• 제목/요약/키워드: Tensile Modulus

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모듈러 포장에 적용가능한 고탄성 연결재료 개발을 위한 해석적 연구 (An analytical Study for the Development of Highly Elastic Material applicable for Joint in Modular Pavement)

  • 이영호;강수태;송재준;이상윤
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제14권11호
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    • pp.5947-5955
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    • 2013
  • 본 연구에서는 급속시공이 가능한 모듈러 도로포장 시스템에서 포장체 모듈 사이의 조인트에서 발생하는 축방향 변형량을 평가하고, 시멘트 페이스트, 에폭시, 폴리우레탄을 매트릭스로 하는 2성상 복합재료에 대하여 조인트 연결재료로서의 적용가능성을 검토하였다. 포장체 모듈 하부에 받침이 있는 경우와 노반에 직접 접촉하는 경우에 대해 FEM해석을 실시하여 발생 변형량을 평가하였다. 변형 유발 요인으로 자중 및 활하중, 온도변화 및 건조수축을 고려하였으며, 그 중 온도변화에 의한 영향이 가장 큰 것으로 나타났다. 2성상 복합체의 변형성능 예측은 수정 전단지연 모델을 이용하여 수행하였다. 모래 혼입 부피비율에 따른 복합체의 탄성계수와 최대 인장변형률 변화를 검토한 결과, 15~20 mm의 조인트 폭에 대해, 폴리우레탄을 사용할 경우 모래를 20~30 % 비율로 치환함으로써 소요 변형성능을 확보하면서 동시 경제적인 조인트 연결재료로 활용할 수 있는 것으로 나타났다.

Falling Weight Deflectometer 처짐값을 이욤한 아스팔트 포장체의 구조적 상태 평가기법 개발 (Development of the Structural Condition Evaluation Technique for Asphalt Pavements Using Falling Weight Deflectometer Deflections)

  • 손종철;이석근;안덕순;박희문
    • 한국도로학회논문집
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    • 제8권4호
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    • pp.115-124
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    • 2006
  • 본 논문의 목적은 Falling Weight Deflectometer 처짐값을 이용하여 아스팔트 포장체의 구조적 상태 평가기법을 개발하고, 이를 이용하여 포장체 각 층의 구조적 상태 평가기준을 제시함에 있다. 유한요소해석 아스팔트 포장체 구조해석 프로그램을 이용하여 가상적 데이터베이스를 구축하여 포장체의 표면처짐값과 포장체 내부반응과의 상관관계를 도출하였다. FWD 처짐값과 포장체 두께를 이용하여 직접적으로 포장체 내부반응을 계산할 수 있는 아스팔트 포장체의 내부반응 모델을 통계적 회귀분석을 통하여 개발하였다. 개발된 반응모델을 토대로 아스팔트 포장체 각 층의 구조적 상태를 평가하기 위한 절차를 제시하였다. 본 연구에서 제시한 평가 절차를 검증하기 위하여 국도 11개와 지방도 8개 노선에서 FWD와 동적관입시험을 수행하였으며, 현장에서 채취한 코어는 아스팔트 시편의 삼축압축반복재하시험을 수행하였다. 연구결과, 아스팔트층의 경우 아스팔트층 하부의 인장변형률값과 회복탄성계수값이 아스팔트 층의 강성 특성을 평가하는 중요한 인자로 판단되었다. 보조기층에서는 BDI값과 보조기층 상부의 압축변형률이 보조기층의 지지력 평가에 적합하였으며, 하부층의 경우 BCI값과 하부층 상부의 압축변형률값이 노상토의 지지력 및 상태를 판단하는데 적절한 인자로 선정되었다. 아스팔트층과 보조기층은 3단계, 하부층은 2단계로 구분하여 아스팔트 포장체의 구조적 상태를 평가 할 수 있는 기준을 제시하였다.

