• 제목/요약/키워드: anisotropic plates

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An NMR Study on the Phase Change of Lipid Membranes by an Antimicrobial Peptide, Protegrin-1

  • Kim, Chul
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제31권2호
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    • pp.372-378
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    • 2010
  • Membrane disruption by an antimicrobial peptide, protegrin-1 (PG-1), was investigated by measuring the $^2H$ solid-state nuclear magnetic resonance (SSNMR) spectra of 1-palmitoyl-$d_{31}$-2-oleoyl-sn-glycero-3-phosphatidylcholine (POPC_$d_{31}$) in the mixture of PG-1 and POPC_$d_{31}$ lipids deposited on thin cover-glass plates. The experimental line shapes of anisotropic $^2H$ SSNMR spectra measured at various peptide-to-lipid (P/L) ratios were simulated reasonably by assuming the mosaic spread of bilayers containing pore structures or the coexistence of the mosaic spread of bilayers and a fast-tumbling isotropic phase. Within a few days of incubation in the hydration chamber, the pores were formed by the peptide in the POPC_$d_{31}$ and POPC_$d_{31}$/cholesterol membranes. However, the formation of the pores was not clear in the POPC_$d_{31}$/1-palmitoyl-2-oleoyl-sn-glycero-3-phosphatidylglycerol (POPG) membrane. Over a hundred days after hydration, a rapidly rotating isotropic phase increased in the POPC_$d_{31}$ and the POPC_$d_{31}$/cholesterol membranes with the higher P/L ratios, but no isotropic phase appeared in the POPC_$d_{31}$/POPG membrane. Cholesterol added in the POPC bilayer acted as a stabilizer of the pore structure and suppressed the formation of a fast-tumbling isotropic phase.

평판형 트러스구조물의 연속체 모델링 및 동적해석 (Continuum Modeling and dynamic Analysis of Platelike Truss Structures)

  • 이우식;김종윤
    • 대한기계학회논문집
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    • 제16권6호
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    • pp.1021-1029
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    • 1992
  • 본 연구에서는 거대한 평판형 격자구조물에 대한 등가 연속체모델을 유도하기 위한 보다 간편하고 합리적인 방법을 개발하고, 예제해석을 통해 새로이 개발된 방법 의 타당성을 보이는데 있다.

p-Version 비선형 유한요소모텔에 의한 2방향 철근 콘크리트 슬래브의 역학적 거동해석 (Structural Behavior Analysis of Two-way RC Slabs by p-Version Nonlinear Finite Element Model)

  • 조진구;박진환
    • 한국농공학회논문집
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    • 제47권4호
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    • pp.15-24
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    • 2005
  • This study is focused on modeling to predict the behavior of two-way RC slabs. A new finite element model will be presented to analyze the nonlinear behavior of RC slabs. The numerical approach is based on the p-version degenerate shell element including theory of anisotropic laminated composites, theory of materially and geometrically nonlinear plates. In the nonlinear formulation of this model, the total Lagrangian formulation is adopted with large deflections and moderate rotations being accounted for in the sense of von Karman hypothesis. The material model is based on the Kuper's yield criterion, hardening rule, and crushing condition. The validity of the proposed p-version nonlinear RC finite element model is demonstrated through the load-deflection curves and the ultimate loads. It is shown that the proposed model is able to adequately predict the deflection and ultimate load of two-way slabs with respect to steel arrangements and steel ratios.

A migration based reconstruction algorithm for the imaging of defects in a plate using a compact array

  • Muralidharan, Ajith;Balasubramaniam, Krishnan;Krishnamurthy, C.V.
    • Smart Structures and Systems
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    • 제4권4호
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    • pp.449-464
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    • 2008
  • An array based, outward monitoring, ultrasonic guided wave based SHM technique using a single transmitter and multiple receivers (STMR), with a small footprint is discussed here. The previous implementation of such SHM arrays used a phase-reconstruction algorithm (that is similar to the beam-steering algorithm) for the imaging of reflectors. These algorithms were found to have a limitation during the imaging of defects/reflectors that are present in the "near-field" of the array. Here, the "near-field" is defined to be approximately 3-4 times the diameter of the compact array. This limitation is caused by approximations in the beam-steering reconstruction algorithm. In this paper, a migration-based reconstruction algorithm, with dispersion correction in the frequency domain, is discussed. Simulation and experimental studies are used to demonstrate that this algorithm improves the reconstruction in the "near-field" without decreasing the ability to reconstruct defects in the "far-field" in both isotropic and anisotropic plates.

