• Structural Engineering and Mechanics
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• 제89권5호
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• pp.437-452
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• 2024

Functionally graded materials (FGMs) have gained substantial attention from researchers due to their exceptional strength and thermal resistance. Their utilization in the aviation and automobile industries has significantly improved the efficiency of various structural components. Moreover, stiffened panels find wide applications in aerospace and automobile structures and these panels are frequently exposed to extreme environments. It is from this perspective that our research is focused on analysing the vibroacoustic response of stiffened functionally graded panels subjected to external dynamic excitations in a thermal environment. In the present research work, a finite element model is developed to conduct the dynamic analysis of functionally graded stiffened panels using the first-order shear deformation theory. Subsequently, a boundary element based model is also developed and coupled with the finite element model to investigate the sound radiation behaviour of those panels in a thermal environment. The material properties of FG stiffened panels are considered as temperature dependent, while the thermal environment is assumed to be acting as linearly varying through the panel's thickness. The present investigation aim to compare the vibroacoustic responses of different panels due to stiffener orientations, material compositions, power law indices and plate thicknesses at various temperatures. The research findings highlight the significant impact of addition of stiffeners, its orientation and material compositions on the sound radiation characteristics of these panels under thermal environments. The present numerical model can easily be employed for analysing the sound radiation behaviour of other types of flat or curved stiffened panels having arbitrary geometry and boundary conditions.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제91권6호
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• pp.551-565
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• 2024

This study presents a methodical investigation into improving structural designs through the analytical examination of the dynamic behavior of functionally graded plates (FGPs) resting on viscoelastic foundations. By employing a four variable first-order shear deformation theory, the study computes non-dimensional frequencies for a variety of porous FGPs with diverse graded patterns and porosity distributions. Different gradient patterns of the plates are considered, and three distinct functions-sigmoid (S-FGM), exponential (E-FGM), and power-law (P-FGM)-are utilized to assess material performance in specific directions. The equations of motion are derived and solved using both Navier's method and Hamilton's principle. Analytical solutions for vibration frequency are provided to validate the proposed methodology against existing literature. Furthermore, a comprehensive parametric analysis is conducted, taking into account various factors such as ceramic material, porosity distribution, gradient index, length-to-thickness ratio, gradient pattern, and damping coefficient. The findings suggest that enhancing the damping coefficient of the viscoelastic foundation can significantly improve the free-vibrational response of functionally graded material plates.

• Computers and Concrete
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• 제34권2호
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• pp.179-193
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• 2024

The bending and buckling effect for carbon nanotube-reinforced composite (CNTRC) beams can be evaluated by developing the theory of third shear deformation (TSDT). This study examines beams supported by viscoelastic foundations, where single-walled carbon nanotubes (SWCNTs) are dispersed and oriented within a polymer matrix. Four patterns of reinforcement are used for the CNTRC beams. The rule of mixtures is assessed for the material properties of CNTRC beams. The effective functionally graded materials (FGM) properties are studied by considering three different uneven distribution types of porosity. The damping coefficient is considered to investigate the viscosity effect on the foundation in addition to Winkler's and Pasternak's parameters. The accuracy of the current theory is inspected with multiple comparison works. Moreover, the effects of different beam parameters on the CNTRC beam bending and buckling over a viscoelastic foundation are discussed. The results demonstrated that the O-beam is the weakest type of CNTRC beam to resist buckling and flexure loads, whereas the X-beam is the strongest. Moreover, it is indicated that the presence of porosity in the beams decreases the stiffness and increases deflection. In comparison, the deflection was reduced in the presence of a viscoelastic foundation.

