Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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v.54
no.6
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pp.476-484
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2017
The purpose of this paper is to verify the structural integrity of a region with numerous penetration-holes in offshore structures such as semi-submersible rig and FPSO. In order to effectively check the yielding and buckling strength of plate members with penetration-holes, a screening analysis program was developed with the FE analysis tool to generate fine meshed model using the theoretical and analysis methods. When a hole is appeared in the plate structure members, the flow of stress is altered such that concentrations of stress form near the hole. Stress concentrations are of concern during both preliminary and detail design and need to be addressed from the perspectives of strength. To configure the geometrical shape, very fine meshed FE analysis is needed as the most accurate method. However, this method is practically impossible to apply for the strength verifications for all perforated plates. In this paper, screening analysis method was introduced to reduce analysis tasks prior to detailed FE analysis. This method is applied to not only the peak stress calculation combined stress concentration factor with nominal stress but also nominal equivalent stress calculation considering cutout effects. The areas investigated by very fine meshed analysis were to be chosen through screening analysis without any reinforcements for penetration-holes. If screening analysis results did not satisfy the acceptance criteria, direct FE analysis method as the 2nd step approach were applied with one of the coarse meshed model considering hole or with the very fine meshed model considering the hole shape and size. In order to effectively perform the local fine meshed analysis, automatic model generating program was developed based on the MSC/PATRAN which is pre-post FE analysis program. Buckling strength was also evaluated by Common Structure Rule (CSR) adopted by IACS as the stress obtained from very fine meshed FE analysis. Due to development of the screening analysis program and automatic FE modeling program, it was able to reduce the design periods and structural analysis costs.
Magazine of the Korean Society of Agricultural Engineers
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v.31
no.1
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pp.58-70
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1989
The paper compared the Bishop methed to the Fellenius method in the analysis of slope stability. Laboratory model test was carried out in the case of seepage flow considered. The results obtained from this study were summarized as follows; 1. The slice pieces of 10 were enough to analysis the slope stability. 2. The safety factor. by the Fellenius method was lower than the Bishop method by the 96 to 97% in the case of no seepage flow and by the 95 to 96% in the case of seepage flow considered. 3. Besides the parameter of soil and slope, the safety factor of slope was influenced by the height of slope. This phenomena was distinct in the height of height less than 10 meters. 4. In the case of clay, there was no difference in the safety factor of slope between Fellenius and Bishop rnethod. The safety factors of slope with the seepage flow considered were lower than those with no see-page flow. 5. The influence of cohesion on the safety factor was more significant in the Bishop method than in the Fellenius method. 6. The slope failure of model test of A and B soil samples with high permeability coefficient was taken place slightly in vicinity of toe by the concentration of stress and gradually increased 7. Under condition of same slope height, the shapper the slope, the shorter the radius and the center of critical circle appered downward and finally failure of slope occured inside the slope.
Adequate bone quality and stress distribution to the bone are of decisive importance for implant success. Even though the success rates of dental implants have been high, implant failures do occur. Overloading has been identified as a primary factor behind dental implant failure. The purpose of this study was to theoretically investigate the effect of two types of implants on the stress distribution in poor bone quality. Employing the finite element method, the study modeled a 4.1 mm diameter, 12.0 mm length implant placed in cortical or spongeous bone. A static loading of lOON was applied at the occlusal surface at 0, 30 degrees angle to the vertical axis of the implant. von Mises stresses concentrations in the supporting bone were analyzed with finite element analysis program. The results were as follows; 1. The stresses at the marginal bone were higher under buccal oblique load(30 degrees off of the long axis) than under vertical load. 2. Under buccal oblique load, the stresses were higher at the lingual marginal bone than at the buccal marginal bone, and the differences were almost the same. 3, Under vertical and oblique load, the stress was the highest at the marginal bone and lowest at the bone around apical portions of implant in cortical bone. 4, Under vertical load, Model 1 showed more effective stress distribution than Model 2 irrespective of bone types. On the other hand, Model 2 showed lower stress concentration than Model 1 under buccal oblique load.
