• 제목/요약/키워드: Strength decrease

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Deformation and permeability evolution of coal during axial stress cyclic loading and unloading: An experimental study

  • Wang, Kai;Guo, Yangyang;Xu, Hao;Dong, Huzi;Du, Feng;Huang, Qiming
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제24권6호
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    • pp.519-529
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    • 2021
  • In coal mining activities, the abutment stress of the coal has to undergo cyclic loading and unloading, affecting the strength and seepage characteristics of coal; additionally, it can cause dynamic disasters, posing a major challenge for the safety of coal mine production. To improve the understanding of the dynamic disaster mechanism of gas outburst and rock burst coupling, triaxial devices are applied to axial pressure cyclic loading-unloading tests under different axial stress peaks and different pore pressures. The existing empirical formula is use to perform a non-linear regression fitting on the relationship between stress and permeability, and the damage rate of permeability is introduced to analyze the change in permeability. The results show that the permeability curve obtained had "memory", and the peak stress was lower than the conventional loading path. The permeability curve and the volume strain curve show a clear symmetrical relationship, being the former in the form of a negative power function. Owing to the influence of irreversible deformation, the permeability difference and the damage of permeability mainly occur in the initial stage of loading-unloading, and both decrease as the number of cycles of loading-unloading increase. At the end of the first cycle and the second cycle, the permeability decreased in the range of 5.777 - 8.421 % and 4.311-8.713 %, respectively. The permeability decreases with an increase in the axial stress peak, and the damage rate shows the opposite trend. Under the same conditions, the permeability of methane is always lower than that of helium, and it shows a V-shape change trend with increasing methane pressures, and the permeability of the specimen was 3 MPa > 1 MPa > 2 MPa.

폴리아크릴산나트륨 3차원 네트워크 겔의 물성 예측을 위한 가교개수밀도 분석 (Analysis of Number of Elastically Cross-links to Predict the Mechanical Properties of 3D Networked Poly(sodium acrylate) Gel)

  • 김상진;정혜원;신성규;조성우;정재현
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제38권1호
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    • pp.300-308
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    • 2021
  • 본 연구에서는 3차원 네트워크 폴리아크릴산나트륨 겔의 가교환경을 변화시켜 기계적 강도 및 팽윤거동을 제어하고 그 물성을 평가하는 연구를 진행하였다. 일반적으로 겔 용액의 가교도가 증가함에 따라 3차원 네트워크 겔의 팽윤비는 감소하고 겔의 기계적 강도는 증가한다. 본 연구에서는 3차원 네트워크 겔 상의 가교개수밀도를 산출하여, 겔화 과정에서 가교환경에 의존하는 중합효율 및 가교효율을 확인하였다. 그 결과, 겔 용액에서 단량체와 가교제의 중량비가 동일하더라도 가교환경이 달라지면 실제 제조된 겔 내부의 가교개수밀도가 3.6배 이상 달라질 수 있음을 확인하였다. 본 연구에서 시도한 가교개수밀도 기반 겔 평가 방법을 활용하면 효과적인 VOCs 흡수제로써 3차원 네트워크 겔을 최적화 할 수 있으리라 기대된다.

알루미늄 함량에 따른 AGI (Austempered Gray Cast Iron)의 오스테나이트 형성 및 기계적 특성에 관한 연구 (Study on the Austenite Formation and Mechanical Properties of AGI (Austempered Gray Cast Iron) According to Aluminum Content)

  • 김동혁
    • 한국주조공학회지
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    • 제41권6호
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    • pp.543-549
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    • 2021
  • 알루미늄 주철은 내산화성, 내황화성 및 부식성이 우수하다. Ti, Ni 합금에 비해 비전략적 원소인 Fe를 사용하는 비용이 상대적으로 저렴하여 구조재 및 스테인리스강의 대체재로 기대되고 있다. 이는 스테인리스 스틸을 사용하는 경우에 비해 약 30%의 중량 감소 효과를 가져온다. 알루미늄 합금의 경우 최근 몇 년간 주철의 합금원소로 널리 사용되고 있는 원소이다. 실온에서 연성이 부족하고 600℃를 초과하면 강도가 급격히 감소하여 실용화가 지연되었다. 실온 연성이 약한 원인은 수소에 의한 환경 취화로 알려져 있으며, 이러한 특성의 약점을 개선하기 위해 다양한 합금원소의 첨가가 시도되고 있다. 회주철의 경도와 내마모성을 높이기 위해 주로 바나듐, 크롬, 망간 등의 합금원소를 사용하고 있지만, 이러한 원소를 포함하는 완제품의 가격과 합금화의 문제는 많은 한계가 있다.

