This paper examines the blood chamber of a left ventricular assist device (LVAD) under static loading conditions and standard operating temperatures. The LVAD's walls are made of a temperature-sensitive polymer (ChronoFlex C 55D) and are covered with a titanium nitride (TiN) nano-coating (deposited by laser ablation) to improve their haemocompatibility. A loss of cohesion may be observed near the coating-substrate boundary. Therefore, a micro-scale stress-strain analysis of the multilayered blood chamber was conducted with FE (finite element) code. The multi-scale model included a macro-model of the LVAD's blood chamber and a micro-model of the TiN coating. The theories of non-linear elasticity and elasto-plasticity were applied. The formulated problems were solved with a finite element method. The micro-scale problem was solved for a representative volume element (RVE). This micro-model accounted for the residual stress, a material model of the TiN coating, the stress results under loading pressures, the thickness of the TiN coating and the wave parameters of the TiN surface. The numerical results (displacements and strains) were experimentally validated using digital image correlation (DIC) during static blood pressure deformations. The maximum strain and stress were determined at static pressure steps in a macro-scale FE simulation. The strain and stress were also computed at the same loading conditions in a micro-scale FE simulation.
Sang-Hyun Jun;Byung-Soo Park;Hyuk-Jae Kwon;Jong-Ho Lee
Geomechanics and Engineering
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제32권1호
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pp.1-20
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2023
To predict the consolidation behavior of dredged and reclaimed marine clays exhibiting consolidation settlement with large strains, the finite strain consolidation theory must be used. However, challenges in appropriately applying the theory and determining input parameters make design and analysis studies difficult. To address these challenges, design charts for predicting the consolidation settlement of reclaimed marine clays are developed by a numerical approach based on the finite strain consolidation theory. To prepare the design charts, a sensitivity analysis of parameters is performed, and influencing parameters, such as initial void ratio and initial height, as well as the non-linear constitutive void ratio-effective stresspermeability relation, are confirmed. Six representative Korean marine clays obtained from different locations with different liquid limits are used. The design charts for estimating the consolidation times corresponding to various degrees of consolidation are proposed for each of the six representative clays. The consolidation settlements predicted from the design charts are compared to those in previous studies and at an actual construction site and are found to agree well with them. The proposed design charts can therefore be used to solve problems related to the consolidation of reclaimed marine clays having large strains.
The hot spot stress approach and the notch strain approach are discussed with some results of them. And a stress model that can be applicable to several types of weld joints with single S-N curve of the base material. The stress model uses the geometric characteristics of the stress distribution vicinity of weld joints. The model was applied to five different weld joins(the base material is SM490B). By the representative stress, the experimental fatigue data are plotted very closely to the S-N curve of the base material.
The demand for electric vehicles has increased because of environmental regulations. The lithium-ion battery, the most widely used type of battery in electric vehicles, is composed of a cathode, an anode, and an electrolyte. It is manufactured according to the pole plate, assembly, and formation processes. To improve battery performance and increase manufacturing efficiency, the manufacturing process must be optimized. To do so, simulation can be used to reduce wasted resources and time, and a finite-element method can be utilized. For high simulation quality, it is essential to reflect the material properties of the electrode by considering the pores. However, the material properties of electrodes are difficult to derive through measurement. In this study, the representative volume element method, which is a homogenization method, was applied to estimate the representative material properties of the electrode considering the pores. The representative volume element method assumes that the strain energy before and after the conversion into a representative volume is conserved. The method can be converted into one representative property, even when nonhomogeneous materials are mixed in a unit volume. In this study, the material properties of the electrode considering the pores were derived. The results should be helpful in optimizing the electrode manufacturing process and related element technologies.
Nine hundred patients diagnosed with diarrhea or hemorrhagic uremic syndrome in the Kyungpook Province, Korea, were examined from November 1998 to February 2000. One patient in Kumi appeared to possess the Escherichia coli O157:H7 strain, which is very important in clinical decision making and public health action. The isolated strain, an E. coli O157:H7 KM, contained a 60 MDa plasmid and typical virulence genes including the verotoxin 2 gene, ehxA gene (encoding enterohemorrhagic hemolysin), and eae (encoding attaching and effacing protein-intimin) gene. This strain produced only verotoxin 2. Pulsed field gel electrophoretic analysis showed that the genomic organization of the E. coli O157:H7 KM strain may differ greatly from those of representative strains previously reported in the United States and Japan.