With the wide applications of fiber-reinforced composite material in aero-structures and mechanical parts, the design of composite joints have become a very important research area because the joints are often the weakest areas in composite structures. This paper presents an analytical study of the stress distributions in mechanically single-fastened and multi-fastened composite laminates. The finite element models which treat the pin and hole contact problem using a contact stress analysis are described. A dimensionless stress concentration factor is used to compare the stress distributions in composite laminates quantitatively In the case of single-pin loaded composite laminate, the effects of stacking sequence, the ratio of a hole diameter and the width of a laminate (W/D ratio), the ratio of hole diameter and distance from edge to hole (E/D ratio), friction coefficient and clamping force are considered. In the case of multi-pin loaded composite laminate, the influence of the number of pins, pitch distance, number of rows, row spacing and hole pattern are considered. The results show that P/D ratio and E/D ratio affect more on stress distributions near the hole boundary than the other factors. In the case of multi-pin loaded composite laminate, the stress concentration in the double column case is better than the other cases of multi-pin loaded composite laminate.
Statement of problem: Main consideration was given to the stresses at the site of implant entry into the cortical bone at the alveolar crest. As a suspectible factor affecting the occurrence of stress concentrations, the contact angle between the implant and the alveolar crest bone was addressed. Purpose: The purpose of this study is to evaluate angles between the alveolar crest bone and the implant effect on the implant crestal area induced stresses using a finite element method. Material and methods: Cylindrically shaped, standard size ITI implants entering into alveolar crest with four different contact angles of 0, 15, 30, and 45 deg. with the long axis of the implant were axisymmetrically modelled. Alterations of stresses around the implants were computed and compared at the cervical cortical bone. Results and conclusion: The results demonstrated that regardless of the difference of the implant/alveolar crest bone contact angles, stress concentration occurred at the cervical bone and the angle differences led to insignificant variations in stress level.
Kim Jin-Woo;Shin Jae-Chul;Kim Myung-Soo;Lee Jae-Kook
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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v.29
no.7
s.238
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pp.921-929
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2005
This paper presents an accelerated life test for burnout of tungsten filament of incandescent lamp. From failure analyses of field samples, it is shown that their root causes are local heating or hot spots in the filament caused by tungsten evaporation and wire sag. Finite element analysis is performed to evaluate the effect of vibration and impact for burnout, but any points of stress concentration or structural weakness are not found in the sample. To estimate the burnout life of lamp, an accelerated life test is planned by using quality function deployment and fractional factorial design, where voltage, vibration, and temperature are selected as accelerating variables. We assumed that Weibull lifetime distribution and a generalized linear model of life-stress relationship hold through goodness of fit test and test for common shape parameter of the distribution. Using accelerated life testing software, we estimated the common shape parameter of Weibull distribution, life-stress relationship, and accelerating factor.
In order to consider the concept of the fitness for purpose'in fatigue design of offshore structure, fracture mechanics is applied to evaluate initial or weld defects. Generally, linear elastic fracture mechanics has been applied to tstimate initial fatigue crack propagation rate as well as long fatigue crack propagation rate. But, initial fatigue crack propagation rate in elasto-plastic notch field may not be characterized by application of stress intensity factor range .DELTA. K, because plastic effect due to stress concentration of notch may contribute to initial crack propagation. Therefore, to introduce the plastic effect into fatigue crack driving force, in this studty, the evaluating method of J-integral range .DELTA. J, was developed by willson was modified for application to notch field. In calculation of .DELTA. J obtained from the modified J-integral, stress gradient and crack closure behavior in the notch field were considered. The initial crack propagation rates in the notch fields of mild steels and high tensile strength steels were correlated to .DELTA. J. As the result, it was cleared that the present .DELTA. J is applicable to charachterize the fatigue crack propagation rates in both the elastic and elasto-plastic notch fields.