• Steel and Composite Structures
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• 제52권6호
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• pp.647-656
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• 2024

This paper discusses the study of concrete composite walls of algorithmic modeling, in which steel tubes are embedded. The load-bearing capacity of STHC composite walls increases with the increase of axial load coefficient, but its ductility decreases. The load-bearing capacity can be improved by increasing the strength of the steel pipes; however, the elasticity of STHC composite walls was found to be slightly reduced. As the shear stress coefficient increases, the load-bearing capacity of STHC composite walls decreases significantly, while the deformation resistance increases. By analyzing actual cases, we demonstrate the effectiveness of the research results in real situations and enhance the persuasiveness of the conclusions. The research results can provide a basis for future research, inspire more explorations on seismic design and construction, and further advance the development of this field. Emphasize the importance of research results, promote interdisciplinary cooperation in the fields of structural engineering, earthquake engineering, and materials science, and improve overall seismic resistance. The emphasis on these aspects will help highlight the practical impact of the research results, further strengthen the conclusions, and promote progress in the design and construction of earthquake-resistant structures. The goals of this work are access to adequate, safe and affordable housing and basic services, promotion of inclusive and sustainable urbanization and participation, implementation of sustainable and disaster-resilient architecture, sustainable planning and management of human settlements. Simulation results of linear and nonlinear structures show that this method can detect structural parameters and their changes due to damage and unknown disturbances. Therefore, it is believed that with the further development of fuzzy neural network artificial intelligence theory, this goal will be achieved in the near future.

• Steel and Composite Structures
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• 제52권6호
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• pp.621-626
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• 2024

The work researched the application of artificial intelligence to the design and analysis of advanced nanoplates, with a particular emphasis on size and surface effects. Employing an integrated theoretical framework, this study developed a more accurate model of complex nanoplate behavior. The following analysis considers nanoplates embedded in a Pasternak viscoelastic fractional foundation and represents the important step in understanding how nanoscale structures may respond under dynamic loads. Surface effects, significant for nanoscale, are included through the Gurtin-Murdoch theory in order to better describe the influence of surface stresses on the overall behavior of nanoplates. In the present analysis, the modified couple stress theory is utilized to capture the size-dependent behavior of nanoplates, while the Kelvin-Voigt model has been incorporated to realistically simulate the structural damping and energy dissipation. This paper will take a holistic approach in using sinusoidal shear deformation theory for the accurate replication of complex interactions within the nano-structure system. Addressing different aspectsof the dynamic behavior by considering the length scale parameter of the material, this work aims at establishing which one of the factors imposes the most influence on the nanostructure response. Besides, the surface stresses that become increasingly critical in nanoscale dimensions are considered in depth. AI algorithms subsequently improve the prediction of the mechanical response by incorporating other phenomena, including surface energy, material inhomogeneity, and size-dependent properties. In these AI- enhanced solutions, the improvement of precision becomes considerable compared to the classical solution methods and hence offers new insights into the mechanical performance of nanoplates when applied in nanotechnology and materials science.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제26권1호
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• pp.49-64
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• 2014

해안 및 해양구조물 하부의 해저지반에 고파랑이 장시간 작용하는 경우 과잉간극수압(진동과잉간극수압과 잔류과잉간극수압의 합)이 크게 발생할 수 있고, 이어지는 유효응력의 감소에 따라 해저지반에 액상화가 발생될 수 있다. 일단, 지반액상화가 발생 및 진행되면 구조물의 침하 혹은 전도에 의해 종국적으로 구조물이 파괴될 가능성이 높아진다. 특히, 중력식구조물이 설치된 하부지반내에서는 파작용에 의한 큰 과잉간극수압과 작은 유효응력으로 부터 발생되는 지반액상화의 여부를 정확히 예측할 필요가 있고, 이러한 지반의 동적거동 특성은 설계에 충분히 반영되어야 한다. 본 연구에서는 2차원수치파동수로를 불규칙파동장으로 확장한 수치해석법을 적용하여 해저지반상 및 구조물의 표면상에서 시간변동의 동파압과 유속에 의한 전단응력을 산정하고, 그 결과를 지반의 동적거동을 정밀하게 재현할 수 있는 해저지반응답용의 수치해석프로그램 FLIP(Finite element analysis LIquefaction Program)에 입력치로 적용하여 해저지반내에서 과잉간극수압 및 유효응력의 시공간적인 변화, 이로 인한 액상화, 그리고 지반의 시간변형과 구조물의 시간변위를 정량적으로 평가한다. 이로부터 해저면상에서 전단응력을 고려한 경우 구조물 전면의 하부해저지반에서 액상화 가능성을 확인할 수 있었고, 액상화된 토립자는 흐름에 저항력을 상실하므로 세굴로 이어질 것으로 판단된다. 따라서, 태풍시 고파랑의 작용이 장시간 지속되는 경우 구조물의 전면에서는 지반액상화로 인한 지반강도의 현저한 저하로 구조물의 진동변위가 더욱 크게 발생되고, 더불어 구조물의 안정성에 영향을 미칠 것으로 예상된다.

