• 제목/요약/키워드: compression parameters

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An accurate approach for buckling analysis of stringer stiffened laminated composite cylindrical shells under axial compression

  • Davood Poorveis;Amin Khajehdezfuly;Mohammad Reza Sardari;Shapour Moradi
    • Steel and Composite Structures
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    • 제51권5호
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    • pp.543-562
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    • 2024
  • While the external axial compressive load is applied to only the shell edge of stringer-stiffened shell in the most of numerical and analytical previous studies (entitled as conventional approach), a part of external load is applied to the stringers in real conditions. It leads to decrease the accuracy of the axial buckling load calculated by the conventional eigenvalue analysis approach performed in the most of previous studies. In this study, the distribution of stress in the pre-buckling analysis was enhanced by applying the axial external compressive load to both shell and stringers to perform an accurate eigenvalue analysis of the stringer-stiffened composite shell. In this regard, a model was developed in FORTRAN environment to simulate the laminated stringer-stiffened shell under axial compressive load using finite strip method. The axial buckling load of the shell was obtained through eigenvalue analysis. A comparison was made between the results obtained from the model and those available in the previous studies to evaluate the validity of the results obtained from the model. Through a parametric study, the effects of different parameters such as stringer properties and composite layup on the buckling load of the shell under different loading patterns were investigated. The results indicated that in some cases, the axial buckling load obtained for the conventional approach used in the most of previous studies is significantly overestimated or underestimated due to neglecting the stringer in distribution of external load applied to the stringer-stiffened shell. According to the results obtained from the parametric study, some graphs were derived to show the accuracy of the axial buckling load obtained from the conventional approach utilized in the literature.

Effect of relative stiffness on seismic response of subway station buried in layered soft soil foundation

  • Min-Zhe Xu;Zhen-Dong Cui;Li Yuan
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제36권2호
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    • pp.167-181
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    • 2024
  • The soil-structure relative stiffness is a key factor affecting the seismic response of underground structures. It is of great significance to study the soil-structure relative stiffness for the soil-structure interaction and the seismic disaster reduction of subway stations. In this paper, the dynamic shear modulus ratio and damping ratio of an inhomogeneous soft soil site under different buried depths which were obtained by a one-dimensional equivalent linearization site response analysis were used as the input parameters in a 2D finite element model. A visco-elasto-plastic constitutive model based on the Mohr-Coulomb shear failure criterion combined with stiffness degradation was used to describe the plastic behavior of soil. The damage plasticity model was used to simulate the plastic behavior of concrete. The horizontal and vertical relative stiffness ratios of soil and structure were defined to study the influence of relative stiffness on the seismic response of subway stations in inhomogeneous soft soil. It is found that the compression damage to the middle columns of a subway station with a higher relative stiffness ratio is more serious while the tensile damage is slighter under the same earthquake motion. The relative stiffness has a significant influence on ground surface deformation, ground acceleration, and station structure deformation. However, the effect of the relative stiffness on the deformation of the bottom slab of the subway station is small. The research results can provide a reference for seismic fortification of subway stations in the soft soil area.

Curvature ductility of confined HSC beams

  • Bouzid Haytham;Idriss Rouaz;Sahnoune Ahmed;Benferhat Rabia;Tahar Hassaine Daouadji
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제89권6호
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    • pp.579-588
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    • 2024
  • The present paper investigates the curvature ductility of confined reinforced concrete (RC) beams with normal (NSC) and high strength concrete (HSC). For the purpose of predicting the curvature ductility factor, an analytical model was developed based on the equilibrium of internal forces of confined concrete and reinforcement. In this context, the curvatures were calculated at first yielding of tension reinforcement and at ultimate when the confined concrete strain reaches the ultimate value. To best simulate the situation of confined RC beams in flexure, a modified version of an ancient confined concrete model was adopted for this study. In order to show the accuracy of the proposed model, an experimental database was collected from the literature. The statistical comparison between experimental and predicted results showed that the proposed model has a good performance. Then, the data generated from the validated theoretical model were used to train the artificial neural network (ANN) prediction model. The R2 values for theoretical and experimental results are equal to 0.98 and 0.95, respectively which proves the high performance of the ANN model. Finally, a parametric study was implemented to analyze the effect of different parameters on the curvature ductility factor using theoretical and ANN models. The results are similar to those extracted from experiments, where the concrete strength, the compression reinforcement ratio, the yield strength, and the volumetric ratio of transverse reinforcement have a positive effect. In contrast, the ratio and the yield strength of tension reinforcement have a negative effect.

