Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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v.15
no.9
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pp.43-49
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1998
The deep hole drilling has an increasing demands because of its wide range applications and its good productivity. The BTA drills are capable of machining for having a large length to diameter ratio in single pass to higher degree of accuracy and surface finish. It's really necessary that the investigation for the deep hole drilling by the BTA drill because its required quality should be satisfied with single pass. This thesis deal with the experimental results obtained during single tube BTA system machining on SM55C steel for different machining conditions. The results of the investigation on the optimum cutting condition selecting and tool life reveals as follows. (1) The optimum cutting condition was cutting speed, V = 42 m/min and feed speed. F = 90 mm/min and the tool life was about 10 meters. (2) Surface roughness was $12\mum$ and the roundness was less using $16mum$single edge BTA drill in testing cutting condition.
Rezaiee-Pajand, Mohammad;Masoodi, Amir R.;Rajabzadeh-Safaei, Niloofar
Steel and Composite Structures
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v.30
no.6
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pp.493-516
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2019
This paper is dedicated to nonlinear static and free vibration analysis of Uniform Distributed Carbon Nanotube Reinforced Composite (UD-CNTRC) structures under in-plane loading. The authors have suggested an efficient six-node triangular element. Mixed Interpolation of Tensorial Components (MITC) approach is employed to alleviate the membrane locking phenomena. Moreover, the behavior of the well-known LST element is considerably improved by applying an additional linear interpolation on the strain fields. Based on the rule of mixture, the properties of CNTRC are obtained. In this study, only the uniform distributed CNTs are employed through the thickness direction of element. To achieve the natural frequencies and shape modes, the eigenvalue problem is also solved. Using Total Lagrangian Principles, large amplitude free vibration is considered based on the first normalized mode shape of structure. Different well-known plane problem benchmarks and some proposed ones are studied to validate the accuracy and capability of authors' formulations. In addition, the effects of length to the height ratio of beam, CNT's characteristics, support conditions and normalized amplitude parameter on the linear and nonlinear vibration parameters are investigated.
The magnet system of KSTAR(korean Superconducting Tokamak Advanced Research) is consisted of 16 TF (Toroidal Field) coils and 14 PF (Poroidal Field) coils. Internal cooling CICC(Cable in Conduit Conductor) type conductor is used for both of TF and PF coil systems. The conduit material for $Nb_3Sn$ cable is Incoloy 908 and 316LN stainless-steel was used as conduit material for NbTi cable. $Nb_3Sn$ CICC is used for all TF coils and PF1-5 coils while NbTi CICC is used for PF6 and 7 coils. $Nb_3Sn$ and NbTi strands were made for KSTAR superconducting strand. They are satisfied with KSTAR superconducotr requirements. The $Nb_3Sn$ strands supplied from three companies; MELCO (Mitsubishi Electric Co.), OAS (Outokumpu Advanced Superconductor) and KAT (Kiswire Advanced Technology) were used. A special CICC jacketing system is developed for the KSTAR CICC fabrication which uses the tube-mill process consisted of forming, welding, sizing and squaring procedures. The. procedures for cabling and jacketing of CICC for TF and PF coils and their results including the geometrical specification and characteristics of strands are described.
Hyunseung Lee;Gangsan Kim;Seungho Han;Man-Sik Kong;Jung-Yeul Yun;Si Young Chang
Journal of Korea Foundry Society
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v.43
no.5
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pp.223-229
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2023
In this study, STS316L produced by a double-melting process involving vacuum induction melting (VIM) and vacuum arc remelting (VAR) was subjected to extrusion and drawing to form a tube and was subsequently electrolytic polished (EP). The grain size of the obtained STS316L without EP was approximately 55 ㎛, with no difference found after EP. The thickness of the EP layer was measured by AES and TEM, showing values of approximately 10 nm and 15 nm, respectively. After EP, the Cr/Fe and CrO/FeO ratios of the passive layer increased from 1.48 to 1.62 and from 2.15 to 2.26, respectively, while the surface roughness decreased significantly from 0.255 to 0.024 ㎛. Consequently, the corrosion rate decreased in both NaCl and HCl solutions after the EP process. Additionally, the amounts of eluted Cr and Fe ions were reduced from 1.2 to 0.8 ppb and 10.3 to 0.8 ppb, respectively. Furthermore, polarization tests revealed that STS316L treated with EP required a lower current density to reach a passive state, indicating that corrosion behavior was retarded.
