불확실성이 복합적층판의 거동에 미치는 영향을 산정하기 위한 정식화를 제안한다. 포아송비의 영향은 동일 차수인 임의인수의 영향을 포함하는 부행렬을 통하여 얻을 수 있으며, 이는 대상 인수의 평균을 중심으로 한 Taylor전개를 통하여 구할 수 있다. 제안방법의 검증을 위하여 예제 평판을 해석하였고, 그 결과를 몬테카를로 해석에 의한 결과와 비교하였다. 두 방법을 통하여 얻은 결과는 상화 잘 일치하는 결과를 나타내어, 제안한 방법이 적절함을 제시하였다.

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그라우트 모르타르 배합조건에 따른 물리적 성질의 특성 (Characteristics of Physical Properties According to Compound Condition of Grout Mortar)

  • 문태철;강추원;이효
    • 화약ㆍ발파
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    • 제27권1호
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    • pp.32-37
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    • 2009
  • 본 연구에서는 시멘트-모르타르의 각 배합비별 양생기간에 대한 압축강도시험을 수행하여 일축압축강도를 비교한 결과, 혼합수의 양이 적을수록 강도가 증가하는 경향을 나타냈다. 또한 각 배합비에 따라 3일에서 7일 사이, 10일 사이에 강도가 일정하다 갑자기 증가하는 구간이 나타나는 것으로 확인되었다. 포아송비는 0.13~0.27까지 걸쳐 나타났으며, 영률의 경우도 13.79~33.25MPa까지 넓은 범위에 걸쳐 나타남을 알 수 있었다. 또한 포아송비는 일축압축강도의 감소나 증가에 특별한 상관성이 없고, 영률의 경우에는 상관성이 있는 것으로 확인되었다. 함수비와 모래비에 의해 강도의 변화가 일어나 영률에 영향을 미침을 알 수 있었다. 이상의 결과를 종합해 볼 때 3일에서 7일 사이에 강도의 변화가 심함을 알 수 있다.

음의 포아송비 거동 격자체로 보강한 시멘트 복합체의 인장특성 평가 (Evaluation of Tensile Characteristics of Cementitious Composites Reinforced by Auxetic Mesh)

  • 김원우;이장화;문재흠
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제5권2호
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    • pp.192-197
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    • 2017
  • 콘크리트를 포함한 일반적인 재료는 외부 하중의 작용 시 양의 포아송비 거동을 가진다. 한편, 격자시스템에 있어서는 음의 포아송비 거동을 가지도록 제작할 수 있다. 이에 본 연구에서는 이중화살촉 형식의 2차원 음의 포아송비 격자체를 제작하여 역학적인 거동을 검토하였다. 또한 이러한 음의 포아송비 격자체로 보강한 시멘트 모르타르 복합체의 직접인장시험을 수행하였으며, 실험결과는 일반 격자체를 적용한 경우와 비교하였다. 연구 결과, 음의 포아송비 거동 격자체를 적용한 경우 복합체의 하중 직교방향의 변형을 구속하는 효과가 일반 격자체보다 더 효과적임을 보여주었다.

EDISON 프로그램을 사용한 3차원 팽창 피라미드 구조의 최적화 연구 (A study on the optimization of three-dimensional auxetic pyramid structure by using EDISON program)

  • 김규영;김수호;윤기원;김현규
    • 한국항공우주학회지
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    • 제45권9호
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    • pp.807-815
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    • 2017
  • 팽창(auxetic) 구조물은 음의 프와송 비로 거동하는 구조체로, 에너지 흡수 및 파괴 인성 등이 높은 것으로 알려져 있다. 본 논문에서는 최적화의 목적을 음의 프와송비가 높으며 50 N/mm 이상의 강성을 갖는 팽창 구조를 설계하고자한다. 길이, 두께, 각도를 설계 인자로 정의하였고, 응력, 프와송 비 그리고 강성을 반응 요소로서 정의하였다. Box-Behnken 방법을 사용하여 4인자, 3수준 실험 설계를 수행하였고, Edison 프로그램 중 CSD_EPLAST를 사용하여 유한요소 해석을 수행하였다.

재질의 변화에 따른 Cross형 초음파 회전모터의 구동특성 (Driving Characteristics of the Cross Type Ultrasonic Rotary Motor Dependant on the Materials of the Stator)

  • 정현호;박태곤
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2005년도 하계학술대회 논문집 Vol.6
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    • pp.354-356
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    • 2005
  • Novel structure ultrasonic motors which have cross type stator were designed and fabricated. Driving characteristics of the motors were analyzed and measured by changing the materials of the stator. This ultrasonic motor has stator with hollowed cross bar and the stator rotate the rotor using elliptical displacement of the inside tips. This motion is generated by lateral vibration mode of cross bars. This stator was analyzed by finite element analysis and the ultrasonic motors were made by analyzed results. The larger displacements were obtained, when the Young's modulus was increased and the Poisson's ratio was decreased. The fabricated one has high speed in large Poisson's ratio and Young's modulus. And the torque was increased in high Young's modulus.

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