조적조 건축물의 석회 모르타르 특성에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Physical Property of Lime Mortar in the Building' Masonry)

  • 권기혁;유혜란
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제13권5호통권57호
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    • pp.133-141
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    • 2009
  • 50년 이상 경과된 조적조 건축물은 석회모르타르로 시공되었으나 보수공사 시 시멘트모르타르를 사용하여 기존 재료와의 상이함으로 인한 문제가 다수 발생하였다. 또한, 조적조 건축물의 보수공사 시 참고할 수 있는 석회모르타르에 대한 객관화된 자료의 부족과 상세기준이 없으며, 미숙련 조적공의 시공으로 인하여 건축물의 객관적인 구조성능을 평가하기가 어렵다. 조적조 건축물의 원형을 보존하기 위해서는 해당 건물의 재료와 기법에 대한 기술사적 연구가 중요하다. 그러므로 본 연구는 석회모르타르의 배합비, 배합재료, 양생기간 및 조건 등에 따른 압축강도 실험을 행하고, 이를 토대로 시멘트모르타르와 석회모르타르를 비교분석하여 석회모르타르의 구조적 특성을 정리한다.

Unified modelling approach with concrete damage plasticity model for reliable numerical simulation: A study on thick flat plates under eccentric loads

  • Mohamed H. El-Naqeeb;Reza Hassanli
    • Computers and Concrete
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    • 제34권3호
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    • pp.307-328
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    • 2024
  • The concrete damage plasticity (CDP) model is widely used to simulate concrete behaviour using either implicit or explicit analysis methods. To effectively execute the models and resolve convergence issues in implicit analysis, activating the viscosity parameter of this material model is a common practice. Despite the frequent application of implicit analysis to analyse concrete structures with the CDP model, the viscosity parameter significantly varies among available models and lacks consistency. The adjustment of the viscosity parameter at the element/structural level disregards its indirect impact on the material. Therefore, the accuracy of the numerical model is confined to the validated range and might not hold true for other values, often explored in parametric studies subsequent to validations. To address these challenges and develop a unified numerical model for varied conditions, a quasi-static analysis using the explicit solver was conducted in this study. Fifteen thick flat plates tested under load control with different geometries and different eccentric loads were considered to verify the accuracy of the model. The study first investigated various concrete material behaviours under compression and tension as well as the concrete tensile strength to identify the most reliable models from previous methodologies. The study compared the results using both implicit and explicit analysis. It was found that, in implicit analysis, the viscosity parameter should be as low as 0.0001 to avoid affecting material properties. However, at the structural level, the optimum value may need adjustment between 0.00001 to 0.0001 with changing geometries and loading type. This observation raises concerns about further parametric study if the specific value of the viscosity parameter is used. Additionally, activating the viscosity parameter in load control simulations confirmed its inability to capture the peak load. Conversely, the unified explicit model accurately simulated the behaviour of the test specimens under varying geometries, load eccentricities, and column sizes. This study recommends restricting implicit solutions to the viscosity values proposed in this research. Alternatively, for highly nonlinear problems under load control simulation, explicit analysis stands as an effective approach, ensuring unified parameters across a wide range of applications without convergence problems.