본 논문에서는 단 한번 만의 간단한 구형 인덴테이션 임프레션 실험을 통하여 재료 소성 물성치를 측정함에 있어서 효율적인 알고리즘이 개발되었다. 본 논문에서는 레프리젠터티브 스트레인의 새로운 정의를 기반으로 연구가 수행되어 예전의 연구와 비교할 때 상당한 량의 피팅 매개변수의 개수를 줄이게 됨으로서 계산 량이 대폭 줄어들면서 연구가 쉽게 진행될 수 있었다. 또한 레프리젠터티브 스트레인에 대한 새로운 정의는 보다 명확한 물리적 임의를 부여하였다. 역 해석의 신뢰성을 증명하기 위하여 본 논문에서는 거의 모든 공학적 금속과 합금이 포함되는 재료 세트들을 사용하여 해석을 진행하였다. 수치 해석 모델링을 통하여 얻은 P-${\delta}$ 그래프를 바탕으로 하여 인덴테이션 반응 특성과 재료의 탄소성 물성치가 양 함수에 의하여 연계되었고, 역 해석방법을 적용시켜 재료의 항복응력과 power-law 경화 지수가 얻어진다. 마지막으로, 역 해석을 통하여 얻어진 재료 물성 치와 실제 실험을 통하여 얻어진 재료 물성치가 좋은 일치성을 가진다는 것을 보여준다.
The opposed flow flame in a mesoscale channel was constructed to observe the flame stabilization behaviors at low strain rate conditions (<$10s^{-1}$). The purpose of this study is to get the overall flame behaviors of partially premixed flames with oxygen enhanced conditions at low strain rates. The oxygen ratio in oxidizer was changed from 18 to 30 %. Conclusively, the flame extinction limit approached to about $1s^{-1}$, and divided into three representative regimes corresponding to self propagating flame, transitional flame, quenching flame regimes.
Twenty-five fungal strains producing an extracellular soybean milk clotting enzyme were isolated from 146 soil samples, and identified as 11 species belonging to six genera of Aspergillus oryzae (5 strains), Aspergillus flavus (2 strains), Aspergillus parasiticus (1 strain), Aspergillus tamarii (2 strains), Aspergillus niger (4 strains), Aspergillus fumigatus (2 strains), Mucor hiemalis (2 strains), Wallemia sebi (4 strains), Scopulariopsis condida (1 strain), Fusarium redolens(1 strain) and Verticillum lecanii (1 strain). Among them, Aspergillus oryzae 020 and Aspergillus tamarii 287 showed relatively high soybean milk clotting activity. The coagulabilities of the enzyme from representative strains of those species decreased as the pH of soybean milk increased from 6.0 to 7.0 The optimum temperature for soybean milk clotting enzymes of those strains were 65$^{\circ}C$.
A strain smoothing meshfree formulation with stabilized conforming nodal integration is presented for modeling the consolidation process in saturated porous media. In the present method, nodal strain smoothing is consistently introduced into the meshfree approximation of strain and pore pressure gradient variables associated with the saturated porous media. Meanwhile, in order to achieve a consistent numerical implementation, a smoothing approximation of the meshfree shape function within a nodal representative domain is also proposed in the stiffness construction. The resulting discrete system of equations is all expressed in smoothed nodal measures that are very efficient for numerical evaluation. Subsequently the space-time fully discrete equations are further established by the generalized trapezoidal rule for time integration. The effectiveness of the proposed meshfree consolidation analysis method is systematically illustrated by several benchmark problems.
A Gram-negative, aerobic, motile by gliding, and rod-shaped marine bacterium, designated CE67T was isolated from the marine sponge Callyspongia elegans on Biyang-do in Jeju Island. The CE67T strain grew optimally at 25℃, pH 7.5, and in the presence of 2-3% (w/v) NaCl. Phylogenetic analysis based on 16S rRNA gene sequence showed that strain CE67T was related to the genus Aureivirga and had the highest 16S rRNA gene sequence similarity to the Aureivirga marina VIII.04T type strain (96.3%). The primary fatty acids (>10%) of strain CE67T were iso-C15:0 (35.3%) and iso-C17:0 3OH (21.8%). The polar lipid profile of strain CE67T contained phosphatidylethanolamine, unidentified aminolipids, and unidentified lipids. The predominant menaquinone was MK-6. The DNA G+C content was 29.1 mol%. Based on the polyphasic taxonomic analysis, strain CE67T was determined to be a representative novel species of the genus Aureivirga for which we propose the name Aureivirga callyspongiae sp. nov., whose strain type is CE67T (=KCTC 42847T=JCM 34566T).
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[게시일 2004년 10월 1일]
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