• 대한기계학회논문집A
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• 제21권7호
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• pp.1058-1072
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• 1997

A head-neck complex dummy, for measuring brain pressure and reaction force in the cervical spine was developed for experimental study related in injury mechanism. Dummy comprised aluminium-casted head with water filled cavity for simulating brain and mechanical neck assembled with six motion segments. Several kinds of experiments (compression, bending, cyclic modulus, relaxation and constant velocity profile) for the developed mechanical neck showed that this neck model is biomechanically reliable compared with in-vitro test results. As an application of developed head-neck complex dummy, shock absorbing properties of protective helmet was chosen. The experiments showed that the maximum pressure increment of brain after impact was tolerable compared with the guide line for mild brain injury pressure (25psi). Constrast to this results, the reaction force in the neck was high enough to produce failure in the cervical spine.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제13권4호
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• pp.458-467
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• 2012

In this study, the linear viscoelastic response of a rectangular laminated plate is investigated. The viscoelastic properties, expressed by two basic spring-dashpot models, that is Kelvin and Maxwell models, is assumed in the range to investigate the influence of viscoelastic coefficients to mechanical behavior. In the present study, viscoelastic responses are performed for two popular equivalent single-layered theories, such as the first-order shear deformation theory (FSDT) and third-order shear deformation theory (TSDT). Compliance and relaxation modulus of time-dependent viscoelastic behavior are approximately determined by Prony series. The constitutive equation for linear viscoelastic material as the Boltzmann superposition integral equation is simplified by the convolution theorem of Laplace transformation to avoid direct time integration as well as to improve both accuracy and computational efficiency. The viscoelastic responses of composite laminates in the real time domain are obtained by applying the inverse Laplace transformation. The numerical results of viscoelastic phenomena such as creep, cyclic creep and recovery creep are presented.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제32권3호
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• pp.386-393
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• 2015

콜로이드 분산계와 같은 복잡한 물질의 유변성질은 전단 흐름이 일어날 때 비뉴톤 유동현상을 나타낸다. 이들 유변성질은 유동단위의 성질과 유동 세그먼트 사이의 상호작용에 의하여 영향을 받는다. 유동곡선을 이론적인 틱소트로피식에 적용하여 여러 틱소트로피 유동 곡선에 대한 유동파라메타, 완화시간, $({\beta}_2)_0$, 구조적인 요인, $C_2$, 전단 모듈러스, $X_2/{\alpha}_2$을 구하였다. 유변 파라메타의 변화는 비뉴톤 유동, 점도, 유동 세그먼트의 유동 활성화 에너지와 직접적인 관계가 있다.

• 대한토목학회논문집
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• 제10권2호
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• pp.49-58
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• 1990

캔틸레버 시공법에 의해 가설되는 프리스트레스트 콘크리트 교량의 시간 단계별 장기 처짐을 정확하게 해석하지 위해 프리스트레스트 콘크리트의 시간 의존적 재료 특성과 캔틸레버 공법에 있어서의 분할시공 과정을 고려할 수 있는 해석 모델을 개발하고, 이에 기초하여 콤퓨터 프로그램을 작성하였다. 본 프로그램에서는 시간의 경과에 따른 콘크리트의 크리프, 건조 수축 및 탄성 계수의 변화 그리고 PS 강재의 리락세이션을 고려한다. 그리고 시공 단계별 세그먼트의 발생, 다단계 프리스트레싱 그리고 지점조건의 변화를 고려한다. 또한 철근으로 인한 단면의 강성 증가를 고려하고 전단변형의 영향을 고려하여 보다 정확하게 해석할 수 있도록 하였다. 본 프로그램을 이용하여 다경간 PS 콘크리트 교량을 해석함으로써, 프로그램의 실제 적용성과 캔틸레버공법에 의한 교량의 거동 특성을 규명하고자 하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.354.1-354.1
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• 2014