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잣나무 만곡 복합집성재의 휨강도 성능평가 (Performance Evaluation of Bending Strength of Curved Composite Glulams Made of Korean White Pine)

  • 송요진;정홍주;이인환;홍순일
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제43권4호
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    • pp.463-469
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    • 2015
  • 본 연구에서는 잣나무 곡선부재의 휨 성능을 향상시키기 위하여 Glass fiber 소재의 보강재와 낙엽송 층재로 보강한 만곡 복합집성재를 제작하였다. 잣나무 만곡집성재는 보강유무 및 보강방법에 의하여 다섯 종류로 제작되었다. 대조시험편인 Type-A는 잣나무 층재로만 제작된 시험편이며, Type-B는 최외층에 잣나무 대신 동일한 두께의 국내산 낙엽송층재로 제작한 시험편이다. Type-C는 직물형태의 glass fiber cloth가 매 층재 사이에 삽입된 시험편이다. Type-D는 glass fiber cloth가 최외층재들의 안쪽과 바깥쪽에 2장씩 보강된 시험편이다. Type-E는 sheet 타입의 GFRP를 Type-D와 동일한 위치에 1장씩 보강한 시험편이다. 휨 강도 시험 결과, Type-A의 파괴계수와 비교하여 Type-B는 29%, Type-C는 6%, Type-E는 48% 증가되었으며 Type-D는 오히려 2% 감소하였다. 파괴모드에서 Type-A와 Type-B 그리고 Type-C는 최대하중에 도달하는 순간 완전히 파단되는 경향을 보였다. 그러나 Type-D와 Type-E는 보강재에 의해 파단이 억제되어 하중의 감소가 천천히 진행되었으며, 보강재 GFRP sheet(Type-E)는 압축응력과 인장응력에 대한 보강효과가 glass fiber cloth(Type-D)보다 양호한 것으로 확인되었다.

다발형 폴리아미드섬유 보강 콘크리트의 역학적 성능평가 (Evaluation on the Mechanical Performance of Concrete Using Entanglement Polyamide Fiber)

  • 전중규;김규용;전찬기;이수철
    • 한국재난정보학회 논문집
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    • 제8권3호
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    • pp.223-233
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    • 2012
  • 콘크리트의 보강재료로 사용되고 있는 강섬유는 강성이 크고 중량이 무거워 안전관리의 어려움이 있으며, 강섬유의 부식으로 인한 내구성 저하 및 높은 리바운드 손실량이 등이 개선사항으로 요구되고 있다. 이와같이 2009년 개정된 규정에 의해 강섬유 외의 재료보강이 가능해짐에 따라 콘크리트 보강재료로서 강섬유 이외의 다양한 섬유의 적용성 검토가 필요한 실정이다. 강섬유는 기타섬유에 비해 강성이 크고, 섬유의 형상에 따라 부착성능을 개선하였만, 유기섬유의 경우 강섬유에 비해 일반적으로 탄성계수 및 인장강도가 낮고 섬유의 뭉침현상이 발생하여 콘크리트 보강재료로 사용하기 위해서는 적절한 섬유 개질이 필요한 실정이다. 이러한 관점에서, 본 연구에서는 미세섬유를 다발형 단일 개체로서 공기 압출성형을 통해 부착 비표면적을 크게 하여 역학적 성능을 고려하고, 섬유의 표면을 계면 활성제로 개질하여 분산성을 향상시킨 폴리아미드섬유와 강섬유, PP섬유를 혼입한 콘크리트를 비교하여 현장 활용을 위한 기초 자료를 제시하고자 한다.

