• 제목/요약/키워드: Single shear

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THEORETICAL STUDY OF MOTION OF SMALL SPHERICAL AIR BUBBLES IN A UNIFORM SHEAR FLOW OF WATER

  • MEHDI, SYED MURTUZA;KIM, SIN
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제47권1호
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    • pp.126-134
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    • 2015
  • A simple Couette flow velocity profile with an appropriate correlation for the free terminal rise velocity of a single bubble in a quiescent liquid can produce reliable results for the trajectories of small spherical air bubbles in a low-viscosity liquid (water) provided the liquid remains under uniform shear flow. Comparison of the model adopted in this paper with published results has been accomplished. Based on this study it has also been found that the lift coefficient in water is higher than its typical value in a high-viscosity liquid and therefore a modified correlation for the lift coefficient in a uniform shear flow of water within the regime of the $E\ddot{o}tv\ddot{o}s$ number $0.305{\leq}Eo{\leq}1.22$ is also presented.

Topology optimization of variable thickness Reissner-Mindlin plate using multiple in-plane bi-directional functionally graded materials

  • Nam G. Luu;Thanh T. Banh;Dongkyu Lee
    • Steel and Composite Structures
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    • 제48권5호
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    • pp.583-597
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    • 2023
  • This paper introduces a novel approach to multi-material topology optimization (MTO) targeting in-plane bi-directional functionally graded (IBFG) non-uniform thickness Reissner-Mindlin plates, employing an alternative active phase approach. The mathematical formulation integrates a first shear deformation theory (FSDT) to address compliance minimization as the objective function. Through an alternating active-phase algorithm in conjunction with the block Gauss-Seidel method, the study transforms a multi-phase topology optimization challenge with multi-volume fraction constraints into multiple binary phase sub-problems, each with a single volume fraction constraint. The investigation focuses on IBFG materials that incorporate adequate local bulk and shear moduli to enhance the precision of material interactions. Furthermore, the well-established mixed interpolation of tensorial components 4-node elements (MITC4) is harnessed to tackle shear-locking issues inherent in thin plate models. The study meticulously presents detailed mathematical formulations for IBFG plates in the MTO framework, underscored by numerous numerical examples demonstrating the method's efficiency and reliability.

현장 시험치를 이용한 단일 쇄석다짐말뚝의 Bulging 및 General Shear Failure시의 극한지지력 제안식에 관한 비교 연구 (Comparison of Ultimate Bearing Capacity Formulas for Single Stone column in Bulging and General shear failure using in-situ test results)

  • 천병식;김원철;서덕동
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제4권2호
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    • pp.65-76
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    • 2003
  • 쇄석다짐말뚝(Stone Column Method)은 연약한 점성토 지반이나 느슨한 사질토 지반의 개량에 사용되는 연약지반처리공법이다. 여러 가지 현장 시험과 실내 시험 결과, 쇄석다짐말뚝은 기존의 모래말뚝공법에 비해 지지력증대, 지반보강, 사면보강, 액상화 방지억제 등의 효과를 극대화할 수 있는 공법으로 알려져 있으나, 국내에서는 그 연구가 미약하여 설계 실무에서는 경험적인 방법이나 공식에만 의존하여 설계가 이루어지고 있는 상태이다(천병식, 2001). 또한 기존의 제안식에 대하여 검증 없이 사용되고 있어 기존에 제안된 지지력 이론식에 대해 검증할 필요가 있다. 본 연구에서는 부산 00 0호교 건설공사지역 A1교대 구간의 실제 정재하시험 데이터와 가덕, 광양, 울산 신항만건설현장에 대한 비배수전단강도($c_u$)를 이용하여 단일쇄석다짐말뚝에 대한 Bulging 및 General shear failure시의 기존의 이론식들을 각각 비교분석하고, 실제 재하시험에서 얻은 극한지지력과 함께 비교 분석하였다. 분석결과, 지지력 이론식으로 구한 극한지지력이 정재하시험의 실측치 보다 매우 적은 결과를 보였으며, 원지반의 비배수전단강도($c_u$)는 극한지지력에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 향후 실내 및 현장실험을 통해 보다 정확한 지반물성치와 현장 재하시험을 통해 국내적용시 실용적인 극한지지력을 산정하고 기존의 이론식을 개선해 나가야 할 것이다.