• 암석학회지
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• 제19권3호
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• pp.227-244
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• 2010

제주도 현무암에 포획된 첨정석 레졸라이트 포획암은 비교적 뚜렷하게 구별되는 세 종류의 조직으로 산출된다. 즉, 조립질의 프로토그라뉼라 조직, 쌍봉의 입자분포를 보이는 포피로클라스틱 조직, 그리고 세립질의 입자들이 신장되어 엽리를 보이는 마일로니틱 조직의 포획암으로 구별된다. 이들 조직은 프로토그라뉼라에서 포피로클라스틱, 마일로니틱 조직으로 가면서 입자크기는 점점 감소하고, 입자의 경계는 더욱 직선화되며, 삼중점이 더 빈번하게 산출되는 경향을 보인다. 특히 포피로클라스틱 및 마일로니틱 조직의 포획암은 킹크밴드를 가지는 거정의 반상쇄정(2-3 mm) 사이에 변형의 흔적이 없는 세립질의 입자($200-300\;{\mu}m$)로 구성되어 있으며, 반상쇄정 내 용리엽리가 구부러져 있는 조직적 특징을 보인다. 또한 프로토그라뉼라 조직에서 첨정석은 사방휘석과 항상 같이 접촉되어 산출되지만 마일로니틱 조직에서는 사방휘석과 관계없이 단독으로 뿌려져 산출되는 특성을 보인다. 이러한 조직적 특성은 포획암이 특정한 편압 하에서 동력재결정작용과 열에 의한 정적재결정작용을 경험하였음을 반영하고 있다. 첨정석 레졸라이트 포획암을 구성하고 있는 감람석, 사방휘석, 단사휘석의 mg#[$=100{\times}Mg/(Mg+Fe_t)$]는 입자의 크기나 조직적 차이와는 상관없이 거의 일정하다(Ol: 88-91, Opx: 89-92, Cpx: 90-92). mg#의 값, 감람석의 NiO (0.3~0.4 wt%)와 MnO (0.1~0.2 wt%)의 조성은 세계 다른 곳의 맨틀 레졸라이트 포획암내 감람석의 값과 유사하며, 20~25%의 부분용융을 경험한 잔류맨틀임을 나타내고 있다. 미량원소 및 희토류원소 조성은 주성분원소 조성에 비해 프로토그라뉼라, 포피로클라스틱, 마일로니틱 조직 사이에 좀 더 뚜렷한 차이를 보여주면서 미량원소 조성과 조직적 특성사이에 밀접한 관련성이 있음을 나타내고 있다. 첨정석 레졸라이트 포획암의 단사휘석과 사방휘석의 미량원소 및 희토류원소함량은 프로토그라뉼라에서 마일로니틱 조직으로 갈수록 증가하고 있으며, 특히 LREE와 불호정성이 큰 미량 원소일수록 현저하게 증가하는 경향을 나타낸다. 이는 첨정석 레졸라이트 포획암이 부분용융을 경험한 이후 LREE가 부화된 멜트 또는 유체에 의한 교대작용을 받았으며, 변형사건과 교대작용사이에 밀접한 관련성이 있음을 의미한다. 노두에서 관찰되는 조직의 상대적 산출비율이 이들 포획암이 기원된 상부맨틀에서의 상대적 산출비율이라고 가정한다면, 포피로클라스틱 및 마일로니틱 조직을 발달시킨 변형사건은 비교적 좁은 전단대 지역에 한정되었을 것으로 제시된다. 이러한 전단대는 제주도 아래 암석권질 상부맨틀에서 LREE가 부화된 멜트 또는 유체가 침투하기에 용이한 환경을 형성하였을 것이다. 마일로니틱 조직에서 더욱 현저하게 나타나는 미량원소부화특성은 입자의 크기가 작아지고 변형의 강도가 높을수록 멜트 또는 유체의 침투가 더욱 용이했기 때문일 것으로 해석된다.

