반복하중을 받는 철근콘크리트 부재는 이력거동이 진행됨에 따라 강성과 강도의 저하 그리고 핀칭현상 등으로 인하여 에너지소산 능력이 감소된다. 그러나 지침서 「철근콘크리트 건축구조물의 성능기반 내진설계를 위한 비선형해석모델, 2021」에서는 각 부재별로 모든 이력단계별 단일한 에너지소산계수를 산정하도록 하고 있어 이력단계에 따른 에너지소산능력의 감소를 고려할 수 없을 것으로 판단된다. 따라서 본 연구에서는 반복하중을 받는 일반보에 대한 기존 실험결과와 비선형시간이력해석 결과를 비교하여 이력단계에 따른 에너지소산계수를 고찰하였다. 에너지소산계수는 비선형시간이력해석 결과로 구한 이상화된 탄소성거동 에너지 소산량에 대한 실제 실험체의 에너지소산량의 비로써 산출하였다. 기존 실험결과는 1회 Cycle을 각 이력단계별로 산정하여 에너지소산계수를 도출하였으며, 지침서 내 비선형모델링 과정을 토대로 에너지소산계수를 도출하였다. 기존 실험연구에선 각 이력단계(Y-L-R)를 설정하여 에너지소산계수를 구하였으며, 에너지소산계수는 Y-L구간 0.36, L-R구간 0.28로 나타났고, 지침서 에너지소산계수는 0.31로 나타났다. 이는 지침서의 에너지소산계수 산정식이 철근콘크리트 부재의 에너지소산능력의 감소를 나타내지 못하는 것으로 나타났다.
The alumina substrates that Ni electrode was printed on and the multi-layered PTCR thermistors of which composition is $(Ba_{0.998}Ce_{0.002})TiO_3+0.001MnCO_3+0.05BN$ were fabricated by a thick film process, and the effect of re-oxidation temperature on their resistivities and resistance jumps were investigated, respectively. Ni electroded alumina substrate and the multi-layered PTC thermistor were sintered at $1150^{\circ}C$ for 2 h under $PO_2=10^{-6}$ Pa and then re-oxidized at $600{\sim}850^{\circ}C$ for 20 min. With increasing the re-oxidation temperature, the room temperature resistivity increased and the resistance jump ($LogR_{290}/R_{25}$) decreased, which seems to be related to the oxidation of Ni electrode. The small sized chip PTC thermistor such as 2012 and 3216 exhibits a nonlinear and rectifying behavior in I-V curve but the large sized chip PTC thermistor such as 4532 and 6532 shows a linear and ohmic behavior. Also, the small sized chip PTC thermistor such as 2012 and 3216 is more dependent on the re-oxidation temperature and easy to be oxidized in comparison with the large sized chip PTC thermistor such as 4532 and 6532. So, the re-oxidation conditions of chip PTC thermistor may be determined by considering the chip size.
본 연구에서는 대표적인 열경화성 재료인 에폭시 기지의 흡습탄성 거동을 예측하기 위해 분자동역학 전산모사를수행하였다. 고분자 복합재가 오랜 시간 동안 흡습환경에 지속적으로 노출될 경우, 거시적 물성의 저하가 발생하기 때문에 복합재의 내구설계 측면에 있어 흡습노화 현상에 대해 분자스케일적으로 접근하는 방법은 매우 중요하다. 본 연구에서는 $EPON862^{(R)}$ 수지와 아민계 Triethylenetetramine (TETA) 경화제로 비정질 에폭시 분자모델을 구성하였으며, 각각 30과 90%의 가교 상태에서 수분 흡수 유무에 따른 물성변화를 관찰하였다. 건조상태의 에폭시와 수분이 4 wt% 포함된 에폭시 단위셀에 대한 평형 및 비평형 앙상블 전산모사 과정을 통해, 에폭시의 수분팽창계수, 응력-변형률 선도 및 탄성계수 그리고 침투된 수분의 수지 내 확산계수를 예측하였다. 또한 흡습된 구조와 그에 따른 물성변화의 상관관계를 규명하기 위해, 자유체적 변화 및 흡습에 따른 에폭시 수지의 비결합 포텐셜 에너지 변화를 관찰하였다.
