In the oil and gas industry, composite materials should exhibit high flexibility and strength for offshore structures. Therefore, weak points in the composites should be improved, such as brittleness, moisture penetration, and diffusion of detrimental ions into nanometric pores. This study aimed to increase the strength, flexibility, and plugging of nanopores using single-layer graphene oxide (SGO) nanosheets. Therefore, SGO is added to unsaturated polyester resin at concentrations of 0.015 and 0.15 % with Normal Methyl Pyrrolidone (NMP) as a solvent for the formation of Nanographene Oxide Reinforced Polymer (NGORP). The mechanical properties of the prepared samples were tested using tensile testing (ASTM-D 638). It has been shown that incorporating SGO, approximately 0.015%, into the base resin resulted in enhanced properties such as rupture resistance forces increased by 745.61 N, applied stress tolerances increased by 4.1 MPa, longitude increased to 1.58 mm, elongation increased by about 2.38%, and rupture energy increased by about 204.51 J. Despite the decrease in tensile force strength properties in the manufactured nanocomposite with 0.15% SGO, it has exclusive flexibility properties such as a high required energy level for rupture of 5,576 times and a formability of 40% more than the base sample. It would be best to use NGORP manufactured from 0.015% nanosheets with exclusive properties rather than base samples for constructing parts and equipment, such as rebars, composite sheets, and transmission pipes, on offshore platforms.
Though the freshness for agricultural products is an important factor related to their quality management, this terminology is being used restrictedly because it is very subjective. In this study, a dimensionless index which had the span of the maximum of 1 through the minimum of 0 was proposed to describe freshness of the product with time-variant quality and was applied to Tsugaru and Fuji apples. First, the compressive properties having the linearity in their change regarding time elapsed after harvest were selected. For Tsugaru apple, bio-yield and rupture forces had high correlation with time while for Fuji, bio-yield and rupture deformations had high correlations. When the slope, or ratio of force to deformation, was considered, the effect of cultivar could be neglected. When the linearly time-variant compressive properties for Tsugaru and Fuji apples were involved in the freshness indices, they described well freshness of apples. Also, the freshness decay constant depicted a characteristic which related to freshness decay rate. Therefore, the freshness index can be utilized to manage the quality during storage and distribution of apples.
Magazine of the Korean Society of Agricultural Engineers
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v.44
no.6
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pp.115-123
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2002
This study was performed to provide basic data for development and construction of reinforced soil wall that mixed with reinforcements such as calcium carbonate, monofilament fiber. In order to determine proper moisture content and mixing ratio by weight of reinforcement, Poisson's ratio and compressive strength tests for sandy soil had been conducted. Model tests for long-term behavior of reinforced soil wall were carried out to investigate the effect of reinforcement during loads and under static loads. The results of creep and model tests for sandy soil compared with clayey soil. Reinforced sandy soil mixed with calcium carbonate and cement showed brittle rupture by shear but that of mixed with monofilament fiber showed ductile rupture due to the tension force of fiber. It was shown that when age increased, creep strain of reinforced soil under sustained load approached constant values.
Lee, Su Hyeon;Cho, Tae Gu;Lim, Hwan Taek;Choi, Byong Jeong
Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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v.20
no.7_spc
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pp.561-567
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2016
After the Gyeong-ju 9.12 earthquake, we found the necessity of seismic design of nonstructural element is important to reduce damages in view of properties and economic losses. This study focused on the investigation of damages including both properties and human beings. It was found that most of the damages are leaking of water pipe line, rupture of glasses, spalling of roof finishing, cracks of building, and falling from roof. It was also found that the seismic design force of nonstructural elements is taking account into the natural periods, amplification factors, response modification factors to forsee inelastic behaviors. From this studies, it is recommended that more studies are necessary on the seismic design force of nonstructural element.
A suspended hemispherical silicon asperity moving over a silicon plate was simulated. The simulation results on friction and wear in the interface between the two can help obtain more durable miscroscale structures. Silicon structures were constructed with Tersoff three-body potential. Dependence of friction and wear of the asperity on both the atomic arrangement in the plate and the moving direction was investigated under the condition that the asperity is subject to the attractive normal force due to the plate. The results show that the variation of friction force with the movement of asperity, and the occurrence of adhesive wear are attributed to the formation and rupture of asperity, junction between the asperity and the plate. The friction force and wear are smaller when the asperity is incommensurate with the plate, and they also depend on the moving direction of the asperity over the plate.
This reasearch was performed to provide the fundamental intonation for the mechanization of Korean pine cone harvest when the shoot shearing method is adopted. Shear force and stress of pine cone shoots were measured and analyzed for this purpose. Samples are selected along their harvesting time and tested in 17 levels of shoot diameter from 10 to 26mm with 1mm increment. 1) Shear force-deformation characteristics showed that shoot reached its rupture point after 2 to 4 of bio-yield points. It was supposed that these multiple bio-yield points were caused by the discrete compression of wood parts which are composed of water, nutrient, resin, etc. 2) Required shear force to shear shoot was proportional to the square of shoot diamter, however, shear force for shoots of early harvesting time(Aug. 31) was proportional to the shoot diameter. Variance of shear force was increased as the harvesting time was delayed. Shear forces were distributed from 468N(Aug. 31, 12mm dia) to 4153N(Aug. 31, 26mm dia) disregarding the sampling date. 3) The average shear stresses by sampling dates were 744,822, and 883N/m2, respectively, and for the earlier shoot samples shear stress was quite smaller than the others. Shear stress was proportional to shoot diameter squared, and the effect of shoot diameter on the shear stress was decreased as harvesting time was delayed.
Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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2014.02a
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pp.402.1-402.1
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2014
Photonic force microscopy (PFM) is an optical tweezers-based scanning probe microscopy, which measures the forces in the range of fN to pN. The low stiffness leads proper to measure single molecular interaction. We introduce a novel photonic force microscopy to stably map various chemical properties as well as topographic information, utilizing weak molecular bond between probe and object's surface. First, we installed stable optical tweezers instrument, where an IR laser with 1064 nm wavelength was used as trapping source to reduce damage to biological sample. To manipulate trapped material, electric driven two-axis mirrors were used for x, y directional probe scanning and a piezo stage for z directional probe scanning. For resolution test, probe scans with vertical direction repeatedly at the same lateral position, where the vertical resolution is ~25 nm. To obtain the topography of surface which is etched glass, trapped bead scans 3-dimensionally and measures the contact position in each cycle. To acquire the chemical mapping, we design the DNA oligonucleotide pairs combining as a zipping structure, where one is attached at the surface of bead and other is arranged on surface. We measured the rupture force of molecular bonding to investigate chemical properties on the surface with various loading rate. We expect this system can realize a high-resolution multi-functional imaging technique able to acquire topographic map of objects and to distinguish difference of chemical properties between these objects simultaneously.
Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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v.27
no.2
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pp.103-111
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2014
In this study, the probabilistic internal pressure fragility analysis was performed by using the non-linear finite element analysis method. The target structure is one of the containment buildings of typical domestic pressurized water reactors(PWRs). The 3-dimensional finite element model of the containment building was developed with considering the large equipment hatches. To consider uncertainties in the material properties and structural capacities, we performed the sensitivity analysis of the ultimate pressure capacity with respect to the variation of four important uncertain parameters. The results of the sensitivity analysis were used to the selection of the probabilistic variables and the determination of their probabilistic parameters. To reflect the present condition of the tendon pre-stressing force, the data of the pre-stressing force acquired from the in-service inspections of tendon forces were used for the determination of the median value. Two failure modes(leak, rupture) were considered and their limit states were defined to assess the internal pressure fragility of target containment building. The internal pressure fragilities for each failure mode were evaluated in terms of median internal pressure capacity, high confidence low probability of failure(HCLPF) capacity, and fragility curves with respect to the confidence levels. The HCLPF capacity was 115.9 psig for leak failure mode, and 125.0 psig for rupture failure mode.
Objective: The purpose of this study was to investigate the difference in muscle strength, kinematics, and kinetics between injured and non-injured sides of the leg after Achilles Tendon Rupture surgery during walking and running. Method: The subjects (n=11; age = 30.63 ± 5.69 yrs; height = 172.00 ± 4.47 cm; mass = 77.00 ± 11.34 kg; time lapse from surgery = 29.81 ± 10.27 months) who experienced Achilles Tendon Rupture (ATR) surgery participated in this study. The walking and running trials were collected using infrared cameras (Oqus 300, Qualisys, Sweden, 100 Hz) on instrumented treadmill (Bertec, U.S.A., 1,000 Hz) and analyzed by using QTM (Qualisys Track Manager Ver. 2.15; Qualisys, U.S.A). The measured data were processed using Visual 3D (C-motion Inc., U.S.A.). The cutoff frequencies were set as 6 Hz and 12 Hz for walking and running kinematics respectively, while 100 Hz was used for force plate data. Results: In ATR group, muscle strength there were no difference between affected and unaffected sides (p> .05). In kinematic analysis, subjects showed greater ROM of knee joint flexion-extension in affected side compared to that of unaffected side during walking while smaller ROM of ankle dorsi-plantar and peak knee flexion were observed during running (p< .05). In kinetic analysis, subjects showed lower knee extension moment (running at 2.2 m/s) and positive ankle plantar-flexion power (running at 2.2 m/s, 3.3 m/s) in affected side compared to that of unaffected side (p< .05). This lower positive ankle joint power during a propulsive phase of running is related to slower ankle joint velocity in affected side of the subjects (p< .05). Conclusion: This study aimed to investigate the functional evaluation of the individuals after Achilles tendon rupture surgery through biomechanical analysis during walking and running trials. Based on the findings, greater reduction in dynamic joint function (i.e. lower positive ankle joint power) was found in the affected side of the leg compared to the unaffected side during running while there were no meaningful differences in ankle muscle strength and walking biomechanics. Therefore, before returning to daily life and sports activities, biomechanical analysis using more dynamic movements such as running and jumping trials followed by current clinical evaluations would be helpful in preventing Achilles tendon re-rupture or secondary injury.
Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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v.6
no.4
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pp.103-107
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1989
The effects of annealing temperature on the magnetic properties (maximum permeability, coercive force and remanence) and mechanical properties (hardness, tensile strength and elongation at rupture) were analyzed using the nondestructive impulsive magnetic analyzer in a medium carbon cold rolled steel sheet. This nondestructive method was very useful for the analysis of magnetic and mechanical properties of materials. As it was known in the literature, the three distinct processes that indicate the recovery, recrystallization, and grain growth of a metal were measured with the non-destructive analyzer.
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