• Advances in nano research
• /
• 제8권1호
• /
• pp.59-68
• /
• 2020

In the present study, buckling analysis of sandwich composite (carbon nanotube reinforced composite and fiber reinforced composite) Euler-Bernoulli beam in two configurations (core and layers material), three laminates (combination of different angles) and two models (relative thickness of core according to peripheral layers) using differential quadrature method (DQM) is studied. Also, the effects of porosity coefficient and different types of porosity distribution on critical buckling load are discussed. Using sandwich beam, it shows a considerable enhancement in the critical buckling load when compared to ordinary composite. Actually, resistance against buckling in sandwich beam is between two to four times more. It is also showed the critical buckling loads of laminate 1 and 3 are significantly larger than the results of laminate 2. When Configuration 2 is used, the critical buckling load rises about 3 percent in laminate 1 and 3 compared to the results of configuration 1. The amount of enhancement for laminate 3 is about 17 percent. It is also demonstrated that the influence of the core height (thickness) in the case of lower carbon volume fractions is ignorable. Even though, when volume fraction of fiber increases, differences grow smoothly. It should be noticed the amount of decline has inverse relationship with the beam aspect ratio. Among three porosity patterns investigated, beam with the distribution of porosity Type 2 (downward parabolic) has the maximum critical buckling load. At the end, the first three modes of buckling will be demonstrated to investigate the effect of spring constants.

• 대한치과교정학회지
• /
• 제36권5호
• /
• pp.349-359
• /
• 2006

니켈-티타늄 합금은 높은 spring-back성질, 초탄성 효과, 형상기억 효과 등의 장점을 가지고 있으나 성형이 어렵다는 단점을 가지고 있다. 본 연구에서는 니켈-티타늄 와이어의 굴곡을 위한 열처리 시에 나타나는 부하-변위 곡선의 변화 및 상전이 온도 변화와 같은 물성 변화 양상을 조사하고자 하였다. 수종의 니켈-티타늄 와이어를 열처리를 시행하지 않은 군, 전기저항 열처리 장치를 이용하여 와이어 단면적에 따라 제조회사에서 권장하는 전류를 기초로 하여 $00.016"\;{\times}\;00.022"$ (5 A, 7 sec), $0.018"\;{\times}\;0.025"$ (6 A, 7 sec) 그리고 $0.0215"\;{\times}\;0.028"$ (7 A, 8 sec) 와이어를 열처리만 시행한 실험군, 열처리를 시행하여 굴곡을 부여한 실험군 그리고 열처리 시간을 1초 증가시켜 굴곡을 부여한 실험군으로 분류하여 3점 굴곡 실험과 시차주사열량측정을 하여 다음과 같은 결과를 얻었다. $0.016"\;{\times}\;0.022"$, $0.018"\;{\times}\;0.025"$ 그리고 $0.0215"\;{\times}\;0.028"$ 니켈-티타늄 와이어에서 굴곡을 부여하지 않고 열처리만 시행한 실험군이 열처리를 시행하지 않은 대조군에 비해 부하-변위 곡선이 상방 이동되어 초탄성 현상에 의한 평탄역(loading and unloading plateau)의 힘이 더 증가되었다. $0.016"\;{\times}\;0.022"$, $0.018"\;{\times}\;0.025"$ 그리고 $0.0215"\;{\times}\;0.028"$ 와이어에서 열처리만 시행한 실험군이 열처리를 시행하지 않은 군보다 더 낮은 austenite finish ($A_f$) 온도를 보였다. $0.018"\;{\times}\;0.025"$ 및 $0.0215"0.028"$ 와이어에서 열처리를 시행하여 굴곡을 부여한 실험군은 열처리만 시행한 실험군과 열처리를 시행하지 않은 대조군에 비해 부하-변위 곡선이 상방 이동되었으며, 열처리 시간을 1초 증가시켜 굴곡을 부여한 실험군에서 가장 높은 부하-변위 곡선을 나타냈다. $0.018"\;{\times}\;0.025"$ 그리고 $0.0215"\;{\times}\;0.028"$ 와이어에서 $A_f$ 온도는 열처리 시간을 1초 증가시켜 굴곡을 부여한 실험군에서 가장 낮게 관찰되었고 열처리를 시행하여 굴곡을 부여한 실험군, 열처리만 시행한 실험군 그리고 열처리를 시행하지 않은 대조군 순으로 높게 관찰되었다. 이상의 결과를 종합할 때, 임상에서 니켈-티타늄 합금 와이어에 굴곡을 부여하기 위해 열처리하는 경우 초탄성 특성은 유지될 수 있으나, 부하-변위 곡선의 상방 증가가 나타나므로, 와이어에 의한 교정력이 증가될 수 있음에 유의하여야 한다.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제15권6호
• /
• pp.848-855
• /
• 2003