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단일 쇄석다짐말뚝의 지지력 예측방법에 대한 비교 연구 (Comparative Study on the Prediction Method of Bearing Capacity for Single Stone Column)

  • 천병식;김원철;조양운
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제5권1호
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    • pp.55-64
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    • 2004
  • 본 연구에서는 쇄석다짐말뚝의 합리적인 국내 적용을 위하여 쇄석다짐말뚝의 지지력에 가장 크게 영향을 미치는 주요 설계 파라미터에 대한 민감도 분석을 실시하고 단일 쇄석다짐말뚝의 주요 파괴 메커니즘인 Bulging과 General Shear Failure시에 대해 주요 파라미터가 지지력 예측에 미치는 영향을 분석하여, 향후 쇄석다짐말뚝의 설계를 위한 지반조사 및 시험시에 활용할 수 있도록 하였다. 또한 국내 현장에서 시행한 재하시험 결과를 이용하여 현재 주로 이용되고 있는 지지력 예측 이론들의 적용성을 평가하였다. 분석결과, Bulging 및 General Shear Failure시의 기존의 지지력 이론식으로 구한 극한지지력이 정재하시험의 실측치보다 과소평가하였으며, 원지반의 비배수전단강도, 쇄석다짐말뚝의 내부마찰각, 횡방향응력, 원지반이 받는 상재하중 등이 극한지지력에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 특히, General Shear Failure시의 민감도 분석결과, 원지반의 비배수 전단강도, 쇄석다짐말뚝의 내부마찰각, 원지반이 받는 상재하중의 변화에 따른 지지력은 각 제안식 별로 크게 차이가 나타났다.

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유치에 대한 3-in-1 유동성 복합레진의 전단결합강도 (Shear Bond Strength of a 3-in-1 Flowable Composite Resin to Primary Teeth)

  • 이형직;신종현;김지연;정태성;김신
    • 대한소아치과학회지
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    • 제45권4호
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    • pp.436-444
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    • 2018
  • 이 연구의 목적은 최근 새로 소개된 3-in-1 자가부식, 자가접착 유동성 복합레진의 유치 법랑질과 상아질에 대한 결합력을 기존의 접착 시스템들과 비교 평가하기 위함이다. 110개의 발치된 건전한 유전치를 상아질과 법랑질, 그리고 접착 시스템에 따라 11개의 군으로 나눴다. 연구재료로 Scotchbond Multi-Purpose Plus, Single bond 2, Clearfil SE Bond, All-Bond Universal, Constic을 사용하여 전단결합강도를 평가하였다. 3-in-1 자가부식, 자가접착 유동성 복합레진은 상아질과 법랑질 연구에서 모두 가장 낮은 전단결합강도를 나타냈지만 몇몇 접착 시스템과는 유의한 차이를 나타내지 않아 유치 수복에서 사용될 수 있을 것으로 생각되나 추가적인 연구가 필요할 것으로 여겨진다.

Z-피닝 패치를 사용한 복합재 단일-겹침 전단 접합 시편의 정적강도 (Static Strength of Composite Single-Lap Shear Joint Specimen Using Z-pinning Patch)

  • 최익현;임철호
    • 한국항공우주학회지
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    • 제41권8호
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    • pp.613-618
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    • 2013
  • 본 논문에서는 복합재 구조물의 제작 현장에서 쉽게 적용할 수 있는 장점을 갖는, 저자에 의하여 'Z-피닝 패치'로 명명된 새로운 Z-피닝 기술에 대하여 소개하였다. 시제작된 'Z-피닝 패치'를 사용하여 Z-핀이 박힌 복합재 단일-겹침 전단 접합시편을 성공적으로 제작하였고, 접합강도의 향상을 점검하기 위하여 시험을 수행하였다. Z-핀의 재질은 스테인레스 강이며, 복합재료와의 접합력을 향상시키기 위하여 Z-핀의 표면은 요철 형상으로 가공하였으며, 화학적으로 부식시켰다.

비정질 PEEK 필름의 Self-Bonding강도에 미치는 제조공정변수의 영향 (The Effect of Processing Variables on Self-Bonding Strength in Amorphous PEEK Films)

  • 조범래
    • 한국재료학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.191-196
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    • 1995
  • 비정질 PEEK 필름의 self-bonding강도는 접합시의 공정변수(시간, 온도, 그리고 압력)와 밀접한 관계가 있다. 본 연구에서는 이러한 공정변수의 효과를 규명하기 위하여 각기 다른 접합조건하에서 개발된 시편들의 self-bonding강도를 single lap-shear test를 통하여 측정된 각각의 전단 응력(shear strength)으로 나타내었다. 개발된 self-bonding강도는 접합온도가 증가함에 따라 증가하였으며, 접합시간의 1/4승에 일차함수적으로 비례증가하였다. 접합공정 중의 압력의 효과는 단지 초기 접합단계인 wetting에 기여하였을 뿐 self-bonding강도 자체에는 거의 영향을 미치지 않는 것으로 사려되었다. 결론적으로 비정질 PEEK 필름의 self-bonding현상은 현장에서의 실제 접합공정에서 어떠한 접착재료의 사용없이도 모재와 같은 강도를 개발하는데 무한한 가능성이 있는 것으로 판단되었다.