ERW 용접 전후 API X70 라인파이프강의 미세조직과 기계적 특성 변화 (Effect of Electrical Resistance Welding on Microstructure and Mechanical Properties of API X70 Linepipe Steel)

  • 오동규;최예원;신승혁;정한길;곽진섭;황병철
    • 열처리공학회지
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    • 제35권4호
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    • pp.185-192
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    • 2022
  • Variations in the microstructure and mechanical properties of API X70 steel processed by piping, electrical resistance welding (ERW), and post seam annealing (PSA) are investigated in this study. In the welding zone, some elongated pearlites are formed and grains coarsening occurs due to extra heat caused by the ERW and PSA processes. After the piping, the base metal shows continuous yielding behavior and a decrease in yield and impact strengths because mobile dislocation and back stress are introduced during the piping process. On the other hand, the ERW and PSA processes additionally decreased the impact strength of welding zone at room and low temperatures because some elongated pearlites easily act as crack initiation site and coarse ferrite grains facilitate crack propagation. As a result, the fracture surface of the welding zone specimen tested at low temperature revealed mostly cleavage fracture unlike the base metal specimen.

Large-scale testing and numerical study on an innovative dovetail UHPC joint subjected to negative moment

  • Zhang, Qifeng;Feng, Yan;Cheng, Zhao;Jiao, Yang;Cheng, Hang;Wang, Jingquan;Qi, Jianan
    • Computers and Concrete
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    • 제30권3호
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    • pp.175-183
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    • 2022
  • To study the working mechanism and size effect of an innovative dovetail UHPC joint originated from the 5th Nanjing Yangtze River Bridge, a large-scale testing subject to negative bending moment was conducted and compared with the previous scaled specimens. The static responses, i.e., the crack pattern, failure mode, ductility and stiffness degradation were analyzed. It was found that the scaled specimens presented similar working stages and working mechanism with the large-scale ones. However, the post-cracking ductility and relative stiffness degradation all decrease with the enlarged length/scale, apart from the relative stiffness after flexural cracking. The slab stiffness at the flexural cracking stage is 90% of the initial stiffness while only 24% of the initial stiffness reserved in the ultimate stage. Finite element model (FEM) was established and compared with the experiments to verify its effectiveness in exploring the working mechanism of the innovative joint. Based on this effective method, a series of FEMs were established to further study the influence of material strength, pre-stressing level and ratio of reinforcement on its deflection-load relationship. It is found that the ratio of reinforcement can significantly improve its load-carrying capacity among the three major-influenced factors.

Solidification of uranium mill tailings by MBS-MICP and environmental implications

  • Niu, Qianjin;Li, Chunguang;Liu, Zhenzhong;Li, Yongmei;Meng, Shuo;He, Xinqi;Liu, Xinfeng;Wang, Wenji;He, Meijiao;Yang, Xiaolei;Liu, Qi;Liu, Longcheng
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제54권10호
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    • pp.3631-3640
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    • 2022
  • Uranium mill tailing ponds (UMTPs) are risk source of debris flow and a critical source of environmental U and Rn pollution. The technology of microbial induced calcium carbonate precipitation (MICP) has been extensively studied on reinforcement of UMTs, while little attention has been paid to the effects of MICP on U & Rn release, especially when incorporation of metakaolin and bacillus subtilis (MBS). In this study, the reinforcement and U & Rn immobilization role of MBS -MICP solidification in different grouting cycle for uranium mill tailings (UMTs) was comprehensively investigated. The results showed that under the action of about 166.7 g/L metakaolin and ~50% bacillus subtilis, the solidification cycle of MICP was shortened by 50%, the solidified bodies became brittle, and the axial stress increased by up to 7.9%, and U immobilization rates and Rn exhalation rates decrease by 12.6% and 0.8%, respectively. Therefore, the incorporation of MBS can enhance the triaxial compressive strength and improve the immobilization capacity of U and Rn of the UMTs bodies solidified during MICP, due to the reduction of pore volume and surface area, the formation of more crystals general gypsum and gismondine, as well as the enhancing of coprecipitation and encapsulation capacity.

Preference and perception of low-sodium burger

  • Choi, Seung-Gyun;Yim, Sun-Goo;Nam, Sang-Myung;Hong, Wan-Soo
    • Nutrition Research and Practice
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    • 제16권1호
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    • pp.132-146
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    • 2022
  • BACKGROUND/OBJECTIVES: Various sodium reduction policies have been implemented. However, there are limitations in the aspect of actual field applicability and efficiency. For effective sodium reduction, cooperation with the field is required and consumer preference must be considered. Thus, this study aimed to develop a low-sodium burger considering field applicability and consumer preference. MATERIALS/METHODS: Focus group interviews and in-depth interviews on the sodium reduction measures were conducted with nine professionals in related fields to discuss practical methods for sodium reduction from September 7 to 21, 2018. By reflecting the interview results, a burger using a low-sodium sauce was developed, and preference analysis for sodium in the burger sauces and finished products was performed. The consumer preference for low-sodium burgers was evaluated on 51 college students on November 12, 2018. RESULTS: The results of the professional interview showed that it is desirable to practice sodium reduction gradually, and by reflecting this, the burger sauce was prepared by adjusting the ratio of refined salt to 15%, 30%, and 50%. The sodium content of the burger using low-sodium sauce was 399 mg/100 g in the control group, 362 mg/100 g in the H1 group, and 351.5 mg/100 g in the H2 group, showing a 9.3-11.9% decrease in sodium in the H1 and H2 groups. The preference evaluation on the low-sodium burgers showed a higher preference for burgers with 9.3-11.9% sodium reduction, which did not affect the overall taste. CONCLUSIONS: This study examined the potential for sodium reduction in the franchise foodservice industry. An approximate 10% sodium reduction resulted in an increase in consumer preference without affecting the strength of the taste. Thus, if applied gradually, sodium reduction at practical levels could increase the consumer preference without changing the taste or quality and could be applied in the franchise foodservice industry.

