• 제목/요약/키워드: Tension Gradient

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열처리 및 가열방식에 따른 Zr-2.5Nb 압력관의 수소지연균열 특성에 관한 연구 (A Study on the Characteristics of Delayed Hydride Cracking in Zr-2.5Nb Pressure Tube with the Heating-up and Heat-treatment)

  • 나은영
    • 한국해양공학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.69-73
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    • 2009
  • The objective of this study was to obtain a better understanding of the delayed hydride cracking (DHC) of Zr-2.5Nb alloy. The DHC model has some defects: first, it cannot explain why the DHC velocity (DHCV) becomes constant regardless of an applied stress intensity factor, even though the stress gradient is affected by the applied stress intensity factor at the notch tip. Second, it cannot explain why the DHCV has a strong dependence on the method of approaching the test temperature by a cool-down or a heating-up, even under the same stress gradient, and third, it cannot predict any hydride size effect on the DHC velocity. The DHC tests were conducted on Zr-2.5Nb compact tension specimens with the test temperatures reached by a heating-up method and a cool-down method. Crack velocities were measured in hydrided specimens, which were cooled from solution-treatment temperatures at different rates by being furnace-cooled, water-quenched, and liquid nitrogen-quenched. The resulting hydride size, morphology, and distributions were examined by optical metallography. It was found that fast cooling rates, which produce very finely dispersed hydrides, result in higher crack growth rates. This different DHC behavior of the Zr-2.5Nb tube with the cooling rate after a homogenization treatment is due to the precipitation of the $\gamma$-hydrides only in the water-quenched Zr-2.5Nb tube. This experiment will provide supporting evidence that the terminal solid solubility of a dissolution (TSSD) of $\gamma$-hydrides is higher than that of $\delta$-hydrides.

반복호흡(反覆呼吸)을 하는 견폐(犬肺)에서의 혈액(血液) Gas와 폐포(肺胞) Gas의 비교(比較)에 관(關)하여 (Comparison of Blood and Alveolar Gas Composition during Rebreathing in the Dog Lung)

  • 유창준
    • 대한수의학회지
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    • 제12권1호
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    • pp.25-35
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    • 1972
  • 견(犬)의 전좌폐(全左肺) 또는 좌폐하엽(左肺下葉)을 고무 낭(囊)으로 반복호흡(反覆呼吸)(rebreathing)을 연속(連續)시키며 폐동맥(肺動脈)(혼합정맥혈액(混合靜脈血液)) 및 폐정맥(肺靜脈)의 혈중탄산(血中炭酸)gas와 산소(酸素)를 반복호흡(反覆呼吸)한 폐포(肺胞)의 탄산(炭酸)gas 및 산소(酸素)와 비교(比較)하였다. 이들 두 기체(氣體)에 있어서 폐포(肺胞) gas의 장력(張力)이 혈액(血液) gas의 장력(張力)보다 항상 컸으며, 또 폐포(肺胞)와 폐동맥간(肺動脈間)의 경사도(傾斜度)가 폐포(肺胞)와 폐정맥간(肺靜脈間)의 경사도(傾斜度)보다 컸으나 탄산(炭酸) gas에 있어서만 유의성(有意性)이 있었다. 이 결과는 폐조직(肺組織)의 대사과정(代謝過程)에 의(依)하여 탄산(炭酸) gas가 생성(生成)되어 혈류(血流)로 운반(運搬)되어지기 때문이라 생각된다. 폐포(肺胞)와 폐정맥간(肺靜脈間)의 경사도(傾斜度)가 감소(減少)될때 폐동맥(肺動脈)과 폐정맥(肺靜脈)의 탄산(炭酸)gas장력(張力)의 차이(差異)는 증가(增加)하였고 마취심도(麻醉深度)와는 무간(無間)하였다. 본실험(本實驗)에서 반복호흡(反覆呼吸)을 하는 폐내(肺內)의 혐기성대사(嫌氣性代謝)(anaerobic metabolism)로 대사성산(代謝性酸)의 생성(生成)에 의(依)하여 폐(肺)를 통과(通過)한 혈액중(血液中) base exces 감소(減少)를 예측(豫測)할수 있었으나 그러한 증거(證據)는 없었다.