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면편성물의 방염처리에 의한 방염성과 물성변화 (Changes of Flame Retardant and Physical Properties of Cotton Knitted Fabrics after Flame Resistant Treatment)

  • 지주원;송경근
    • 한국의류산업학회지
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    • 제5권3호
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    • pp.273-282
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    • 2003
  • Effect of fixation methods and relaxation treatment on the flame retardant(FR) and physical properties of MDPP/HMM treated cotton weft-knitted fabrics were studied. Combination of four different fixation methods - relaxation, swelling agent treatment, pad dry cure fixation, and wet fixation - were applied to flame retardant finish of cotton weft-knitted fabric with MDPP/HMM. As the results, 1. Swelling agent and wet fixation method helps FR agent penetrate the fiber efficiently. Interlock showed relatively higher values of LOI than single jersey. 2. Interlock showed relatively higher values of bending rigidity(B), shear rigidity(G) and coefficient of friction(MIU) than those of single jersey before and after flame resistant treatment. 3. An increase in internal volume of cotton fiber by relaxation treatment increased the bending rigidity(B), shear rigidity(G) and compressional energy(WC). 4. The cotton weft-knitted fabric treated wet fixation, which crossliked FR agent efficiently, showed higher bending rigidity, shear rigidity(G) and lower compressional energy(WC). Retention of swelling ability of cotton weft-knitted fabrics treated with MDPP/HMM, which increased the internal volume of cotton weft-knitted fabric, showed lower bending rigidity.

A new statistical moment-based structural damage detection method

  • Zhang, J.;Xu, Y.L.;Xia, Y.;Li, J.
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제30권4호
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    • pp.445-466
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    • 2008
  • This paper presents a novel structural damage detection method with a new damage index based on the statistical moments of dynamic responses of a structure under a random excitation. After a brief introduction to statistical moment theory, the principle of the new method is put forward in terms of a single-degree-of-freedom (SDOF) system. The sensitivity of statistical moment to structural damage is discussed for various types of structural responses and different orders of statistical moment. The formulae for statistical moment-based damage detection are derived. The effect of measurement noise on damage detection is ascertained. The new damage index and the proposed statistical moment-based damage detection method are then extended to multi-degree-of-freedom (MDOF) systems with resort to the leastsquares method. As numerical studies, the proposed method is applied to both single and multi-story shear buildings. Numerical results show that the fourth-order statistical moment of story drifts is a more sensitive indicator to structural stiffness reduction than the natural frequencies, the second order moment of story drift, and the fourth-order moments of velocity and acceleration responses of the shear building. The fourth-order statistical moment of story drifts can be used to accurately identify both location and severity of structural stiffness reduction of the shear building. Furthermore, a significant advantage of the proposed damage detection method lies in that it is insensitive to measurement noise.

Effect of link length in retrofitted RC frames with Y eccentrically braced frame

  • INCE, Gulhan
    • Steel and Composite Structures
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    • 제43권5호
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    • pp.553-564
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    • 2022
  • Many existing reinforced concrete (RC) structures need to be strengthening for reason such as poor construction quality, low ductility or designing without considering seismic effects. One of the strengthening methods is strengthening technique with eccentrically braced frames (EBFs). The characteristic element of these systems is the link element and its length is very important in terms of seismic behavior. The link element of Y shaped EBF systems (YEBFs) is designed as a short shear element. Different limits are suggested in the literature for the link length. This study to aim experimentally investigate the effect of the link length for the suggested limits on the behavior of the RC frame system and efficiency of strengthening technique. For this purpose, a total of 5 single story, single span RC frame specimens were produced. The design of the RC frames was made considering seismic design deficiencies. Four of the produced specimens were strengthened and one of them remained as bare specimen. The steel YEBFs were used in strengthening the RC frame and the link was designed as a shear element that have different length with respect to suggested limits in literature. The length of links was determined as 50mm, 100mm, 150mm and 200mm. All of the specimens were tested under cyclic loads. The obtained results show that the strengthening technique improved the energy consumption and lateral load bearing capacities of the bare RC specimen. Moreover, it is concluded that the specimens YB-2 and YB-3 showed better performance than the other specimens, especially in energy consumption and ductility.