Kim, Kyung-Su;Kim, Ki-Sung;Kwon, Jung-Min;Park, Seong-Mo;Kim, Beom-Il
Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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v.43
no.2
s.146
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pp.213-219
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2006
Low cycle fatigue cracks are mainly detected at discontinuous welded locations with high stresses under repeated cyclic static loads due to cargo leading and unloading. Theoretical and analytical methods have been used for evaluation of local stress and strain which have an effect on a prediction of fatigue life, but those have difficulties of considering stress concentration at notched location and complicated material behavior of welded joint or heat affected zone. Electronic speckle pattern interferometry(ESPI) system is nondestructive and non-contact measurement system which can get the relatively accurate full field strain at critical positions such as welded zone and structural discontinuous location. In this study, local strain was measured on welded cruciform joint by ESPI system and then low cycle fatigue test was performed. Effect of local strain on low cycle fatigue life was examined by measured values using ESPI system. Moreover, experimental fatigue life was compared with established S-N curves using theoretical local strain and stress calculated by Neuber's rule.
Udeagha, Agbaeze Umazi;Shomkegh, Simon Alyegba;Daniel, Koko Sunday
Journal of Forest and Environmental Science
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v.32
no.2
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pp.205-211
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2016
Leaf chlorophyll content provides valuable information about physiological status of plants. However, fewer studies have investigated the difference in chlorophyll concentration in leaves of tropical afforestation tree species. Therefore, this study examines the difference in foliar chlorophyll contents of six tropical afforestation tree species namely: Tectona grandis, Pentaclethra macrophylla, Piptademiastrum africanum, Azadirachta indica, Brachystegia eurycoma and Gmelina arborea found in the relict forest in Umudike, South east, Nigeria. A single factor experiment in a completely randomised design in three replicates was employed to analyse the rate of leaf chlorophyll contents. Fisher's least significant different was used to test for significance in mean difference in foliar chlorophyll contents between tree species at 95% confidence interval using analysis of variance. The results of this study showed a significant difference in foliar chlorophyll concentration between the tree species with Tectona grandis having a higher chlorophyll concentration than other trees this could be as a result of its higher vegetative activity which increases its primary productivity followed by Pentaclethra macrophylla while Azadirachta indica having least the chlorophyll concentration. The study further revealed that other indigenous tree species like Piptademiastrum africanum and Brachystegia eurycoma have higher chlorophyll concentration. Further studies should be carry out to examine factors that have contributed informed the differences in the chlorophyll concentration of these trees species, thus this would broaden the understanding of their physiological status and equally encourage there conservation.
Kim, Jae Kwang;Park, Sang Mi;Jegal, Kyung Hwan;Kim, Young Woo;Byun, Sung Hui;Kim, Sang Chan;Cho, Il Je
The Korea Journal of Herbology
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v.30
no.4
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pp.57-64
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2015
Objectives : Oxidative stress is one of the most causes of hepatocyte injury. Gleditsia spina, the thorns ofGleditsia sinensisLam., has been known for its anti-cancer and anti-inflammatory effects in Korean medicine. The present study investigated hepatoprotective effect of Gleditsia spina water extract (GSE) against oxidative stress induced by arachidonic acid (AA) + iron in HepG2 cells.Methods : To investigate cytoprotective effect of GSE, cells were pretreated with GSE and then subsequently exposed to 10 μM AA for 12 h, followed by 5 μM iron. Cell viability was monitored by MTT assay, and expression of apoptosis-related proteins was examined by immunoblot analysis. To identify responsible molecular mechanisms, reactive oxygen species (ROS) production, GSH contents, and mitochondrial membrane potential were measured. In addition, effect of GSE on nuclear factor erythroid 2-related factor 2 (Nrf2) activation was determined by immunoblot and antioxidant response element (ARE)-driven reporter gene assays.Results : GSE pretreatment prevented AA + iron-mediated cytotoxicity in concentration dependent manner. In addition, ROS production, glutathione depletion, and mitochondrial impairment by AA + iron were significantly inhibited by GSE. Furthermore, GSE promoted translocation of Nrf2 to nucleus, which acts as essential transcription factor for induction of antioxidant genes. Increased nuclear Nrf2 that caused by GSE treatment promoted transcriptional activity of ARE. Finally, GSE up-regulated sestrin-2 which was widely recognized as target gene of Nrf2.Conclusions : This study demonstrates that GSE protects hepatocytes from oxidative stress via activation of Nrf2 signaling pathway.
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