다양한 폴리올을 갖는 수분산 폴리우레탄의 특성 비교 (Comparison of Properties of Waterborne Polyurethanes Containing Various Polyols)

  • 서석훈;이영희;박차철;김한도
    • 청정기술
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    • 제24권3호
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    • pp.190-197
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    • 2018
  • 3-Methyl-1,5-pentanediol (MPD)/1,6-hexane diol (HD)/1,4-butanediol (BD)과 adipic acid (A)로부터 얻어진 에스터 폴리올(A/BD/MPD 및 A/BD)과 카보네이트 폴리올(C/HD/MPD, C/HD, C/BD)과 에터 폴리올 [poly(tetramethylene oxide glycol), PTMG]과 같은 3 종류의 폴리올을 사용한 수 분산 폴리우레탄(WPU) 에멀젼(평균 입도: 59 ~ 71 nm)을 제조하였다. 본 연구는 폴리올 분자구조(소프트 세그먼트의 분자구조)가 WPU의 특성에 미치는 영향에 대하여 초점을 맞추었다. 소프트 세그먼트 Tg (Tgs), 100% 탄성률 및 인장강도는 카보네이트 폴리올을 사용한 경우가 가장 높고 그 다음이 에스터 폴리올이며 에터 폴리올이 가장 낮게 나타났으나, 신도의 경우는 이와 반대의 경향을 나타내었다. 그리고 MPD가 함유된 폴리올을 이용하여 합성된 WPU의 경우가 MPD를 함유하지 않은 경우보다 Tgs, 100% 탄성률 및 강도는 낮고 신장률은 보다 높게 나타났다. MPD 성분을 함유한 WPU 필름의 투명도는 MPD 성분을 함유하지 않은 WPU 필름보다 광 투광도 및 투명도가 우수함을 알 수 있었으며, 카보네이트 폴리올 기반의 WPU 필름의 광 투광도 및 투명도가 에스터 폴리올 및 에터 폴리올 기반의 WPU 필름보다 약간 우수함을 알 수 있었다.

레진강화형 글라스아이오노머의 2 축 굽힘강도 (BI-AXIAL FRACTURE STRENGTH OF RESIN MODIFIED GLASS IONOMERS)

  • 이용근;임미경;구대회;이정식
    • Restorative Dentistry and Endodontics
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    • 제22권2호
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    • pp.751-760
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    • 1997
  • Resin-modified glass ionomers were introduced in 1988 to overcome the problems of moisture sensitivity and low early mechanical strengths of the conventional glass ionomers, and to maintain their dinical advantages. The purpose of this study was to evaluate the bi-axial fracture strength of four resinmodified glass-ionomers(Fuji II LC, Vitremer, Dyract, VariGlass), one resin composite material(Z-100), and one conventional glass-ionomer(Fuji II). Three specimens of each material and shade combination were made according to the manufacturers' instructions. Materials were condensed into metal mold with a diameter of 10mm and a thickness of 2.0mm and pressed between two glass plates. Resin-modified glass ionomers were polymerized using a Visilux II light curing unit by irradiating for 60 seconds from both sides, and conventional glass ionomer was cured chemically. After specimens were removed from the molds, surfaces were polished sequentially on wet sandpapers up to No. 600 silicone carbide paper. The specimens were thermocycled for 2,000 cycles between $5^{\circ}C$ and $55^{\circ}C$ distilled water. After thermocycling, bi-axial fracture strengths were measured using a compressive-tensile tester(Zwick 1456 Z020, Germany) with the cross head speed of 0.5mm/minute. The results were as follows: 1. Two factors of the kind and color of materials had a main effect on bi-axial fracture strength (p<0.01), and bi-axial fracture strength was influenced significantly by the kinds of materials (p<0.01). But there was no significant interaction between two variables of the kind and color of materials (p>0.05). 2. Comparing the mechanical properties of the materials, the elastic modulus of Z100 was higher than any other material, and there was no difference in the displacement at fracture among materials. The bi-axial fracture strength of Z100 was significantly higher than any other material, and that of resin-modified glass ionomers was significantly higher than that of conventional glass ionomer (p<0.05). 3. In the same material group, the color of material had little influence on the mechanical properties.