Hafnium nitride (HfN) 박막은 고온에서의 안정성과 낮은 비저항 그리고 산소확산에 대한 억제력을 가지고 있기 때문에 확산방지막으로 많은 연구가 진행 되고 있다. 현재까지 진행된 대부분의 연구는 HfN 박막의 전기적인 특성과 구조적인 특성에 대한 것이었고 다양한 연구 결과가 보고되었다. 하지만 기존의 연구들은 박막의 nano-electrotribology 특성에 대한 연구가 부족하여 박막 적층 공정시 요구되는 물성에 대한 연구가 절실하다. 따라서 본 연구에서는 HfN 박막의 증착조건 및 열처리조건에 따른 nano-electrotribology 특성 변화를 확인하고자 하였다. HfN박막은 rf magnetron sputter를 이용하여 Si 기판위에 Hf target으로 질소 유량을 변화시키며 증착하였고 가열로에서 $600^{\circ}C$와 $800^{\circ}C$로 20분간 열처리를 실시하였다. 열처리한 박막과 as-deposited 상태의 박막을 nano-indenter를 통하여 나노기계 전기적인 특성을 분석하였다. nano-indenter는 박막에 인가된 stress와 탄성계수(elastic modulus), 표면경도(surface hardness)와 같은 특성을 직접적인 tip 접촉을 통하여 in-situ로 분석할 수 있는 장비이다. 실험결과 HfN박막을 $600^{\circ}C$로 열처리 한 경우 표면경도가 16.20에서 18.59 GPa로 증가하였다. 표면경도의 증가는 열처리 시 박막내에 compressive stress가 생성되었기 때문이라고 생각된다. 그러나 $800^{\circ}C$로 열처리 한 경우 표면경도가 16.93 GPa로 감소하였는데 이는 표면균열 발생으로 인한 stress relaxation 때문인 것으로 생각된다. 증착 시 주입되는 질소의 유량과 열처리 온도는 HfN박막의 기계적 안정성에 영향을 미치는 중요한 요소임을 본 실험을 통해 확인하였다.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제10권3호
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• pp.57-64
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• 2010

본 논문에서는 세 종류의 ETFE 막재에 대한 단축인장실험을 수행하였다. 이 실험에서 얻은 변형도-변위 곡선을 분석함으로써 항복응력, 두 번째 항복응력, 탄성계수, 두 번째 탄성계수, 그리고 세 번째 탄성계수를 얻게 되었다. 아울러, 탄성 단계와 항복 단계, 소성유동 단계에서 각각 ETFE 막재의 사이클 하중시험을 진행하여, 잔여변형률, 응력 이완, 하중 변화(재하/제하) 중 ETFE 막재의 탄성 변화 등을 알아본다. 재료의 크리프시험에서는 25, 40, 60$^{\circ}C$의 시험온도와 3, 6, 9MPa의 인장 응력 하에서 크리프시험의 시간은 24시간으로 설정하였다.

• Macromolecular Research
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• 제9권3호
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• pp.129-142
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• 2001

To efficiently demonstrate the molecular motion, physical properties, and mechanical properties of polycarbonates, we studied the differences between bisphenol-A polycarbonate(BPA-PC) and tetramethyl bisphenol-A-polycarbonate(TMBPA-PC) using molecular modeling techniques. To investigate the conformations of BPA-PC and TMBPA-PC and the effect of the conformation on mechanical properties, we performed conformational energy calculation, molecular dynamics calculation, and stress-strain curves based on molecular mechanics method. From the result obtained from conformational energy calculations of each segment, the molecular motions of the carbonate and the phenylene group in BPA-PC were seen to be more vigorous and have lower restriction to mobility than those in TMBPA-PC, respectively. In addition, from the results of radial distribution function, velocity autocorrelation function, and power spectrum, BPA-PC appeared to have higher diffusion constant than TMBPA-PC and is easier to have various conformations because of the less severe restrictions in molecular motion. The result of stress-strain calculation for TMBPA-PC seemed to be in accordance with the experimental value of strain-to-failure ∼4%. From these results of conformational energy calculations of segments, molecular dynamics, and mechanical properties, it can be concluded that TMBPA-PC has higher modulus and brittleness than BPA-PC because the former has no efficient relaxation mode against the external deformations.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제6권2호
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• pp.183-194
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• 2002

A general procedure to evaluate the sensitivity of design variables to stresses and strains in PSC flexural members is proposed. To accomplish the purpose of this study, long-term losses including creep, shrinkage, and PS steel relaxation are formulated based on the equilibrium states of the deformed sectional geometry. Thereby, the formulation follows the basic steps which consider the fundamental formulas adopted by CEB-FIP, ACI, and KCI rather than the age adjusted effective modulus concept. Twenty-one design variable including the material and geometrical properties of concrete, nonprestressing steel and prestressing steel, and the geometry of the cross section are considered in the sensitivity analysis. The gradients of the stresses and strains needed for the sensitivity assessment are calculated in a closed format. The derived formulation is applied to the T-type section PSC beam with prestressing and nonprestressing steels for the sensitivity analysis. The analytically calculated sensitivity results are compared with those numerically calculated to ensure the validity of the proposed procedure.