콘크리트 타설중, 콘크리트 타설경로로 인한 부분재하는 동바리의 연결부에 횡력을 발생시킨다. 이러한 횡력을 구속하기 위해 동바리의 상$.$하부 접합부가 못으로 긴결되어야 한다. 그러나 시공성과 동바리 철거의 편의성을 위해 작업자들은 못을 거의 사용하지 않는다. 이러한 경우 동바리의 접합부는 전단력과 회전에 저항할 수 없다. 그리고 이러한 상황은 거푸집-동바리 시스템의 붕괴를 유발시킬 것이다. 그러므로 시공현장의 상황을 고려한다면 거푸집-동바리 시스템의 접합부 해석을 위해 접촉모델 및 스프링모델이 요구된다. 이에 따라 동바리에서의 접합부의 몇가지 유형에 따른 전단강성과 회전강성의 효과를 이해할 필요가 있다. 본 논문은 못의 길이, 개수, 위치의 변수에 따라 동바리의 연결부의 회전강성값과 전단강성값을 실험을 통해 평가하고자 하며 동바리의 지지단에 따른 결과를 보여준다. 그리고 이러한 결과는 실제 상황과 유사한 스프링모델 설정 및 좌굴하중 평가에 사용될 수 있다.

• 융합신호처리학회논문지
• /
• 제21권2호
• /
• pp.61-66
• /
• 2020

최근 치과 시술을 위한 국소마취 시 시술자의 피로감을 줄이고 수동 마취기의 단점을 보완한 다양한 전동형 마취액 주입기가 개발되어 임상에서 사용되고 있다. 이러한 전동형 마취액 주입기기에서는 약물 주입을 위한 압력을 정확하고 일정하게 전달하는 것이 매우 중요한 성능 요소이다. 이러한 전달 압력의 정확성을 평가하기 위하여 로드셀을 이용한 소형의 압력계가 많이 사용되는데, 로드셀 내부의 탄성체가 충분한 변위를 수용할 수 없는 경우가 있어 압력 성능 평가 시 오차를 발생시킬 수도 있다. 이에 본 연구에서는 로드셀 방식의 압력측정기를 이용하여 압력 제어형 압력 인가 장치의 성능을 평가할 때 사용 가능한 비교적 큰 변위 수용이 가능한 실리콘-크롬강(Si-Cr강) 스프링 지그를 제안하였으며 유효성을 평가하였다. 제안된 스프링 지그의 압력 전달률과 상용의 치과용 마취액 주입장치를 이용한 반복 측정 결과, 스프링 지그 사용 시 보다 안정적인 결과를 얻을 수 있었으며, 비정상적으로 높게 측정되는 빈도가 줄어드는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제26권6호
• /
• pp.54-63
• /
• 2022

이 연구는 구조물 내진보강 장치의 하나인 마찰댐퍼에 관한 것으로, 내부 마찰재를 복합재료의 일종인 초고분자량 폴리에틸렌으로 대체하여 댐퍼를 개발하였다. 또한 마찰력이 발생하는 내부 구조를 여러 층으로 적층하는 다중 마찰방식을 적용하였다. 개발된 다중 마찰댐퍼의 성능 검증을 위해서 재료에 대한 기초 물성과 마모 특성, 디스크 스프링에 대한 특성 분석 시험을 수행하였다. 마모시험 시험결과, UHMWPE의 질량 감소율은 0.003%로 복합재료 기반의 마찰재 중에서 가장 우수한 성능을 보였다. 디스크 스프링은 유한요소해석과 시험결과로부터 설계기초자료를 확보하였다. 또한 개발된 다중 마찰댐퍼의 품질 안정성을 확인하기 위해 토크값에 따른 마찰력 변화와 감쇠장치에 대한 지진하중 시험을 수행하였다. 품질성능 시험결과, 토크 값 조절에 따라 선형적인 마찰력 변화를 보였으며, 지진하중 시험 결과, 마찰댐퍼의 허용오차는 설계기준에서 요구하는 15% 미만으로 나타나 내진보강 장치로서의 요구조건을 만족하는 것으로 나타났다.