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셀룰로오스 블렌드 필름의 특성연구 : 모폴로지, 기계적 성질, 및 가스 투과도 (Characterizations of Cellulose Blend Films: Morphology, Mechanical Property, and Gas Permeability)

  • 장서원;장진해
    • 폴리머
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    • 제32권1호
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    • pp.63-69
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    • 2008
  • 두 가지 서로 다른 첨가제(additive)를 사용한 셀룰로오스 블렌드들의 기계적 성질과 모폴로지를 비교하였다. 용액 블렌딩법을 통해 만든 셀룰로오스 블렌드에는 폴리(비닐 알코올) (poly(vinyl alcohol)), PVA)과 에틸렌 글리콜(ethylene glycol, EG) 등의 첨가제가 사용되었다. 고분자 매트릭스에 사용된 첨가제의 양에 따라 블렌드 필름의 물성들은 다양하게 변하였다. PVA와 EG가 각각 30 wt%와 10 wt% 포함되었을 때 셀룰로오스 블렌드 필름의 최종인장 강도와 초기 탄성률은 가장 높은 값을 보였다. 용액 블렌딩법을 이용하여 EG를 셀룰로오스 블렌드(셀룰로오스/PVA (70/30=w/w))에 섞은 삼성분계(ternary system) 필름을 얻었으며, 이 필름에서는 EG가 40 wt% 포함되었을 때 기계적 물성이 가장 높은 값을 가졌다. 또한, 이 값은 셀룰로오스를 이용한 이성분계 블렌드 필름들보다 더 높은 기계적 성질을 나타내었다. 삼성분계 블렌드 필름에서 산소 투과도($O_2TR$)는 EG 함량이 증가할수록 가스 투과도 역시 일정하게 감소하였다. 전체적으로는 블렌드된 셀룰로오스 필름의 기계적 성질이 순수한 셀룰로오스보다 더 우수하였다.

광중합형 수복용 복합레진의 기계적 성질에 미치는 수중침적과 Thermal Cycling의 영향 (Effect of Immersion in Water and Thermal Cycling on the Mechanical Properties of Light-cured Composite Resins)

  • 배태성;김태조;김효성
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.327-336
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    • 1996
  • This study was performed to investigate the effec% of immersion in water and thermal cycling on the mechanical peoperties of light cured restorative composite resins. Five commerically available light-cured composite resins(Photo Clearfil A : CA, Lite-Fil A . LF, Clearril Photo Posterior CP, Prisms AP.H.. PA, 2100 : ZH) were unto The specimens of 12 m in diameter and 0.7 m in thickness were made, and an immersion in $37^{\circ}C$ water for 7 days and a thermal cycling of 1000 cycles at 15 second dwell time each in $5^{\circ}C$ and $55^{\circ}C$ baths were performed. Biaxial flexure test was conducted using the ball-on-three-ball method at the crosshead speed of 0.5mm/min. In order to investigate the deterioration of composite resins during the thermal cycling test, Weibull analysis for the biaxial flexure strengths was done. Fracture surfaces and the surfaces before and after the thermal cycling test were examined by SEM. The highest Weibull modulus value of 10.09 after thermal cycling tests which means the lowest strength variation, was observed in the CP group, and the lowest value of 4.47 was obsered in the LF Group. Biaxial flexure strengths and Knoop hardness numbers significantly decreased due to the thermal cycling ($\textit{p}$< 0.01), however, they recovered when specimens were drie4 The highest biaxial flexure strength of 125.65MPa was observed in the ZH group after the thermal cycling test, and the lowest value of 64.86MPa was observed in the CA group. Biaxial flexure strengths of ZH and CP groups were higher than those of PA, CF, and CA groups after thermal cycling test($\textit{p}$< 0.05). Knoop hardness numbers of CP group after the thermal cycling test was the highest(95.47 $\pm$ 7.35kg/$mm^2$) among the samples, while that of CA group was the lowest(30.73 $\pm$ 2.58kg/$mm^2$). Knoop hardness numbers showed the significant differences between the CP group and others after the thermal cycling test(($\textit{p}$< 0.05). Fracture surfaces showed that the composite resin failure developed along the matrix resin and the filler/resin interface region, and the cracks propagated in the conical shape from the maximum tensile stress zone.