p-Version 적층모델을 통한 팻취 보강된 강판의 선형탄성파괴역학 해석 (LEFM Analysis of Patch Repaired Steel Plates by p-Version Layer Model)

  • 한상현;신영식;우광성
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2007년도 정기 학술대회 논문집
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    • pp.487-492
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    • 2007
  • The enhancement of the service life of damaged or cracked structures is a major issue for researchers and engineers. The hierarchical void element with the integrals of Legend polynomials is used to characterize the fracture behavior of unpatched crack as well as repaired crack with bonded composite patches by computing the stress intensity factors and stress contours at the crack tip. The numerical approach is based on the v-version degenerate shell element including the theory of anisotropic laminated composites. Since the equivalent single layer approach is adopted in this study, the proposed element is necessary to represent a discontinuous crack part as a continuum body with zero stiffness of materials. Thus the aspect ratio of this element to represent the crack should be extremely slender. The sensitivity of numerical solution with respect to energy release rate, displacement and stress has been tested to show the robustness of hierarchical void element as the aspect ratio is increased up to 2000. The stiffness derivative method and displacement extrapolation method have been applied to calculate the stress intensity factors of Mode I problem.

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기하 및 재료비선형을 갖는 적층평판의 p-Version 유한요소해석 (p-Version Finite Element Analysis of Composite Laminated Plates with Geometric and Material Nonlinearities)

  • 홍종현;박진환;우광성
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제15권3호
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    • pp.491-499
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    • 2002
  • 직교이방성 적층평판해석을 위해 퇴화 쉘요소에 기초를 둔 p-version 유한요소법이 제안되었다. 이 모델의 비선형 정식화과정에서 기하비선형의 경우 von Karman의 대변형-소변형률 가정을 설명하기 위해 Total Lagrangian 방법이 채택되었으며, 재료비선형의 경우 Huber-Mises의 항복기준과 변형률경화 항복함수에 근거를 둔 Prandtl-Reuss 유동법칙이 사용되었다. 재료모델은 이방성을 표현하는 매개변수에 의해 이방겅재료를 고려할 수 있도록 하였다. 적층평판이론으로는 전단변형 효과를 고려할 수 있는 등가단출이론(ESL Theory)에 기초를 두었기 때문에 두 적층간 계면에서의 전단변형률은 연속이라는 조건을 갖게된다 적분형 르장드르 다항식이 형상함수로 사용되었으며 형상함수의 차수는 1차에서 10차까지 변화시킬 수 있다. 또한, Causs-Lobatto 수치적될법을 사용하기 때문에 기존의 가우스 적분점에서 계산되던 응력값은 이 적분법의 적분점이 절점에 위치하므로 절점에서 바로 응력값이 산출되도록 하였다 극한하중 수렴성, 비선형 효과, 소성역의 형상 등의 비교관점을 통해 p-version 유한요소 모델의 적정성을 보이고자 하였다.

콘크리트와 강제데크의 합성 바닥판의 실용적인 진동해석 방법 (A Efficient Vibration Analysis Method for the Cooncrete-Steel Deck Slab)

  • 김기철
    • 한국공간구조학회논문집
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    • 제5권4호
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    • pp.91-100
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    • 2005
  • 데크플레이트와 콘크리트가 합성되어 있는 합성 바닥판 구조물은 데크플레이트의 골 방향과 골 직각방향에 대하여 강성이 다르므로 직교이방성판 거동을 보이고 있으며 테크플레이트와 콘크리트의 합성 거동으로 인하여 적층 바닥판 구조물로 평가할 수 있다. 이러한 합성데크 바닥판 구조물의 진동에 대한 정확한 사용성 평가를 위해서는 합성데크 바닥판 구조물의 정밀 진동해석을 수행하여야 한다. 이를 위해서는 합성데크 바닥판 구조물의 강성에 대한 직교이방성 그리고 데크플레이트와 콘크리트의 합성에 대한 정확한 거동 평가가 수반되어야 한다. 본 논문에서는 합성데크 바닥판 구조물의 골 직각 방향에 대한 강성을 계산하기 위하여 각각의 토핑 콘크리트 두께와 데크플레이트 두께를 적용하였다. 또한 골 방향에 대한 강성을 계산하기 위하여 콘크리트와 데크플레이트의 단면 강성을 구하여 등가두께를 적용하였다. 그리고 콘크리트와 데크플레이트의 합성거동을 표현하기 위하여 적층판에 대한 등가 강성식을 적용, 합성데크 바닥판 구조물의 강성을 나타내었다. 본 논문에서 제안한 합성데크 바닥판 구조물의 실용적인 모형화방법을 적용할 경우에 합성데크 바닥판 구조물의 강성에 대한 직교이방성과 콘크리트와 데크플레이트의 합성 거동을 잘 표현할 수 있었다.