• Journal of Yeungnam Medical Science
• /
• 제20권2호
• /
• pp.160-168
• /
• 2003

요추부 척추에 기구를 시술한 유한요소 복합체 모델을 이용하여 제 4-5 요추간판에 대한 해석을 수행한 결과, 근육의 작용을 케이블과 케이블 가이드로써 단순화 모사한 follower 하중에서 수직하중인 경우보다 높은 압축력을 나타내어 더욱 안정함을 보였고 불안정성의 원인이 되는 전단력과 굽힘모멘트의 발생은 미미하였다. 장분절 고정에 의한 인접 분절에 전단력이 증가됨을 실험적으로 보였는데, 이는 장분절 고정이 퇴행성 변화 촉진에 기여할 것으로 추정된다.

• Advances in concrete construction
• /
• 제9권3호
• /
• pp.327-335
• /
• 2020

Concrete pipes are considered important structures playing integral role in spread of cities besides transportation of gas as well as oil for far distances. Further, concrete structures under seismic load, show behaviors which require to be investigated and improved. Therefore, present research concerns dynamic stress and strain alongside deflection assessment of a concrete pipe carrying water-based nanofluid subjected to seismic loads. This pipe placed in soil is modeled through spring as well as damper. Navier-Stokes equation is utilized in order to gain force created via fluid and, moreover, mixture rule is applied to regard the influences related to nanoparticles. So as to model the structure mathematically, higher order refined shear deformation theory is exercised and with respect to energy method, the motion equations are obtained eventually. The obtained motion equations will be solved with Galerkin and Newmark procedures and consequently, the concrete pipe's dynamic stress, strain as well as deflection can be evaluated. Further, various parameters containing volume percent of nanoparticles, internal fluid, soil foundation, damping and length to diameter proportion of the pipe and their influences upon dynamic stress and strain besides displacement will be analyzed. According to conclusions, increase in volume percent of nanoparticles leads to decrease in dynamic stress, strain as well as displacement of structure.

• Computers and Concrete
• /
• 제20권2호
• /
• pp.119-127
• /
• 2017

Time-dependent buckling of embedded straight concrete columns armed with Silicon dioxide($SiO_2$) nano-particles exposed to fire is investigated in the present study for the fire time. The column is simulated mathematically with Timoshenko beam model. The governing mass conservation equations to describe heat and moisture transport in concrete containing free water, water vapor, and dry air in conjunction with the conversion of energy are considered. The characteristics of the equivalent composite are determined using Mori-Tanaka approach. The foundation around the column is simulated with spring and shear layer. Employing nonlinear strains-displacements, energy methods and Hamilton's principal, the governing equations are derived. Differential quadrature method (DQM) is used in order to obtain the critical buckling load and critical buckling time of structure. The influences of volume percent of $SiO_2nano-particles$, geometrical parameters, elastic foundation and concrete porosity are investigated on the time-dependent buckling behaviours of structure. Numerical results indicate that reinforcing the concrete column with $SiO_2nano-particles$, the structure becomes stiffer and the critical buckling load and time increase.

• 한국지능시스템학회논문지
• /
• 제5권2호
• /
• pp.86-96
• /
• 1995

본 논문은 퍼지이론을 이용한 고전적인 역학문제의 확장에 관한 연구이다. 자중 및 휨강성 등 불확실한 매체를 갖는 기둥의 좌굴하중을 지배하는 미분방정식을 유도하였다. 수치해석예에서는 일단은 전형적인 자유, 회전, 고정단이고, 타단은 애매한 상수로 정의되는 회전스프링으로 지지된 기둥을 택하였다. 퍼지함수의 연산을 위하여 vertex method를 이용하였으며, 지배미분방정식의 수치적분과좌굴하중 결정을 위해 Runge-Kutta method와 행렬값탐사법을 각각 이용하였다. 좌굴하중의 소속함수를 산출하였으며,애매성의 흐름을 정량적으로 판단하기 위하여 퍼지지수를 정의 하였다. 지배인자의 애매성 변화에 따른 좌굴하중의 퍼지지수 변화를 분석하였으며, 단부 조건에 따른 감도를 고찰하였다.

• 한국산업융합학회 논문집
• /
• 제20권5호
• /
• pp.431-439
• /
• 2017

Since the power transmission line(PTL) passes through the high mountain and heavy snowfall region, it is necessary to keep the stability of the PTL. In this study, PTL is modeled as a mass-spring-damper system by using RecurDyn. The lumped mass model is verified by calculated from the simulation comparing the deflection analysis according to the sag and tension. In order to analyze the dynamic behavior of PTL, a damping coefficient for a multi-body model is derived by using the free vibration test and Rayleigh damping theory. Sleet jump simulation according to the region is performed. The maximum jump height, icing sag and amount of jump are confirmed. Also, the amount of jump and the reaction force at the supporting point according to the tension and load of ice are analyzed, respectively. As a result, it is noted that the amount of jump and reaction force are influenced more by the load of ice than by the tension of PTL.