본 연구에서는 외부 충격에 의한 인체의 손상 정도를 수치적으로 예측하기 위한 인체의 근골격계 해석 모델을 제안하기에 앞서 골 조직이 가지는 기본적인 기계적 특성을 실험적으로 살펴보았다. 기계적 물성 시험의 결과, 골 조직의 위치에 따라 기계적 특성이 변화하는 비균질성을 확인하였다. 축 방향이 횡 방향에 비해 강도와 탄성계수가 2배 정도 높게 나타남을 통해 이방성 특성을 확인하였다. 점탄성 특성을 살펴보기 위해 시험 속도를 다르게 하여 시험을 수행한 결과 변형률 속도가 증가 할수록 강도 및 탄성계수가 높게 나타나는 결과를 확인하였다.
Blending effects for generating a pretilt angle in nematic liquid crystal (NLC) with negative dielectric anisotropy on the blended polyimide (PI) of homeotropic and homogeneous alignment surface were studied. Also, we investigated the EO performances for the advanced VA- $\pi$ cell using this homeotropic blended PI surface. A many decrease of tilt angle on the polymer surface to blend homeotropic PI and homogeneous PI with side chain type was measured, and the tilt angle decreased as blended ratio and rubbing strength increase. However, a small decrease of tilt angle on the polymer surface to blend homeotropic PI and homogeneous PI with main chain type was measured. The blended effects for generating a pretilt angle were clearly observed, and the many decrease of tilt angle can be achieved by using the blended PI surface. The electro-optical (EO) characteristics using the advanced VA- $\pi$ cell using the homeotropic blended PI surface than that of conventional VA cell can be improved. We suggest that the developed advanced VA-$\pi$ cell on a homeotropic blended PI surface is a promising technique for the achievement of a fast response time, and a high contrast ratio.
Kim, Dong-Jun;Park, Jin-Seok;Ryu, Ho Jin;Jeong, Jong-Ryul;Chung, Chang-Kyu;Park, Byong-Guk
Journal of Magnetics
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제21권2호
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pp.159-163
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2016
Antiferromagnet (AFM)/ferromagnet (FM) bilayer structures are widely used in the magnetic devices of sensor and memory applications, as AFM materials can induce unidirectional anisotropy of the FM material via exchange coupling. The strength of the exchange coupling is known to be sensitive to quality of the interface of the AFM/FM bilayers. In this study, we utilize proton irradiation to modify the interface structures and investigate its effect on the magnetic properties of AFM/FM structures, including the exchange bias and magnetic thermoelectric effect. The magnetic properties of IrMn/CoFeB structures with various IrMn thicknesses are characterized after they are exposed to a proton beam of 3 MeV and $1{\sim}5{\times}10^{14}ions/cm^2$. We observe that the magnetic moment is gradually reduced as the amount of the dose is increased. On the other hand, the exchange bias field and thermoelectric voltage are not significantly affected by proton irradiation. This indicates that proton irradiation has more of an influence on the bulk property of the FM CoFeB layer and less of an effect on the IrMn/CoFeB interface.
Le, Thiem Ngoc;Tran, Hoai-Nam;Nguyen, Khai Tuan;Trinh, Giap Van
Nuclear Engineering and Technology
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제49권1호
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pp.277-284
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2017
This paper presents the establishment and characterization of a neutron calibration field using a bare $^{252}Cf$ source of low neutron source strength in Vietnam. The characterization of the field in terms of neutron flux spectra and neutron ambient dose equivalent rates were performed by Monte Carlo simulations using the MCNP5 code. The anisotropy effect of the source was also investigated. The neutron ambient dose equivalent rates at three reference distances of 75, 125, and 150 cm from the source were calculated and compared with the measurements using the Aloka TPS-451C neutron survey meters. The discrepancy between the calculated and measured values is found to be about 10%. To separate the scattered and the direct components from the total neutron flux spectra, an in-house shadow cone of 10% borated polyethylene was used. The shielding efficiency of the shadow cone was estimated using the MCNP5 code. The results confirmed that the shielding efficiency of the shadow cone is acceptable.