분자량 조절제의 함량에 따른 수계 아크릴 점착부여제의 합성 및 점착 특성 연구 (Study on Synthesis and Adhesion Properties of Water-based Acrylic Tackifier According to the Content of Chain Transfer Agent)

  • 백란지;정부영;김세진;허필호;천정미;천제환
    • 접착 및 계면
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    • 제23권3호
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    • pp.80-86
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    • 2022
  • 본 연구에서는 수계형 아크릴 점착제의 성능 및 점착 물성을 향상시키기 위해 분자량 조절제인 1-dodecanethiol(n-DM)의 함량이 다른 수계 아크릴 점착부여제를 합성하였으며 수계 아크릴 점착부여제의 투입량에 따른 물성 변화 확인을 위해 수분산성 아크릴 에멀젼에 수계 아크릴 점착부여제를 10/20/30 phr로 투입하여 물성을 측정하였다. 합성된 수계 아크릴 점착부여제의 분자량 및 유리전이온도(Tg)는 n-DM의 함량이 증가함에 따라 감소하는 경향을 나타내었다. 수분산성 아크릴 에멀젼에 수계 아크릴 점착부여제를 첨가하였을 때의 점착력 및 내열 유지력은 증가하였으며 수계 아크릴 점착부여제를 10 phr 또는 20 phr로 투입하였을 때에 가장 우수한 값을 나타내었다.

제자리 비행하는 이중 덕트 팬 비행체의 지면 효과에 대한 수치적 연구 (Numerical Investigation of Ground Effect of Dual Ducted Fan Aircraft During Hovering Flight)

  • 이유진;오세종;박동훈
    • 한국항공우주학회지
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    • 제50권10호
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    • pp.677-690
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    • 2022
  • Actuator disk method 기반의 유동 해석자를 이용하여 수직 이착륙 복합형 비행체 중 하나인 이중 덕트 팬 항공기에 대한 공력해석을 수행하고 관련 지면 효과를 분석하였다. 회전 격자 기법을 이용한 해석결과와의 비교를 통해, 지면 효과 분석을 위한 해석자의 특성과 정확도를 함께 평가하였다. 지면과의 거리에 따른 공력 성능과 유동장 특성을 분석하였다. 지면과의 거리가 가까울수록 팬 추력은 증가하지만, 덕트, 동체, 날개의 수직력 감소로 인한 총 수직력 및 제자리 비행 효율의 저하를 확인하였다. 동체 하부의 유동장 분석으로부터 팬 후류와 지면 간의 상호작용에 의해 발생하는 지면 와류와 분수 유동을 확인하고, 이들이 비행체 공력 성능에 미치는 영향을 분석하였다. 속도 프로파일 비교/검토를 통해 비행체로부터의 거리와 방향에 따른 기체 주변 아웃워시의 강도와 특성을 분석하였다. 또한 콜렉티브 피치각에 따른 지면 효과의 영향을 확인하였다.

복합 광선 요법(저출력 레이저 및 발광 다이오드)이 탈모 및 두피 상태에 미치는 영향 연구 (The Effects of Combined Phototherapy (Low-level Laser and Light-emitting Diode) on Hair Loss and Scalp Conditions)

  • 전소하;이정옥;조해;강윤경;이지선;이해광;임경민;신진희
    • 대한화장품학회지
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    • 제48권3호
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    • pp.245-254
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    • 2022
  • 본 연구에서는 655 nm에서 저출력 레이저와 625 ± 5 nm와 850 ± 10 nm에서 파장을 방출하는 LED를 이용한 복합 광선 요법이 탈모 및 두피에 나타나는 효능을 조사하고자 하였다. 이번 연구에는 총 33 명의 시험대상자가 등록되었다. 각 시험대상자는 Low-level laser therapy (LLLT)와 light-emitting diode (LED) 기기를 매일 10 min 씩 12 주간 두피와 모발에 사용했다. LLLT와 LED 기기를 사용한 지 12 주 후, 두피의 붉은기, 탄력, 수분 함량에서 상당한 개선이 있었으며, 모발의 윤기와 인장 강도, 탈락 모발 수가 개선되었다. 시험대상자가 시험 기기를 사용하는 기간 동안 특별한 피부 이상반응에 대한 보고는 없었다. LLLT와 LED를 이용한 복합 광선 요법은 탈모와 두피 상태 개선에 효과적인 요법임이 입증되었다.