김치의 발효과정 중 펙틴질과 조직감의 변화에 대한 젓갈과 Chitosan첨가의 영향 (Effects of Salt-Fermented Fish and Chitosan Addition on the Pectic Substance and the Texture Changes of Kimchi during Fermentation)

  • 안선정;이귀주
    • 한국식품조리과학회지
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    • 제11권3호
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    • pp.309-315
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    • 1995
  • 새우젓과 멸치젓 그리고 키토산을 첨가하여 김치를 제조하고 김치의 숙성과정 중 pH와 산도, 조직감의 변화 및 pectin 질의 변화를 알아보았으며 또한 젓갈, chitosan을 첨가한 김치에 대한 관능 평가를 실시한 결과는 다음과 같다. 1. 김치의 숙성과정 중 pH는 감소하였으며 멸치젓 첨가군 새우젓 첨가군 대조군 키토산 첨가군의 순서로 감소하였다. 산도는 대조군이 숙성초기 0.28%에서 숙성말기 0.97%로 증가하였으며 멸치젓 첨가군은 0.27%에서 1.06%로, 새우젓 첨가군은 0.27%에서 1.03%로, 키토산첨가군은 0.26%에서 0.79%로 증가하였으며 멸치젓 첨가군 새우젓 첨가군 대조군 키호산 첨가군의 순서로 증가하였다. 2. 압착 시험에 의한 김치의 조직감 변화에서 압착변형력은 김치의 숙성과정 중 대조군은 5.0kg~l.6kg로 멸치젓 첨가군은 6.0kg~l.4kg로, 새우젓 첨가군은 6.5kg~l.5kg로, 키토산 첨가군은 6.0 kg~2.5kg의 범위로 감소하였으며 멸치젓 첨가군 새우젓 첨가군 대조군 키토산 첨가군의 순서로 감소하였다. 3. 배추의 AIS로 부터 펙틴을 추출하여 HWSP, HXSP, HCISP로 분획한 함량비는 HWSP는 대조군, 새우젓 첨가군, 멸치젓 첨가군 순으로 숙성과정 중 증가하는 경향을 보였으나 키토산 첨가군은 소량 감소하는 경향을 나타내었다. HXSP는 모든 첨가군에서 모두 증가하는 경향을 나타내었다. HCISP는 멸치젓 첨가군, 새우젓 첨가군, 대조군 순서로 감소하였다. 이와는 달리 키토산 첨가군은 증가하는 경향을 나타내었다. 4. 김치의 조직감 함수에 관한 관능 검사를 실시한 결과 숙성 3일과 5 일에 hardness, crispness와 chewiness는 키토산 첨가군이 다른 첨가군들 보다 높은 점수를 얻었다. 또한 김치의 pH, 산도, 압착변형력과 김치의 조직감 함수에 대한 관능 검사 결과 가장 높은 상관관계를 나타낸 조직감 수는 crispness이었다. 로부터 PH와 압착변형력은 crispness와 양의 상관관계를 나타내었으며 산도와 crispness와는 음의 상관관계를 나타내었다. 이상의 결과로부터 chitosan의 첨가는 김치의 숙성과정 중 압착변형력을 증가시킨 것으로 나타났다. 또한 펙틴질의 분포에 영향을 주어 HWSP는 감소하고 HXSP는 증가하였으며 HCISP는 감소시킴 것으로 나타났다.

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혈암에서 발생한 척추압박증상의 방사선 치료 (The Radiation Therapy for Spinal Cord Compression in Hematologic Malignancy)