본 연구에서는 정규압밀 건조 모래 지반내의 연직 강체 지반앵커에 대한 모형 인발실험을 실시해서 앵커 표면의 마찰각을 실측했다. 마찰각은 앵커 표면의 깊이 방향으로 설치된 다수의 2 방향 로드셀을 사용해서 측정된 수직응력, 전단응력으로 구했다. 실험은 평면변형률 앵커와 축대칭 앵커에 대해서 실시했는데 실험 분석 결과, 앵커표면의 최대마찰각은 평면변형률 압축시험에 의한 무신축방향의 면상의 응력경각의 최대치와 거의 일치한다는 것을 알았다. 이 결론은 모래의 강도 이방성과 구속압 의존성 등을 고려하여 얻은 것으로 앵커 표면 마찰각에 모래의 전단저항각을 적용해서 설계하면 위험측이 된다는 것도 알 수 있다.
A FeRh alloy is a well-known efficient magnetocaloric material and some experimental and theoretical studies of bulk FeRh have been reported already by several groups. In this study we report first-principles calculations on magnetic properties of different thickness FeRh thin films in order to investigate the possibility to enhance further the magnetocaloric efficiency. We used two methods of a Vienna Ab-initio Simulation Package (VASP) code and SIESTA package. We found that the FeRh thin films have quite different magnetic properties from the bulk when the thickness is thinner than 6-atomic-layers. While bulk FeRh has a G-type antiferromagnetic(AFM) state, thin films which are thinner than 6-atomic-layers have an A-type AFM state or a ferromagnetic (FM) state. We will discuss possibility of magnetic phase transitions of the FeRh thin films in the view point of a magnetocaloric effect. And we found 4-, 5-, 6-layers films with Fe surface and 7-layers film with Rh surface are FM and they have relatively small magnetocrystalline anisotropy (MCA) energy about less than 70 meV. The small MCA energy leads to reduction of the strength of magnetic field in operating a magnetic refrigerator.
Pituba, Jose J. De C.;Delalibera, Rodrigo G.;Rodrigues, Fabio S.
Computers and Concrete
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제10권3호
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pp.307-330
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2012
This work intends to contribute for the improvement of the procedure suggested by Brazilian Technical Code that takes into account the cracked concrete stiffness in the estimative of the displacement of reinforced concrete beams submitted to service loads. A damage constitutive model accounting for induced anisotropy, plastic deformations and bimodular elastic response is used in order to simulate the concrete behaviour, while an elastoplastic behaviour is admitted for the reinforcement. The constitutive models were implemented in a program for bars structures analysis with layered finite elements. Initially, the damage model is briefly presented as well as the parametric identification of the materials that have been used in the reinforced concrete beams. After that, beams with different geometries and reinforcement area are analyzed and a statistical method (ANOVA) is employed in order to identify the main variables in the problem. Soon after, the same procedure is used with another resistance of concrete, where the compression strength is changed. The numerical responses are compared with the ones obtained by Brazilian Technical Code and experimental tests in order to validate the use of the damage model. Finally, some remarks are discussed based on responses presented in this work.
Lim, Hyoung Jun;Choi, Hoil;Yoon, Sang-Jae;Lim, Sang Won;Choi, Chi-Hoon;Yun, Gun Jin
Composite Materials and Engineering
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제3권3호
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pp.221-239
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2021
This paper presents a multiscale modeling method for sheet molding compound (SMC) composites through a novel bundle packing reconstruction algorithm based on a micro-CT (Computed Tomography) image processing. Due to the complex flow pattern during the compression molding process, the SMC composites show a spatially varying orientation and overlapping of fiber bundles. Therefore, significant inhomogeneity and anisotropy are commonly observed and pose a tremendous challenge to predicting SMC composites' properties. For high-fidelity modeling of the SMC composites, the statistical distributions for the fiber orientation and local volume fraction are characterized from micro-CT images of real SMC composites. After that, a novel bundle packing reconstruction algorithm for a high-fidelity SMC model is proposed by considering the statistical distributions. A method for evaluating specimen level's strength and stiffness is also proposed from a set of high-fidelity SMC models. Finally, the proposed multiscale modeling methodology is experimentally validated through a tensile test.
