Cao, Geng;Zhu, Ming X.;Gong, Wei M.;Wang, Xiao;Dai, Guo L.
Geomechanics and Engineering
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제23권3호
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pp.275-287
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2020
Rectangular barrettes have been increasingly used as foundations for many infrastructure projects, but the vertical vibration of a barrette has been rarely addressed theoretically. This paper presents an analysis method of dynamic response for a rectangular barrette subjected to a time-harmonic vertical force with the aid of a modified Vlasov foundation model in multilayered viscoelastic soil. The barrette-soil system is modeled as a continuum, the vertical continuous displacement model for the barrette and soil is proposed. The governing equations of the barrette-soil system and the boundary conditions are obtained and the vertical shaft resistance of barrette is established by employing Hamilton's principle for the system and thin layer element, respectively. The physical meaning of the governing equations and shaft resistance is interpreted. The iterative solution algorithm flow is proposed to obtain the dynamic response of barrette. Good agreement of the analysis and comparison confirms the correctness of the present solution. A parametric study is further used to demonstrate the effects of cross section aspect ratio of barrettes, depth of soil column, and module ratio of substratum to the upper soil layers on the complex barrette-head stiffness and the resistance stiffness.
This paper studies the dynamic foundation-soil-foundation interaction for two square rigid foundations embedded in a viscoelastic soil layer. The vibrations come from only one rigid foundation placed in the soil layer and subjected to harmonic loads of translation, rocking, and torsion. The required dynamic response of rigid surface foundations constitutes the solution of the wave equations obtained by taking account of the conditions of interaction. The solution is formulated using the frequency domain Boundary Element Method (BEM) in conjunction with the Kausel-Peek Green's function for a layered stratum, with the aid of the Thin Layer Method (TLM), to study the dynamic interaction between adjacent foundations. This approach allows the establishment of a mathematical model that enables us to determine the dynamic displacements amplitude of adjacent foundations according to their different separations, the depth of the substratum, foundations masss, foundations embedded, and the frequencies of excitation. This paper attempts to introduce an approach based on a polynomial mathematical tool conducted from several results of numerical methods (BEM-TLM) so that practicing civil engineers can evaluation the dynamic foundations displacements more easy.
본 실험에서 QCA를 사용하여 $NaClO_4$, $LiClO_4$, $KClO_4$전해질 용액에서 전기중합한 폴리피롤 박막의 점탄성 특성을 in situ 분석하였다. 수정진동자를 특수 제작한 전기화학 분석셀에 넣어 수정진동자의 한쪽 전극을 작용전극으로 사용하였다. 공진주파수와 공진저항 상관도 (F-R)도를 이용하여 폴리피롤 박막의 점탄성을 해석하였고 AFM 사진과 비교 검토하였다. 피롤을 정전류에서 중합하여 피막한 수정진동자를 이용하여 순환전위주사하면서 공진주파수, 공진저항, 전류를 측정하여 폴리피롤 박막의 산화-환원 반응 거동을 분석하였다. 본 실험 결과, 전기중합 초기에는 피롤 박막이 탄성적으로 거동하다가 중합되어 감에 따라 점차 점탄성막으로 변하여 감을 알 수 있었다. 동시에 박막 사이로 전해질 용액이 침투됨에 따라 박막의 두께가 증가하면서 표면 형상도 변화하였다. 이와 같은 현상은 중합할 때의 전해질과 전위주사할 때의 전해질 용액을 변화시키면서 순환전위주사하여도 발생하였다.
This study analyses the seismic response of a three-dimensional (3-D) rigid massless square foundation resting or embedded in a viscoelastic soil limited by rigid bedrock. The foundation is subjected to harmonic oblique seismic waves P, SV, SH and R. The key step is the characterization of the soil-foundation interaction by computing the impedance matrix and the input motion matrix. A 3-D frequency boundary element method (BEM) in conjunction with the thin layer method (TLM) is adapted for the seismic analysis of the foundation. The dynamic response of the rigid foundation is solved from the wave equations by taking into account the soil-foundation interaction. The solution is formulated using the frequency BEM with the Green's function obtained from the TLM. This approach has been applied to analyze the effect of soilstructure interaction on the seismic response of the foundation as a function of the kind of incident waves, the angles of incident waves, the wave's frequencies and the embedding of foundation. The parametric results show that the non-vertical incident waves, the embedment of foundation, and the wave's frequencies have important impact on the dynamic response of rigid foundations.