  • 김인아;최일봉;정수미;강기문;계철승;최병옥;장지영;신경섭;김춘추
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제12권3호
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    • pp.393-399
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    • 1994
  • 최근 혈액암에 있어서 적극적인 복합항암요법및 골수이식등으로 장기 생존자의 수가 증가함에 따라 과거에 흔하지 않았던 합병증, 특히 척추 신경의 침범으로 인한 압박증상을 보이는 환자들의 수가 점차 증가하고 있다. 혈액종양과 고형종양간에 방사선 감수성의 현저한 차이가 있음에도 불구하고, 척수압박증상에 관한 대부분의 보고들이 혈액종양을 따로 구분하여 분석하지 않았으며, 충분한 수의 혈액종양환자를 대상으로 한 보고가 드문 실정이다. 이에 저자들은 1988년부터 1993까지 척수압박으로인해 응급방사선치료를 받은 32명의 혈액종양 환자를 대상으로 후향적 분석을 시행하여 치료결과 및 예후인자를 알아보고자하였다. 신경학적 진찰이나 방사선학적 검사 (척수조영술, 전산화단층촬영, 자기공명영상촬영)로 진단된 경우가 27례 이었고, 환자가 호소하는 증상 을 중심으로 'high index of suspicion' 으로 진단한 5례를 포함하였다. 발병당시 조직학적 진단이 없어 수술을 시행한 1례를 제외한 모든 환자가 방사선 단독으로 치료받았으며, 조사량의 범위는 800 cGy 에서 4000 cGy로 중앙값은 2000 cGy 이었다. 혈액종양의 방사선 감수성을 고려하여 200 cGy이하의 분할조사량이 사용되었으며, 신경학적 증상의 진행속도_가 빠른 13례에 있어서는 치료초기 2회 내지 3회에 걸쳐 250 cGy 이상의 고분할선량이 사용되었다. 전체환자의 $50\%$에서 좋은 반응을 보였고, $37.5\%$에서 부분반응을 보였으며, $12.5\%$는 치료에 반응이 없었다. 이러한 반응율은 문헌에 보고된 고형암에 비해 높았으며, 혈액종양만을 대상으로한 다른 보고들과 유사하였다. 진단당시 신경학적증상의 정도가 치료결과에 영향을 미치는 가장 중요한 예후인자였고, 증상의 출현에서 치료시작까지 소요된 기간도 치료결과에 유의한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 반면에 조직학적 진단의 종류, 총방사선량, 초기고분할선량의 사용여부등에 따른 치료결과의 차이는 관찰되지 않았다.

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흉요추부 골다공증성 척추 압박 골절의 수술적 치료: 골시멘트 보강술을 이용한 척추경 나사 고정 (Surgical Treatment of Osteoporotic Vertebral Compression Fractures at Thoraco-Lumbar Levels: Only Pedicle Screw Constructs with Polymethylmethacrylate Augmentation)

  • 전득수;백종민;박지현
    • 대한정형외과학회지
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    • 제54권4호
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    • pp.327-335
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    • 2019
  • 목적: 골다공증성 척추 압박 골절 환자에서 척추경 나사못을 이용한 고정술을 시행 시 골시멘트(polymethylmethacrylate) 보강의 방사선적 효용성에 대해 조사하고자 하였다. 대상 및 방법: 골다공증성 압박 골절에서 골시멘트 보강술을 이용한 척추경 나사 고정을 시행한 20예의 환자가 연구에 포함되었다. 평균 추시 기간은 15.6개월이었으며, 인구학적인 자료, 골밀도(bone mineral density, BMD), 유합 분절, 척추경 나사의 사용 개수 및 골시멘트 주입량은 의무기록을 통하여 검토되었다. 방사선적인 결과를 산출하기 위하여 시간 순차적(수술 전, 수술 직후, 술 후 6주, 술 후 3, 6개월 및 술 후 1년) 추시를 통해 방사선적 지표를 측정하였다. 결과: 본 연구에 총 20명의 환자(여자 16예[80.0%]; 평균 나이, 69.1±8.9세)가 포함되었다. 평균 BMD는 -2.5±0.9 g/cm2, 각각의 추체당 평균 골시멘트 주입량은 6.3 ml였다. 술 전 측정한 후만각(Cobb angle)은 32.7°±7.0°였으며, 술 후 측정값은 8.7°±6.9° (p<0.001)로 큰 호전을 나타내었고, 교정은 술 후 시간 순차적인 추시에서도 유지됨을 보였다. 기구 고정 후 후만각, 설상각, 시상지표 또한 유사한 호전 양상을 나타내었다. 또한 골절된 추체의 전방 높이 또한 수술 전 11.0±5.0 mm에서 수술 후 18.5±5.7 mm (p=0.006)로 호전되었고 3, 6개월 및 1년간의 추시 간에도 유지됨이 확인되었다. 결론: 골다공증성 압박 골절에서 골시멘트 보강술을 이용한 척추경 나사 고정은 효과적인 치료법이라 생각되며, 이 술식을 통해 국소 흉요추부 후만의 충분한 교정을 얻을 수 있고 술 후에도 잘 유지할 수 있는 방법으로 골다공증 척추 압박 골절 환자에서 유용한 술식으로 생각된다.