• 한국축산식품학회지
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• 제27권1호
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• pp.35-41
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• 2007

pH 조절과 소금 첨가에 따른 돼지 뒷다리 부위를 이용한 수리미의 품질특성을 파악하기 위하여 C(명태수리미, 수세 2회, 소금 무첨가), 나머지 처리구들은 돼지 뒷다리 부위를 활용하여 제조한 수리미로 T1(pH 3.0, 소금 무첨가), T2(pH 3.0, 소금 첨가), T3(pH 11.0, 소금 무첨가) 및 T4(pH 11.0, 소금 첨가) 처리구로 하여 시험한 결과를 요약하면 다음과 같다. 육색은 pH가 높을수록 $L^*$값과 W값은 높았지만 $a^*$값과 $b^*$값은 현저하게 낮게 나타났다(p<0.05). 소금 첨가로 W값은 높았지만 $a^*$값과 $b^*$값은 현저하게 낮게 나타났다(p<0.05). 조직감의 응집성은 pH가 높을수록 높게 나타났으며(p<0.05), 탄력성을 제외한 모든 조직특성은 소금 첨가로 인해 현저하게 높게 나타났다(p<0.05). 파괴강도와 젤강도는 pH가 높을수록 높게 나타났고(p<0.05), 파괴강도, 젤강도 및 젤리강도는 소금 첨가로 인해 높게 나타났으나, 전단가는 오히려 낮게 나타났다(p<0.05). 관능검사 결과 연도는 pH가 높을수록 높게 나타났고(p<0.05), 소금 첨가로 인해 모든 관능평가 항목은 현저하게 높게 나타났다(p<0.05). pH 조절과 소금 첨가 유무 상호작용에는 육색, 조직감, 파괴강도, 변형값, 젤강도, 전단가 및 관능검사 결과는 현저한 차이가 없었다(p>0.05). 처리간에는 T2와 T4가 C와 가장 유사한 육색, 조직감, 물리적 특성 및 관능검사 결과를 나타내었고, 그 중에서도 pH 11.0 조절과 2% 소금 첨가구인 T4가 전반적으로 더 좋은 품질이었다.

• 한국석유지질학회지
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• 제13권1호
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• pp.1-16
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• 2007