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Bile Acid Modulation of Gastroinstinal Smooth Muscle Contraction and Ionic Currents

  • Lee, Hye-Kyung;Lee, Kyoung-Hwa
    • The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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    • 제4권4호
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    • pp.333-338
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    • 2000
  • We have examined whether bile acids can affect the electrical and mechanical activities of circular smooth muscle of canine colon and ileum, using isometric tension measurement or patch clamp technique. It was found that a dilution of canine bile $(0.03{\sim}2%\;by\;volume)$ enhanced or inhibited the amplitude of spontaneous contractions. An individual component of bile, deoxycholic acid (DCA) enhanced the frequency and amplitude of the spontaneous contractile activity at $10^{-6}\;M,$ while DCA at $10^{-4}\;M$ inhibited the contraction. Similarly, the response to cholic acid was excitatory at $10^{-5}\;M$ and inhibitory at $3{\times}10^{-4}\;M.$ Taurocholic acid at $10^{-4}\;M$ enhanced the amplitude of muscle contraction. Electrically, canine bile at 1% reversibly depolarized the colonic myocytes under current clamp mode. Bile acids also elicited non-selective cation currents under voltage clamp studies, where $K^+$ currents were blocked and the $Cl^-$ gradient was adjusted so that $E_{Cl}^-$ was equal to -70 mV, a holding potential. The non-selective cation current might explain the depolarization caused by bile acids in intact muscles. Furthermore, the bile acid regulation of electrical and mechanical activities of intestinal smooth muscle may explain some of the pathophysiological conditions accompanying defects in bile reabsorption.

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Three Dimensional FEM Simulation for Spinning of Non-circular Fibers

  • Kim, Heejae;Chung, Kwansoo;Youn, Jae-Ryoun
    • Fibers and Polymers
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    • 제1권1호
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    • pp.37-44
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    • 2000
  • A finite element method is employed fer a flow analysis of the melt spinning process of a non-circular fiber, a PET(polyethylene terephthalate) filament. The flow field is divided into two regions of die channel and spin-line. A two dimensional analysis is used for the flow within the die channel and a three dimensional analysis fur the flow along the spin-line. The Newtonian fluid is assumed for the PET melt and material properties are considered to be constant except for the viscosity. Effects of gravitation, air drag force, and surface tension are neglected. Although the spin-line length is 4.5 m only five millimeters from the spinneret are evaluated as the domain of the analysis. Isothermal and non-isothermal cases are studied fer the flow within the die channel. The relationship between the mass flow rate and the pressure gradient is presented for the two cases. Three dimensional flow along the spin-line is obtained by assuming isothermal conditions. It is shown that changes in velocity and cross-sectional shape occur mostly in the region of 1mm from the die exit.

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Thermal post-buckling behavior of imperfect temperature-dependent sandwich FGM plates resting on Pasternak elastic foundation

  • Barka, Merbouha;Benrahou, Kouider Halim;Bakora, Ahmed;Tounsi, Abdelouahed
    • Steel and Composite Structures
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    • 제22권1호
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    • pp.91-112
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    • 2016
  • In this paper, post-buckling behavior of sandwich plates with functionally graded (FG) face sheets under uniform temperature rise loading is examined based on both sinusoidal shear deformation theory and stress function. It is supposed that the sandwich plate is in contact with an elastic foundation during deformation, which acts in both compression and tension. Thermo-elastic non-homogeneous properties of FG layers change smoothly by the variation of power law within the thickness, and temperature dependency of material constituents is considered in the formulation. In the present development, Von Karman nonlinearity and initial geometrical imperfection of sandwich plate are also taken into account. By employing Galerkin method, analytical solutions of thermal buckling and post-buckling equilibrium paths for simply supported plates are determined. Numerical examples presented in the present study discuss the effects of gradient index, sandwich plate geometry, geometrical imperfection, temperature dependency, and the elastic foundation parameters.

위성체 태양전지판 구조물의 열적 플러터 해석 (Thermal Flutter Analysis of Spacecraft Solar Array Structure)

  • 윤일성;강호식;정남희;송오섭
    • 한국항공우주학회지
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    • 제33권7호
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    • pp.26-32
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    • 2005
  • 본 논문에서는 위성체 태양전지의 진동응답을 분석하였다. 태양전지는 복합재료 얇은 벽보와 태양전지 판 및 보조 바로 구성되어 있다. 복합재료 얇은 벽보는 전단 변형, 12차 와핑, 회전 관성과 재료의 방향성 등을 고려해야 한다. 태양전지 판은 z 방향으로 일정한 장력이 가해지는 얇은 막이며 보조 바는 강체 구조물이다. 열적 구배에 따른 구조 변형에 의한 영향을 고려하여 연성된 열적 구조 해석을 수행하였으며, 열적 불안정성 조건이 되는 안정성 기준 인자들을 분석하였다.