CLWL-DCB 시험편에 대한 변위제어 파괴실험으로 381mm의 균열성장에 대한 저항곡선이 유도되었다. 변형률 게이지를 사용하여 측정된 평균 균열성장속도는 0.70 mm/sec와 55mm/sec이었다. 초기균열에서 측정된 회전각도는 0.70 mm/sec와 55mm/sec의 균열속도에 대해 각각 최소한 171mm와 93mm의 균열성장 이전에 특이성이 존재하는 것을 보여주었다. 저항곡선의 최대 기울기는 0.70mm/sec 균열속도에 대해 25.4mm와 88.9mm 그리고 55mm/sec 균열속도에 대해 50.8 mm와 127mm의 균열성장길이 사이에서 발생되며, 미소균열 국부화에 의한 것으로 판단된다. 빠른 균열속도에서 미소균열성장 구역은 보다 길게 형성되며, 미소균열의 국부화 동안에도 큰 균열성장을 보였다. 0.70mm/sec 균열속도의 파괴저항은 152.4mm의 균열성장 이후에 평균 파괴에너지율의 약 70%인 143N/m의 비교적 일정한 값을 유지하였다. 55mm/sec 균열속도는 254mm 균열성장에서 최대 파괴저항 245N/m까지 증가한 후 파괴저항의 감소되어 불안정 균열성장이 발생될 수 있음을 보여준다. 55mm/sec 균열속도의 저항곡선은 TPB 실험과 유사하여, 시험편의 크기가 작거나 균열의 속도가 빠른 경우에 취성거동을 할 수 있는 것을 보여준다.
Grains display characteristics of both elastic bodies and viscous fluids when they are subjected to mechanical treatments in harvesting, handling, and processing. This viscoelastic behavior of grains when mechanically stressed must be fully understood to establish maximum machine efficiency and have a minimum degree of grain damage and the highest quality of the final product. The studies were conducted to examine the effect of the moisture content, the loading rate and the initial deformation on the stress relaxation behavior of whole kernel of rough rice, and develop the rheological model to represent its stress relaxation behavior. The following results were obtained from the study. 1. Moisture content had the greatest influence on the initial portion of the relaxation curve. With elapsing time the lower moisture content resulted in the lower residual stress for the Japonica-type rough rice and vice versa for the Indica-type rough rice. But within the ranges of moisture content tested, the degree of stress relaxation per unit strain on the Indica-type rough rice was a little higher than those on the Japonica-type rough rice. 2. The slower loading rate resulted in less initial stress. The decreasing trend of residual stress for all the samples tested with increasing loading rate was shown. 3. The higher initial deformation for all the samples resulted in less initial stress. The increasing of amount of stress relaxation per unit strain with increase of initial stress indicated that viscoelastic properties of rough rice depended not only upon duration of load applied but also initial stress applied. This means that rough rice is nonlinear viscoelastic material. 4. The compression stress relaxation properties of rough rice kernel can be described by a generalized Maxwell model representing by the Maxwell elements.
잔류응력이 판의 파괴 특성에 미치는 영향의 정량적 평가를 위하여, 균열이 존재하는 CT(Compact Tension) 시편에 가스 토오치 (gas torch)를 이용한 국부 가열을 실시하여 인위적인 잔류응력을 생성시키고, 열탄소성 유한요소해석을 통하여 생성된 잔류응력장을 평가하였으며, 잔류응력이 존재하는 시편과 잔류응력이 존재하지 않는 시편에 대한 파괴인성 실험을 실시하여 이들의 결과를 파괴저항 선도 상에서 비교, 분석함으로써 압축 잔류응력이 파괴 특성에 미치는 영향을 정량화하였다.
This investigation presents an analysis procedure for simulating the compressive behavior of a rectangular concrete column confined by fiber-reinforced plastic (FRP) under uniaxial load. That is, the entire stress-strain curve can be drawn through the present analysis procedure. The modified Mander's stress-strain model (Mander, et al. 1988) and finite element method are adopted in this analysis procedure. The numerical analysis results are compared with the experimental results to verify the accuracy of the analysis procedure. This study offers a useful analysis procedure of researching the compressive behavior of rectangular concrete columns confined by FRP. Two main parameters, the number of FRP layers and the radius of the round corners of a rectangular column, are investigated. The numerical results show that non-uniform stresses occur and reduce the sectional effective area owing to the geometry of the confined rectangular column. The stresses are concentrated at the corners of the rectangular column. Compressive strength of a rectangular column increases greatly because the number of FRP layers increase. The maximum predicted compressive stress of the rectangular column has approximately 10% error as compared to the experimental results. Comparing the numerical and experimental results demonstrates that the accuracy of this analysis procedure is credible. Besides, the stress-strain curves of the R30 models, which are rectangular concrete column with large radius of round corners, are almost bilinear. This calculated results conform to the expectation and show the present analysis procedure are more suitable than Mander's model (1988) to analyze the compressive behavior of the rectangular concrete column confined by FRP.