횡등방성 암석의 파괴거동은 등방성 암석의 경우와 큰 차이가 있으므로 횡등방성 암반에 건설되는 암반구조물의 정밀한 안정성 평가를 위해서는 횡등방 파괴함수의 개발이 필요하다. 이 연구에서는 17세기 천문학자 Cassini가 지구둘레를 도는 태양의 궤도를 모델링하기 위해 제안한 Cassini 난형(卵形)곡선을 기반으로 횡등방성 암석의 강도정수 분포함수를 제안하였다. 제안된 강도정수 분포함수는 횡등방성 암석시료에 대한 삼축압축시험을 통해 실험적으로 결정이 가능한 2개의 모델 파라미터로 정의된다. 제안된 강도정수 분포함수를 마찰각과 점착력의 공간분포함수로 채용하여 기존의 Mohr-Coulomb(M-C) 파괴함수를 3차원 횡등방성 M-C 파괴함수로 확장시켰다. 제안된 횡등방성 M-C 파괴함수의 적합성을 검증하기 위해 횡등방성 암석시료의 삼축압축시험 및 진삼축압축시험을 수치모사하였다. 수치실험을 통해 예측된 결과는 실제 실험실 시험에서 관찰되는 횡등방성 암석의 파괴거동과 부합하였다. 또한 진삼축압축시험 수치모사 결과는 암석강도의 중간주응력 의존성이 암석시료에 포함된 미시적 연약면의 공간분포 특성과 밀접한 관련이 있을 수 있음을 보여주었다.
일반적으로 모든 암석은 외경상의 특징과 무관하게 어느 정도의 구조적 및 역학적 이방성을 갖고 있다. 점재하강도지수(point-load strength index : I$_s$)를 이용한 일축압축강도(uniaxial compressive strength, UCS : ${\sigma}_c$)의 추정시, 이들 두 값은 암석이 갖는 취약면구조의 방향에 따라서 그 변화 양상에 차이가 있다. 일반적으로 재하의 방향과 취약면이 이루는 각이 직교 및 평행일 때 ${\sigma}_c$는 최대치를 나타내며, 약 30$^{\circ}$~60$^{\circ}$ 범위에서 값의 변화가 심하다. 이에 대하여, I$_s$의 경우 취약면이 방향에 따라 강도이방성 현상은 ${\sigma}_c$의 경우와 구별된다. 수직 방향으로 채취한 시추 코아에서 수평 방향으로 측정한 직경점재하강도지수(diametral point-load strength index : I$_{sd}$)는 코아의 축방향과 취약면에대한 법선과이루는 각($\beta$)이 0$^{\circ}$에서 90$^{\circ}$로 증가함에 따라 비례하여 증가하는데 반해서, 축점재하강도지수(axial point-load strength index : I$_{sa}$)는 감소하는 경향을 보인다. 청양군 운곡면 일원에 분포하는 호상편마암에서 ${\sigma}_c$와 I$_s$의 관계는 $\beta$가 0$^{\circ}$~40$^{\circ}$ 구간에서는 ${\sigma}_c$와 I$_{sa}$, 40$^{\circ}$~90$^{\circ}$ 구간에서는 ${\sigma}_c$와 I$_{sd}$가 각각 양호한 상관관계를 보여준다. 또한 상관비(K=${\sigma}_c$/I$_s$)는 약 13정도로서 일반적으로 적용되는 비, 24와 상당한 차이가 있다. 이러한 현상은 호상편마암의 구조적 및 역학적 이방성 특성으로 인한 결과라고 판단된다. 한편 맥암류에서 K가 약 23정도로서 일반적인 비 24에 상당히 접근한다. 따라서, 이방성 구조가 뚜렷한 암석에서 상관비 24는 항상 적용할 수는 없으며 일축압축강도시험과 병행 실시하여 적용하는 것이 바람직하다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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