• Journal of Theoretical and Applied Mechanics
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• 제1권1호
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• pp.69-88
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• 1995

The paper attempts to estimate the incubation time of a cavity in the interface between a power law creep particle and an elastic matrix subjected to a uniaxial stress. Since the power law creep particle is time dependent, the stresses in the interface relax. Through previous stress analysis related to the present physical model, the relaxation time is defined by ${\alpha}$2 which satisfies the equation $\Gamma$0 ｜1+${\alpha}$2k｜m=1-${\alpha}$2 [19]. $\Gamma$0=2(1/√3)1+m($\sigma$$\infty$/2${\mu}$)m($\sigma$0/$\sigma$$\infty$tm) where $\sigma$$\infty$ is an applied stress, ${\mu}$ is a shear modulus of a matrix, $\sigma$$\infty$ is a material constant of a power law particle, $\sigma$=$\sigma$0 $\varepsilon$ and t elapsed time. the volume free energy associated with Helmholtz free energy includes strain energies associated with Helmholtz free energy includes strain energies caused by applied stress anddislocations piled up in interface (DPI). The energy due to DPI is found by modifying the results of Dundurs and Mura[20]. The volume free energies caused by both applied stress and DPI are a function of the cavity size(${\gamma}$) and elapsed time(t) and arise from stress relaxation in the interface. Critical radius ${\gamma}$ and incubation time t to maximize Helmholtz free energy is found in present analysis. Also, kinetics of cavity fourmation are investigated using the results obtained by Riede[16]. The incubation time is defied in the analysis as the time required to satisfy both the thermodynamic and kinetic conditions. Through the analysis it is found that [1] strain energy caused by the applied stress does not contribute significantly to the thermodynamic and kinetic conditions of a cavity formation, 2) in order to satisfy both thermodynamic and kinetic conditions, critical radius ${\gamma}$ decreases or holds constant with increase of time until the kinetic condition(eq.40) is satisfied. Therefore the cavity may not grow right after it is formed, as postulated by Harris[11], and Ishida and Mclean[12], 3) the effects of strain rate exponent (m), material constant $\sigma$0, volume fraction of the particle to matrix(f) and particle size on the incubation time are estimated using material constants of the copper as matrix.

• Elastomers and Composites
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• 제36권2호
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• pp.111-120
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• 2001

NR/NBR 혼합고무 컴파운드의 기계적 물성과 아연 및 황동피복 강선과의 접착특성에 대해 NR/NBR 조성비에 대한 함수로 조사하였다. Mooney 점도와 응력이완시간은 NBR 함량의 증가에 따라 감소하였다. NBR 함량증가에 따라 모듈러스는 전반적으로 증가하였고, 인장강도의 경우 NBR 함량이 40 phr 이하일 경우 유사한 수준을 보이다가 $50{\sim}60\;phr$일 때 최소치를 보인 후 다시 증가하는 경향을 보인 반면, 파괴점에서의 변형은 NBR 함량이 50 phr 이하의 범위에서는 선형적인 감소를 보인 후 50 phr 이후에서는 거의 유사한 수준을 보였다. NR/NBR 혼합고무 컴파운드는 NR과 NBR의 유리전이온도인 $-10^{\circ}C$와 $-55^{\circ}C$에서 탄성모듈러스의 급격한 전이와 tan ${\delta}$ 피크를 나타내 비상용성 블렌드의 거동을 나타내었다. 접착력(pullout force)과 rubber coverage 공히 NBR 함량이 증가함에 따라 급격히 감소하여 NR/NBR 혼합비가 50/50인 경우 NR 컴파운드 대비 약 40% 수준을 보였고, 순수한 NBR 컴파운드의 경우 접착력은 다시 증가하여 NR 컴파운드 대비 약 90% 수준의 접착력을 보였다. Auger spectrometer 분석결과 NBR 함량이 증가할수록 황함량이 감소하였고, 이는 강선-고무간 접착계면에서 접착층이 충분히 성장하지 못했다는 것을 의미하고 접착성능 하락의 원인으로 해석하였다.