Analytical solution for nonlocal buckling characteristics of higher-order inhomogeneous nanosize beams embedded in elastic medium

  • Ebrahimi, Farzad;Barati, Mohammad Reza
    • Advances in nano research
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    • 제4권3호
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    • pp.229-249
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    • 2016
  • In this paper, buckling characteristics of nonhomogeneous functionally graded (FG) nanobeams embedded on elastic foundations are investigated based on third order shear deformation (Reddy) without using shear correction factors. Third-order shear deformation beam theory accounts for shear deformation effects by a parabolic variation of all displacements through the thickness, and verifies the stress-free boundary conditions on the top and bottom surfaces of the FG nanobeam. A two parameters elastic foundation including the linear Winkler springs along with the Pasternak shear layer is in contact with beam in deformation, which acts in tension as well as in compression. The material properties of FG nanobeam are supposed to vary gradually along the thickness and are estimated through the power-law and Mori-Tanaka models. The small scale effect is taken into consideration based on nonlocal elasticity theory of Eringen. Nonlocal equations of motion are derived through Hamilton's principle and they are solved applying analytical solution. Comparison between results of the present work and those available in literature shows the accuracy of this method. The obtained results are presented for the buckling analysis of the FG nanobeams such as the effects of foundation parameters, gradient index, nonlocal parameter and slenderness ratio in detail.

An efficient adaptive finite element method based on EBE-PCG iterative solver for LEFM analysis

  • Hearunyakij, Manat;Phongthanapanich, Sutthisak
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제83권3호
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    • pp.353-361
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    • 2022
  • Linear Elastic Fracture Mechanics (LEFM) has been developed by applying stress analysis to determine the stress intensity factor (SIF, K). The finite element method (FEM) is widely used as a standard tool for evaluating the SIF for various crack configurations. The prediction accuracy can be achieved by applying an adaptive Delaunay triangulation combined with a FEM. The solution can be solved using either direct or iterative solvers. This work adopts the element-by-element preconditioned conjugate gradient (EBE-PCG) iterative solver into an adaptive FEM to solve the solution to heal problem size constraints that exist when direct solution techniques are applied. It can avoid the formation of a global stiffness matrix of a finite element model. Several numerical experiments reveal that the present method is simple, fast, and efficient compared to conventional sparse direct solvers. The optimum convergence criterion for two-dimensional LEFM analysis is studied. In this paper, four sample problems of a two-edge cracked plate, a center cracked plate, a single-edge cracked plate, and a compact tension specimen is used to evaluate the accuracy of the prediction of the SIF values. Finally, the efficiency of the present iterative solver is summarized by comparing the computational time for all cases.

장력 침투계(Disk Tension Infiltrometer)와 van Genuchten-Mualem 모형 적용에 따른 불포화수리 전도도의 비교 해석 (Comparison of Disk Tension Infiltrometer and van Genuchten-Mualem Model on Estimation of Unsaturated Hydraulic Conductivity)