Coupled porous curved beams, due to their low weight and high flexibility, have many applications in engineering. This study investigates the vibration behavior of coupled porous curved beams in different boundary conditions. The system consists of two curved beams connected by a mid-layer of elastic springs. These beams are made of various materials, such as homogenous steel foam, and composite materials with PMMA (polymethyl methacrylate) and SWCNT (single-walled carbon nanotube) used as the matrix and nanofillers, respectively. To obtain equivalent material properties, the role of mixture (RoM) was employed, followed by the implementation of the porosity function. The system's governing equations were obtained by employing FSDT and Hamilton's law. To investigate thermal vibration, temperature was implemented as a load in the governing equations. The GDQ method was used to solve these equations. To demonstrate the applicability of the GDQ method in calculating the frequencies of the system and the correctness of the developed program, a validation study was conducted. After validation, numerous examples were presented to investigate the behavior of single and coupled curved beams in various material properties and boundary conditions. The results indicate that the frequencies of the curved beams and the system depend highly on the amount of porosity (n) and the distribution pattern. The system frequencies decreased with an increase in the porosity coefficient. The stiffness of the springs had no effect on the first mode frequency but increased frequencies of other modes in a specific range. The frequencies of the system decreased with an increase in environmental temperature.
Said Ikram Sadat;Fa-xing Ding;Fei Lyu;Naqi Lessani;Xiaoyu Liu;Jian Yang
Computers and Concrete
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v.32
no.6
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pp.595-606
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2023
Dune sand (DS) has been widely used as a partial replacement for regular sand in concrete construction. Therefore, investigating its mechanical properties is critical for the analysis and design of structural elements using DS as a construction material. This paper presents a comprehensive investigation of the mechanical properties of DS concrete, considering different replacement ratios and strength grades. Regression analysis is utilized to develop strength prediction models for different mechanical properties of DS concrete. The proposed models exhibit high calculation accuracy, with R2 values of 0.996, 0.991, 0.982, and 0.989 for cube compressive strength, axial compressive strength, splitting tensile strength, and elastic modulus, respectively, and an error within ±20%. Furthermore, a stress-strain relationship specific to DS concrete is established, showing good agreement with experimental results. Additionally, nonlinear finite element analysis is performed on concrete-filled steel tube columns incorporating DS concrete, utilizing the established stress-strain relationship. The analytical and experimental results exhibit good agreement, confirming the validity of the proposed stress-strain relationship for DS concrete. Therefore, the findings presented in this paper provide valuable references for the design and analysis of structures utilizing DS concrete as a construction material.
Column-to-beam pinned connections can cause local moment to the web of a steel tube due to the distance of eccentricity between the row of bolts and the column flange, which possibility deteriorates the load capacity of column. In this study, a square hollow section tubular used finite element analysis of a square hollow section tubular column was carried out, and the column width and thickness, existence and non-existence of internal reinforcement, and existence and non-existence of compressive force were taken as variables to examine the load capacity deterioration of a square column caused by moment. To guarantee the reliability of the finite element results, some specimens were fabricated and tested. The yield line method was applied to suggest the strength formulas of the square tubular column to the beam pinned connections. Based on the study results, the column strength the moment of the square hollow section tubular column to the beam pined connections improved with the increase in the w to strength limitations, a no-reinforcement type of square hollow section tubular column was proposed, and if the limitation values were not satisfied, the reinforcement of the internal column was made mandatory. Therefore, the horizontal -reinforcement type considered the strength increase, and the fabrication of the square hollow section tubular column was ar column that considered its load capacity with the moment for the no-reinforcement and the horizontal-reinforcement types.