The airway surface liquid (ASL), often referred to as mucus, is a thin layer of fluid covering the luminal surface of the airway. The major function of mucus is to protect the lung through mucociliary clearance against foreign particles and chemicals entering the lung. The mucus is comprised of water, ions, and various kinds of macromolecules some of which possess the protective functions such as anti-microbial, anti-protease, and anti-oxidant activity. Mucus glycoproteins or mucins are mainly responsible for the viscoelastic property of mucus, which is crucial for the effective mucociliary clearance. There are at least eight mucin genes identified in the human airways, which will potentially generate various kinds of mucin molecules. At present, neither the exact structures of mucin proteins nor their regulation are understood although it seems likely that different types of mucins are involved in different functions and might also be associated with certain airway diseases. The fact that mucins are tightly associated with various macromolecules present in ASL seems to suggest that the defensive role of ASL is determined not only by these individual components but rather by a combination of these components. Collectively, mucins in ASL may be compared to aircraft carriers carrying various types of weapons in defense of airborne enemies.
선행연구에서는 위성체의 고기동 시 전개형 태양전지판으로부터 발생하는 잔여진동을 저감시키기 위해 초탄성 형상기억합금 (Shape Memory Alloy, SMA)을 적용한 적층형 태양전지판 요크를 제안하였다. 요크에는 SMA 양면에 구속층을 적층시키기 위해 점탄성 테이프가 적용되며, 점탄성 테이프는 온도 의존성이 높아 온도에 따라 댐핑 특성 변화로 요크의 진동저감 성능에 직접적인 영향을 미친다. 이에 따라, 온도별 요크의 댐핑 성능을 확인하기 위해 다양한 온도조건에서 자유감쇠시험을 수행하여 댐핑 성능이 가장 극대화되는 온도 구간을 식별하였다. 본 논문에서는 상기 온도시험 결과를 토대로, 요크가 궤도 열환경에 노출되더라도 효과적인 댐핑 성능을 유지할 수 있도록 궤도 열해석을 통해 요크의 열적 거동 및 온도를 예측하였으며, 요크가 최적의 진동저감 성능을 낼 수 있도록 열 설계안 도출 방안에 관해 기술하였다.
최근 인공위성 임무 고도화에 따라 고성능의 전장품이 탑재되어 시스템 소요전력이 증가되고 있다. 이에 따라 충분한 전력확보를 위하여 태양전지판 크기 또한 점차 증가하고 있다. 태양전지판의 크기 증가 및 중량화는 위성체 자세 기동 시 발생하는 진동과의 커플링 등에 의해 태양전지판 탄성 진동의 크기 증가를 유발한다. 상기 진동은 힌지 및 요크를 통해 위성체에 전달되어 지향성능이 요구되는 고정밀 관측위성의 지향성능과 직결되어 고해상도 영상 획득 임무 성능을 저하시킨다. 종래에는 태양전지판의 탄성 진동을 저감시키고자 고강도 설계에 집중 또는 별도의 보강재 및 댐퍼 시스템을 적용하였다. 그러나, 이는 부피 및 무게를 증가시키며 시스템 복잡성이 증가하는 한계점이 존재한다. 본 연구에서는 상기 한계점을 극복하고자 초탄성 형상기억합금(SMA: Shape Memory Alloy) 양면에 점탄성 테이프로 박막층을 적층함으로써 댐핑 특성을 극대화하였으며, 별도 시스템 적용없이 작은 부피 및 무게로 진동을 저감하여 시스템 경량화에 기여할 수 있는 설계기법을 제안하였다. 제안한 초탄성 SMA 적층형 태양전지판 요크를 태양전지판 더미에 적용시켜 자유감쇠시험 및 온도시험을 통해 설계 유효성을 입증하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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