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전기활성 IPMC(ion-exchange Polymer Metal Composite) 구동기 제조 및 구동특성 연구 (Preparation and Characterization of Electro-Active IPMC(Ion-exchange Polymer Metal Composite) Actuator)

  • 이준호;이두성;김홍경;이영관;최혁렬;김훈모;전재욱;탁용석;남재도
    • 폴리머
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    • 제26권1호
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    • pp.105-112
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    • 2002
  • 연구는 electro-active polymer(EAP)의 특성을 가지는 ion-exchange polymer metal composite(IPMC)을 이용하여 지능형 대장내시경 개발에 목적을 두고 있다. IPMC는 낮은 구동전압과 빠른 반응속도로 인하여 매우 매력적인 물질이다. 본 연구에서는 IPMC구동기의 전극을 무전의 도금 방법을 이용하여 용액함침-환원방법(impregnation-reduction method)으로 제조하였으며 코팅된 백금전극의 횟수에 따라 변위와 변화를 측정하였다. 구동특성을 알아보기 위하여 길이, 주파수에 대한 변위, 힘을 측정하였으며, 주파수 대역은 저주파 대역과 공명주파수 대역을 사용하는 것이 적합하다는 결론을 얻었다. 또한 다양한 구동적 특성과 수분의 함량에 따른 영향에 대해 고전적 적층 이론 (classical laminate theory, CLT)을 이용하여 이방성 IPMC의 응력분포와 수분이동에 따른 모멘트, 변형률, 곡률(cuvature)을 모델링 하였다.

합성데크 바닥판 구조물의 진동해석을 위한 실용적인 모형화 (Practical Modeling for the Vibration Analysis of a Composite Deck Slab Structures)

  • 김재열;김기철
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제9권3호
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    • pp.43-50
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    • 2005
  • 데크플레이트와 콘크리트가 합성되어 있는 합성 바닥판 구조물은 데크플레이트의 골 방향과 골 직각방향에 대하여 강성이 다르므로 직교이방성판 거동을 보이고 있으며 테크플레이트와 콘크리트의 합성 거동으로 인하여 적층 바닥판 구조물로 평가할 수 있다. 이러한 합성데크 바닥판 구조물의 진동에 대한 정확한 사용성 평가를 위해서는 합성데크 바닥판 구조물의 정밀 진동해석을 수행하여야 한다. 이를 위해서는 합성데크 바닥판 구조물의 강성에 대한 직교이방성 그리고 데크플레이트와 콘크리트의 합성에 대한 정확한 거동 평가가 수반되어야 한다. 본 논문에서는 합성데크 바닥판 구조물의 골 직각 방향에 대한 강성을 계산하기 위하여 각각의 토핑 콘크리트 두께와 데크플레이트 두께를 적용하였다. 또한 골 방향에 대한 강성을 계산하기 위하여 콘크리트와 데크플레이트의 단면 강성을 구하여 등가두께를 적용하였다. 그리고 콘크리트와 데크플레이트의 합성거동을 표현하기 위하여 적층판에 대한 등가 강성식을 적용, 합성데크 바닥판 구조물의 강성을 나타내었다. 본 논문에서 제안한 합성데크 바닥판 구조물의 실용적인 모형화방법을 적용할 경우에 합성데크 바닥판 구조물의 강성에 대한 직교이방성과 콘크리트와 데크플레이트의 합성 거동을 잘 표현할 수 있었다.