인장용 연결 플레이트를 갖는 각형강관 갭 N형 접합부의 거동에 관한 실험적 연구 (An Experimental study on the behavior of gap N-joints in Cold-formed Square Hollow Sections with connection plate for a tension member)

  • 박금성;배규웅;문태섭
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제16권6호통권73호
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    • pp.769-780
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    • 2004
  • 본 논문의 목적은 인장용 연결 플레이트를 갖는 냉간성형 각형강관 갭 N형 접합부의 실험연구를 통하여 접합부 거동을 평가하는데 있다. 실험을 위한 주요 변수로는 주관의 폭두께비, 주관에 대한 지관의 폭의 비, 편심비, 압축지관 형상, 지관의 각도, 주관 상부 플랜지면 보강 등이 있다. 이와 같은 변수들로 구성된 갭 N형 접합부에 대한 내력 및 파괴모드 등에 대하여 실험을 통해 고찰하고자 한다. 실험결과, 갭 N형 접합부는 폭비에 관계없이 접합부의 인장측 변위가 선행하여 접합부의 내력이 결정되었으며, 접합부 파괴는 접합된 주관면의 찢어짐 파괴모드로 결정되었다. 인장 및 압축측 폭비(${\beta}$)가 클수록 주관 폭두께비가 작을수록 접합부의 항복하중 및 최대하중은 선형으로 상승하는 것으로 나타났다. 주관의 폭두께비($2{\gamma}$)가 작을수록 접합부의 내력비교 곡선은 급격히 상승함을 알 수 있다. 인장용 연결 플레이트를 갖는 갭 N형 접합부에 대하여 변수에 따른 접합부의 하중, 초기강성, 연성능력 및 파괴모드 변화 등에 대한 결과에 대해서도 정리하여 나타내었다.

스포츠웨어용 투습발수직물 소리가 심리음향학적 특성에 미치는 영향 (Effect of Fabric Sound of Vapor Permeable Water Repellent Fabrics for Sportswear on Psychoacoustic Properties)

  • 이지현;이규린;진은정;양윤정;조길수
    • 감성과학
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    • 제15권2호
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    • pp.201-208
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    • 2012
  • 본 연구에서는 심한 소음으로 불쾌감을 주는 스포츠웨어용 PTFE 라미네이팅 투습발수 직물 8종을 대상으로 직물 마찰음의 심리음향학적 특성을 고찰하고, 심리음향학적 특성에 영향을 미치는 직물의 기본 특성과 역학적 특성 간의 관계를 파악함으로써, 직물의 심리음향학적 마찰음을 낮출 수 있는 변인을 찾아내고자 하였다. 직물 마찰음 시뮬레이터를 이용하여 녹음한 직물의 소리에서 Zwicker의 파라미터인 심리음향학적 크기(loudness(Z)), 날카로움(sharpness(Z)), 거칠기(roughness(Z)), 그리고 변동강도(fluctuation strength(Z))를 계산한 뒤, 소리특성에 대한 사후검정 결과에 따라 시료를 덜 시끄러운 PTFE 필름 그룹과 더 시끄러운 PTFE 필름 그룹으로 나누어 마찰음의 심리음향학적 특성과 직물의 역학적 특성, 기본특성간의 관계를 고찰하였다. 심리음향학적 특성 중 loudness(Z)만이 시료의 마찰음과 유의한 관계에 있는 것으로 나타났으며, 분석 결과 직물의 기본 특성에서는 layer가 얇고 필라멘트사를 사용한 직물의 마찰음이 덜 시끄럽게 인지되는 것으로 나타났으며, 직물 마찰음의 심리음향학적 크기에 영향을 미치는 주요변수로는 layer로 것으로 나타났다. 마찰음이 작은 PTFE 필름 그룹의 경우 전단 방향으로의 변형이 어려울수록 마찰음이 시끄나타났다. 시끄러운 마찰음을 갖는 PTFE 필름 그룹의 경우 심리음향학적 크기에 영향을 미치는 주요 변수로 전단이력이 설명 변인으로 포함되었다.

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