사면거동 및 파괴를 분석하기 위하여, 일반적으로 암반사면에는 Polynomial model, 토사사면에는 Growth model을 별도로 적용하여 사용하여 왔다. 이 기법은 사면의 파괴예측보다 사면의 누적변위를 묘사하기 위한 그래프 형태 위주이다. 따라서 본 연구에서는 사면의 거동보다는 파괴 예측에 초점을 맞추어 일반적으로 사용되는 두 모델을 병합하여 파괴예측을 위한 Asymptote(점근선)과 누적변위량도 같이 묘사할 수 있는 3차 방정식 모델 (3-degree polynomial model)로 단일화 할 것을 제안하여 현장 계측 data를 분석하였다. 국도 절취 사면부인 단양군 고수재 사면과 영덕군 축산면에 위치한 영덕 사면에 본 해석 모델을 적용하였다. 고수재는 토사사면으로 Growth model에 다른 거동을 나타내었고, 영덕사면은 Polynomial model에 따른 거동을 나타내었다. 분석결과, Polynomial model 과 Growth model로 구분된 해석 모델 형태를 $y=ax^3+bx^2+cx+d$ 의 형태를 가지는 3차 방정식을 사용하면, 하나의 모델로 사면의 거동 및 파괴를 해석할 수 있으며, 그 거동 해석 및 파괴 예측능력이 더 우수하다는 것이 증명되었다. Polynomial model의 경우, 방정식의 차수를 증가시켜도, 그래프의 $R^2$값과 형태가 유사함을 알 수 있었다.
Barbel structure and regenerated barbel length in the juvenile Chinese longsnout catfish Leiocassis longirostris (G$\ddot{u}$nther), were evaluated. The barbles consisted of an epidermis, a dermis, and a central rod. The epidermis harbored taste buds, granular cells and epidermal cells. The taste buds were basophilic and situated along the distal portion of the epidermis. The dermis was composed of loose connective tissue containing blood vessels pigment cells. The innermost central region was cartilage enclosed within layers of muscle layers. After 30 days, the regenerated barbel length measured $0.92{\pm}0.404mm$ at $15^{\circ}C$ (regenerated growth curve: y = 0.5085x + 4.0678, $r^2$ = 0.9654, where y is regenerated length and x is experimental period in days), $1.88{\pm}0.521mm$ at $20^{\circ}C$ (y = 0.1806x + 4.808, $r^2$ = 0.9822), and $6.44{\pm}0.751mm$ at $25^{\circ}C$ (y = 0.0914x + 4.9918, $r^2$ = 0.9944). Fifteen days after amputation, the regenerated length was significantly longer at $25^{\circ}C$ than at 15 or $20^{\circ}C$ (P < 0.05). The barbels of the Chinese longsnout catfish was the tender and flexible type, and our experimental findings provide evidence of temperature-dependent regeneration. Additional investigation of the behavior and physiology of the Chinese longsnout catfish is needed, particularly histological studies of regenerated barbels and the measurements of the numbers of taste buds per barbel under various environmental conditions.
Fatigue tests by axial loading (R=0.1) were carried out to investigate fatigue crack growth properties of small surface cracks in mild steel at room temperature, 250.deg. C and 400.deg. C, by using flat specimens with a small artificial pit. All the data of the fatigue crack growth rate obtained in the present tests are determined as a function of the stress intensity factor range, so that the applicability of liner fracture mechanics to the fatigue crack growth of surface cracks at elevated temperatures is investigated and discussed in comparison with the data of type 304 stainless steel at room temperature and elevated temperature. The obtained results are as follows: 1) Relations of both surface fatigue crack length and its depth to cycle ratio fall within a narrow scatter band in spite of different stress levels. 2) The .DELTA. .sigma. .root. .pi. a-da/dN relation of surface fatigue crack growth at room temperature is independent of the stress level and can be plotted as a straight line at log-log diagram, but the relation at 400.deg. C depends partly on the stress level. 3) Relations of the fatigue crack growth into depth d(2b)/dN and is stress intensity factor range .DELTA. $K_{I}$, accounted for the aspect ratio variation, fall within a narrow scatter band for wide range of the applied stress levels. And .DELTA. $K_{I}$E-d(2b)/dN relations of mild steel at different stress level coincide relatively well with the data of type 304 stainless steel. 4) The value of aspect ratio obtained by a beach mark method and a temper coloring method approaches about 0.9 in common with crack growth and it is independent of stress level and temperatures. 5) The equi-crack length curve is parallel to S-N$_{f}$ curve at elevated temperatures.s.s.s.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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