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고강도경량 자기충전콘크리트에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the High Strength Lightweight Self-Compacting Concrete)

  • 최연왕;김용직;문한영
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제17권6호
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    • pp.923-930
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    • 2005
  • 본 연구에서는 Nan-Su의 자기충전콘크리트(Self-Compacting Concrete)의 배합설계 방법중 주요인자인 골재 채움률(Packing Factor : PF)을 수정 및 보완한 배합설계 방법을 이용하여 고강도경량 자기충전콘크리트(High Strength Lightweight Self-Compacting Concrete)를 제조하고 자기충전성 및 역학적 특성을 검토하였다. 콘크리트의 자기충전성 평가는 Slump-flow, V-funnel 유하시간, Slump-flow mm도달시간 및 U-box 충전높이를 측정하여 일본토목학회(JSCE)의 자기충전콘크리트 기준 중 2등급 범위를 적용시켜 검토하였다. 고강도경량 자기충전콘크리트의 재령 뽀일 압축강도는 모든 배합에서 30MPa 이상으로 나타났으며, 압축강도와 쪼갬 인장강도 및 탄성계수의 비는 기존의 연구경향과 유사한 값을 나타내고 있었다 또한, 재령 28일 압축강도와 기건 단위용적질량은 다중회귀분석 결과 $f_c=-0.16LC-0.008LS+50.05(R=0.83)$$f_d=-3.598LC-2.244LS+2,310(R=0.99)$로 나타났다.

$Br{\aa}nemark\;Novum^{(R)}$ 즉시 임플랜트 보철 수복 방법에 관한 삼차원 유한요소 분석적 연구 (THREE DIMENSIONAL FINITE ELEMENT ANALYSIS OF $BR{\AA}NEMARK\;NOVUM^{(R)}$ IMMEDIATE IMPLANT PROSTHODONTIC PROTOCOL)

  • 김우영;김영수;장경수;김창회
    • 대한치과보철학회지
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    • 제39권5호
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    • pp.463-476
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    • 2001
  • Since the treatment of edentulous patients with osseointegrated implant was first introduced more than 30 years ago, implant therapy has become one of the most important dental treatment modalities today. Based on the previous experience and knowledge, $Br{\aa}nemark\;Novum^{(R)}$ protocol was introduced with the concept of simplifying surgical and prosthetic technique and reducing healing time recently. This protocol recommends the installation of three 5mm wide diameter futures in anterior mandible and the prefabricated titanium bars for superstructure fabrication. This study was designed to analyze the stress distribution at fixture and superstructure area according to changes of fixture number, diameter and superstructure materials. Four 3-dimensional finite element models were fabricated. Model 1 - 5 standard fixtures (13mm long and 3.75mm in diameter) & superstructure consisted of type IV gold alloy and resin Model 2- 3 wide diameter fixtures (13mm long and 5.0mm in diameter) & superstructure consisted of type IV gold alloy and resin Model 3-3 wide diameter fixtures (13mm long and 5.0mm in diameter) & superstructure consisted of titanium and resin Model 4-3 wide diameter fixtures (13mm long and 5.0mm in diameter) & superstructure consisted of titanium and porcelain A 150N occlusal force was applied on the 1st molar of each model in 3 directions - vertical($90^{\circ}$), horizontal($0^{\circ}$) and oblique($120^{\circ}$). After analyzing the stresses and displacements, following results were obtained. 1. There were no significant difference in stress distribution among experimental models. 2. Model 2, 3, 4 showed less amount of compressive stress than that of model 1. However, tensile stress was similar. 3. Veneer material with a high modulus of elasticity demonstrated less stress accumulation in the superstructure. Within the limites of this study, $Br{\aa}nemark\;Novum^{(R)}$ protocol demonstrated comparable biomechanical properties to conventional protocol.

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