Choi, Sung Mo;Jung, Do Sub;Kim, Dae Joong;Kim, Jin Ho
Journal of Korean Society of Steel Construction
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v.17
no.4
s.77
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pp.419-429
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2005
The objective of this study is to clarify the structural features of members consisting of a connection, as part of the previous study on the CFT column-to-beam tensile connection with a combined cross diaphragm. This connection has the following merits: it evenly distributes the stress on the beam flange and the diaphragm and reduces the stress concentration by improving the stress transfer route and restraining the abrupt deformation of the diaphragm. Finite element analysis was performed to find out the stress transfer through the sleeve, which is an important member of the connection with a combined cross diaphragm. The length and thickness of the sleeve were used as variables for the analysis. The analysis results showed that the length and thickness of the sleeve did not influence the capacity of the connection and played the role of a medium for the transfer of the stress from the diaphragm to the filled concrete. It was proposed that the appropriate length of the sleeve have the same value as the diameter of the sleeve and that the appropriate ratio of the sleeve diameter to the sleeve thickness be 20. Two equations for the evaluation of the load carrying the capacity of the connection were also proposed through the modification of the evaluation equation suggested in the previous study.
Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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v.15
no.12
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pp.6973-6979
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2014
To mitigate global warming and climate change, many countries are investing massively on the development of CCS technology, which is assumed to be the key technology to reduce $CO_2$ emissions. CCS technology is comprised of the capture, transport, and storage processes. During the capture process, impurities other than $CO_2$ are inevitably flowed into the $CO_2$ stream. In the present study, corrosion characteristics of a phosphate coated tube for $CO_2$ transportation was investigated with a $CO_2$ stream composed of $CO_2$, $H_2O$, $SO_2$, and $NO_2$. The test specimen was a phosphate coated steel tube, which was filled with $CO_2$ stream with the impurities mentioned above. SEM-EDS analysis is conducted to investigate the corrosion behavior. The results showed that although the H2O concentration did not exceed the solubility limit, corrosion occurred in the specimen, which has an inflow of $SO_2$ or $NO_2$. This suggests that the $SO_2$, $NO_2$ and $H_2O$ concentration should be strictly controlled. These results suggest that the $SO_2$ and $NO_2$ concentration should be controlled below 175ppm and 65ppm, respectively.
This study was conducted in order to analyze the mechanical characteristics of multiloop edgewise archwire (MEAW). The purposes were 1) to compare load deflection rate (LDR) of MEAW with that of various other arch wires in the individual interbracket span, 2) to compare the wire stiffness in the interbracket span with that in the multi-L-loop region (the span from distal border of the bracket of the lateral incisor to the mesial border of the buccal tube of the second molar), and 3) to verify the experimental results with theoretically derived formula. The single L-loops of five different horizontal lengths and multi-L-loops for the upper and lower arches were made out of .$016\times.022$ permachrome stainless steel wire. Straight segment of plain stainless steel, TMA and NiTi wire of the same dimension were prepared. The LDR was measured using Instron model 4466 with the load cell of 50N capacity at cross head speed of 1.0mm/min, and maximum deflection of 1.0mm. Five specimens were tested under each experimental condition. The wire stiffness number for each interbracket region and multi-L-loop region was calculated from the LDR and the interbracket spans. By dividing the theoretical model of multi-L-loop into 35 linear segments, the energy stored in each segment was obtained. Then the LDR and wire stiffness of single L-loop and multi-L-loop were calculated and compared. The findings were as follows : 1) The average LDR of MEAW in the individual interbracket region was 1/1.53 of that of the NiTi,1/2.47 of TMA and 1/5.16 of the plain stainless steel wire. 2) The wire stiffness of MEAW in the multi-L-loop region was 1.53 times larger than that in the interbracket region, and the LDR was almost twice as large as that of NiTi in that region. 3) According to the theoretically derived equation, the wire stiffness of the single L-loop was lower than that of multi-L-loop. The results of this study suggest that MEAW has the unique mechanical Property which could allow individual tooth movement and transmit elastic force effectively through the entire arch wire.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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