한반도 동남부는 신생대 동안 지구조 환경의 변화에 따라 다중 지각변형을 겪었다. 신생대 동안의 주요 지구조 사건과 이에 따른 한반도 동남부에서 발생한 지각변형의 주요 특징들을 정리하면 다음과 같다. (1) 인도-아시아의 충돌과 태평양판의 이동방향 변화기(약 50${\sim}$43 Ma): 인도판의 충돌에 인해 동아시아 대륙이 동쪽의 태평양판쪽으로 밀려가면서 해구의 퇴각이 발생하였으며, 태평양판의 이동방향이 북북서에서 서북서방향으로 회전되었다. 그 결과 한반도 동남부에는 동서 내지 서북서-동남동방향의 인장력이 발생하였고 이로 인해 남${\sim}$북북동방향의 염기성 암맥군이 관입하였다.(48 Ma 전후). (2) 동해 화장기(약 25${\sim}$16 Ma): 남북 내지 북북서-남남동방향으로 동해가 활발히 확장됨에 따라 한반도 동쪽 해안선을 따라 우수향 전단력이 발생하였다. 이로 인해 한반도 동남부에는 북북서-남남동방향의 우수향 주향이동단층운동이 발생하였으며 단층의 우향 굴곡부 혹은 오버스텝 부분에는 당겨열림형 퇴적분지가 형성되었다. 기하 및 운동학적 특징에 따라 퇴적분지들은 평행사변형과 쐐기형 확장 분지로 나누어진다. 또한 이 시기에는 지괴가 시계방향으로 수평 회전되고 북서향으로 경동되었으며 일부 퇴적분지들은 확장 축이 동에서 서쪽으로 이동되는 전파열개 과정을 겪었다. 또한 약 17Ma경에는 이러한 지각변형을 가장 서쪽에서 규제하는 연일구조선이 우수향 주향이동단층으로 운동하기 시작하였다. (3) 일본 남서부 시계방향 회전기(약 15Ma): 필리핀해판의 북상으로 이즈-보닌 아크와 일본 남서부가 충돌해 일본 남서부의 시계방향 회전운동이 발생하였다. 이로 인해 대한해협에는 북서향 압축력이 가해졌으며 한반도 동남부에서는 응력반전으로 인해 퇴적분지의 확장이 종결되고 지괴의 융기와 국지적인 지괴의 반시계방향 수평회전운동이 발생하였다. (4) 동서방향 압축응력기(약 5Ma 이후): 태평양판의 섭입각도가 얕아지고 아무르판이 동진함으로써 한반도 동남부 특히, 울산단층 동부에 상반서향의 충상단층들이 형성되어 지괴가 융기되었으며, 최근 한반도 지진 발생의 주요 원인이 되고 있다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제39권4호
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• pp.318-325
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• 2011

현장에서 시공성이 용이함과 동시에 강도 성능이 뛰어난 steel bar를 이용한 리기다소나무 옹벽을 제작하여 내력평가를 실시하였다. Steel bar를 이용한 목재옹벽은 횡목 4단과 종목 3단으로 적층하였으며, 높이 770 mm, 길이 2,890 mm, 폭 782 mm로 제작하였다. 적층 방법은 18 mm로 선공한 최상단과 최하단 횡목을 Steel bar에 삽입하며, 깊이 64 mm, 폭 18 mm의 슬릿을 낸 나머지 횡목과 종목을 Steel bar에 끼워 넣어 적층하였다. 완성 된 옹벽은 수평 재하 시험을 통한 내력 평가와 화상처리(AlCON 3D OPA-PRO system)를 통하여 구조물의 변형을 측정하였다. Steel bar옹벽에는 1개의 긴 횡목과 2개의 종목으로 구성된 접합부(Type-A)와 반턱으로 이음된 2개의 짧은 횡목이 2개의 종목으로 구성된 접합부(Type-B)가 공존하며, 이들을 각각 3개씩 제작하여 접합부의 압축형 전단내력 평가를 실시하였다. Steel bar옹벽의 수평 재하 시험결과 정각재 목재옹벽(박준철 등, 2010)보다 1.6배 이상의 강도를 나타냈으며, 이때 목재와 접합부의 파단은 발생하지 않았다. 접합부의 압축형 전단 내력 실험결과 Type-A의 평균 최대 하중은 130.13 kN, Type-B의 평균 최대 하중은 130.6 kN으로 측정되었다. 실험 결과 Steel bar를 이용한 목재옹벽은 정각재 목재옹벽보다 시공성이 우수하며 강도 또한 높게 측정되었다.