  • 허승오;정강호;박찬원;하상건;김정규
    • 한국토양비료학회지
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    • 제39권5호
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    • pp.259-267
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    • 2006
  • 수리 전도도는 수리구배에 대한 플럭스의 비율을 나타내며, 포화된 토양에서의 물의 이동이 포화수리전도도이고 불포화된 토양에서의 이동이 불포화수리전도도이다. 일반적인 밭 상태에서의 토양수분 조건은 불포화수리전도도로 표시하는 것이 적절하나 그 상태를 표현하기가 쉽지 않다. 토양의 불포화 상태를 나타내는데 가장 많이 쓰이고 있는 VGM(van Genuchten Mualem) 모형은 토양수분 포텐셜과 수분함량의 함수로 구성된 모형이며 몇 가지 매개변수가 필요하다. VGM 모형의 매개변수를 얻기 위해 본 연구에서는 VGM 모형의 매개변수를 계산해주는 프로그램인 Rosetta를 사용하였다. Rosetta 모형은 신경그물 얼개(neural network)를 이용하여 토양의 물리적 자료들인 토성이나 모래, 미사, 점토 함량 또는 용적밀도나 33 kPa, 1500 kPa에서의 토양수분 함량 자료를 가지고 VGM의 매개변수인 Ko(effedive saturated hydraulic conductivity), ${\theta}r$(residual soil water content), ${\theta}s$(saturated soil water content), L, n, m(=1-1/n)을 예측하는 모형으로 미국 농무성(USDA-ARS)에서 개발한 프로그램이다. Rosetta를 이용하여 10kPa에서의 불포화수리전도도를 예측하였다. 또한 Gardner와 Wooding의 모형을 기반으로 하여 만들어진 장력침투계의 포화수리전도도 값을 Gardner식에 적용하여 1, 3, 5, 7 kPa에서의 불포화수리전도도 값을 17개 토양통을 대상으로 하여 구했다. 토양수분 potential이 3 kPa에서는 물의 이동이 거의 없는 토양들이 있었는데 반해 남계통을 비롯한 학곡통, 회곡통, 백산통, 상주통, 석천통, 예산통 등 7개의 토양은 3 kPa에서도 약간의 물의 이동이 있었다. 또한, 1 kPa에서 물의 이동은 삼각통에서 $40.8{\times}10^{-5}cm{\cdot}sec^{-1}$로 이동 속도가 가장 컸으며 그 뒤로 예산통, 화봉통, 학곡통, 백산통 등이 토양에서 빠른 속도로 이동하였다. 가천통이나 석천통 및 우곡통은 1 kPa에서의 이동 속도가 아주 느린 토양으로 판단되었다. PTF와 VG모형에 의해 얻어진 10 kPa에서의 수분함량 예측 값을 VGM 모형에 적용해 불포화수리전도도를 구했을 때, VG모형에 의한 예측 값은 존재하는 반면 PTF에 의한 값은 결측 값이 존재해 그 적용에 한계가 있었다. 그리고 1 kPa에서 불포화 수리전도도를 VGM 모형으로 예측한 값과 측정된 값을 Gardner 모형으로 해석한 값을 비교했을 때 자갈이 없는 토양에서는 일정한 경향(exponential 함수)이 존재한 반면, 자갈이 있는 토양에서는 경향을 발견할 수가 없었다. 이상의 결과로 불포화 수리전도도 특성평가에 대한 VGM 모형의 적용성을 살펴보았을 때는 우리나라와 같이 경사지가 많고 토심이 깊지 않으면서 자갈함량이 많은 토양에서는 한계가 있을 것으로 판단되었다.

강구조물(鋼構造物)의 용접연결부(鎔接連結部)의 피로강도(疲勞强度)에 관한 연구(研究)(I) (A Study on the Fatigue Strength of the Welded Joints in Steel Structures(I))

  • 박제선;장동일;정영화
    • 대한토목학회논문집
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    • 제5권3호
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    • pp.161-175
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    • 1985
  • 판항교(鈑桁橋)의 덮개 판(板), 수직보강재(垂直補强材) 및 연결판(連結板) 등의 용접연결부(鎔接連結部)를 포함하는 실물(實物)을 modeling 하여 직접(直接) 피로시험(疲勞試驗)을 행하지 않고서도 계산 program에 의해 S-N 선도(線圖)를 그리는 방안을 정립하여 서울의 수동대교(水東大橋), 제(第) 3 한강교(漢江橋) 및 춘천(春川)의 강촌교(江村橋) 등에 적용해 보았다. 이에 앞서, SS 41, SS 50, SWS 50, SWS 58 등의 구조강(構造鋼)으로서 소재(素材), 균열방향에 평행용정, 균열방향에 직각 용접의 compact tension 시험편을 제작 피로시험을 행하여 계산 program 중의 data로 쓰여질 재료상수(材料常數) c 및 m 값을 구하였다. 이 결과 다음과 같은 결과들을 얻었다. 덮개판(板)의 경우 다른 두 부분보다 피로강도(疲勞强度)가 매우 낮았다. 덮개판(板)의 경우 두께가 커지면 피로강도(疲勞强度)가 상당히 낮아지는 외에는 치수에 그다지 큰 영향을 받지 않으며, c 및 m 값에는 매우 민감한 영향을 받음을 알 수 있었다. c 값 및 m 값이 적어질수록 피로강도(疲勞强度)가 상당히 커지며, m 값이 적어지면 S-N 곡신의 경사가 매우 급해짐을 알 수 있었다. 이와 같은 연구가 계속되어 더 많은 data가 집적(集積)되면 앞으로 설계(設計)될 판항교(鈑桁橋)의 피로설계지침(疲勞設計指針)을 마련하고, 또 기존(旣存) 판항교(鈑桁橋)의 피로(疲勞)에 대한 내용년한(耐用年限)을 추정(推定)할 수 있는 기본(基本) pattern이 제공(提供)할 수 있으리라 사료된다.

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