• 제목/요약/키워드: critical compressive strain

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Tunable microwave device에 사용될 수 있는 $(Ba,Sr)TiO_{3}$ 박막의 유전특성 향상에 관한 연구 (Enhanced dielectric properties of $(Ba,Sr)TiO_{3}$ thin films applicable to tunable microwave devices)

  • 박배호
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2001년도 추계학술대회 논문집 Vol.14 No.1
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    • pp.73-76
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    • 2001
  • We deposited epitaxial $Ba_{0.6}Sr_{0.4}TiO_{3}(BST)$ films having thickness of 400 nm on MgO(001) substrates, where a 10 nm thick $Ba_{1-x}Sr_{x}TiO_{3}$ (x = 0.1 - 0.7) interlayer was inserted between BST and MgO to manipulate the stress of the BST films. Since the main difference of those epitaxial BST films was the lattice constant of the interlayers, we were very successful in controlling the stress of the BST films. BST films under small tensile stress showed larger dielectric constant than that without stress as well as those under compressive stress. Stress relaxation was investigated using epitaxial BST films with various thicknesses grown on different interlayers. For BST films grown on $Ba_{0.7}Sr_{0.3}TiO_{3}$ interlayers, the critical thickness was about 600 nm. On the other hand, the critical thickness of single-layer BST film was less than 100 nm.

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Tunable microwave device에 사용될 수 있는 (Ba,Sr)$TiO_3$ 박막의 유전특성 향상에 관한 연구 (Enhanced dielectric properties of (Ba.Sr)$TiO_3$ thin films applicable to tunable microwave devices)

  • 박배호
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2001년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.73-76
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    • 2001
  • We deposited epitaxial $Ba_{0.6}$S $r_{0.4}$Ti $O_3$(BST) films having thickness of 400 nm on MgO(001) substrates, where a 10 nm thick $Ba_{1-x}$S $r_{x}$Ti $O_3$(x=0.1-0.7) interlayer was inserted between BST and MgO to manipulate the stress of the BST films. Since the main difference of those epitaxial BST films was the lattice constant of the interlayers, we were very successful in controlling the stress of the BST films. BST films under small tensile stress showed larger dielectric constant than that without stress as well as those under compressive stress. Stress relaxation was investigated using epitaxial BST films with various thicknesses grown on different interlayers. For BST films grown on $Ba_{0.7}$S $r_{0.3}$Ti $O_3$ interlayers, the critical thickness was about 600 nm. On the other hand, the critical thickness of single-layer BST film was less than 100 nm.00 nm.m.m.m.

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초음속 유동에서 열응력을 받는 원통형 복합적층 쉘의 자려진동 특성 (Self-excited Vibration Characteristics of Cylindrical Composit Shell subject to Thermal Stresses in Supersonic Flow)

  • 오일권;이인;구교남
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2001년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.897-903
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    • 2001
  • The supersonic flutter analysis of cylindrical composite panels subject to thermal stresses has been performed using layerwise nonlinear finite elements. The geometric nonlinear finite elements of cylindrical shells are formulated using hamilton's principle with von Karman strain-displacement relationship. Hans Krumhaar's modified supersonic piston theory is appled to calculate aerodynamic loads for the panel flutter analysis. The present results show that the critical dynamic pressure of cylindrical panels under compressive thermal stresses can be dramatically reduced. The margin of aerothermoelastic stability considering thermal and aerodynamic coupling should be verified in the structural design of launch vehicles and high speed aircrafts.

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계면균열을 갖는 반무한체에 접합된 직교이방성 층의 좌굴 (Buckling of an Orthotropic Layer Bonded to a Half-Space with an Interface Crack)

  • 정경문;범현규
    • 한국정밀공학회지
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    • 제18권12호
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    • pp.95-103
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    • 2001
  • The buckling of an orthotropic layer bonded to an orthotropic half-space with an interface crack subjected to compressive load under plane strain is analyzed. General solution to the stability equations describing the buckling behavior of both the layer and the half-space is expressed in terms of displacement functions. The displacement functions are represented by the solution of Cauchy-type singular integral equations, which are numerically solved. Numerical results of the critical buckling loads are presented fur various geometric parameters and material properties of both the layer and half-space.

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재성형된 낙동강 모래질 실트의 전단거동 특성 (Characteristics of Shear Behavior of Remolded Nak-dong River Sandy Silt)

  • 김영수;틴킨스웨;김대만
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제23권3호
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    • pp.41-50
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    • 2007
  • 본 논문에서는 실트 함유율이 높은 모래에 대한 정규압밀 등방배수 및 비배수 삼축압축시험(NCIU 및 NCID) 결과를 나타내었다. 유효구속응력 $100\sim400kpa$하에서 실트 함유율이 63%인 낙동강 모래 시료를 사용하여 실험을 실시하였다. 실험결과, 모래질 실트는 초기에는 압축이 되지만 전체적인 응력-변형률 곡선에서 최종적으로 체적팽창반응을 보였다. 모래질 실트의 거동은 낮은 소성 특성으로 인하여 점토와 모래보다 비하여 그 특성을 묘사하기가 어려웠다. 특히, 시료는 파괴 후 전단과정에서 팽창현상을 보였다. 모래질 실트의 전단거동과 전단강도정수는 응력-변형률 거동과 Mohr-Coulomb 파괴규준에 의하여 결정되는데, 전단거동은 파괴 후 변형률 연화 경향과 같이 체적변화가 증가하는 것으로 관찰되었다. 본 논문에서 모래질 실트의 전단과정 동안에 발생되는 팽창거동은 모래 함유율 뿐만 아니라 저점착력을 가진 세립자의 함유율에 의해서도 달라졌다.

철근부식에 의한 철근콘크리트 구조물의 균열거동 (Cracking Behavior of Reinforced Concrete Structures due th Reinforcing Steel Corrosion)

  • 오병환;김기현;장승엽;강의영;장봉석
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제14권6호
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    • pp.851-863
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    • 2002
  • 철근의 부식에 의해 발생하는 부식생성물은 부피팽창으로 인하여 주위의 콘크리트에 압력을 가한다. 이 팽창압은 철근 주의의 콘크리트에 인장응력이 생기게 하며 결국 콘크리트의 피복에 균열을 발생시킨다. 콘크리트 피복의 균열발생은 콘크리트 구조물의 사용수명을 감소시킬 뿐만 아니라 안전성에도 영향을 미친다. 본 연구의 목적은 콘크리트 피복에 균열을 일으키는 임계부식량을 조사하는 것이다. 이를 위하여 포괄적인 실험 및 이론적 연구를 수행하였다. 주요 실험변수로는 콘크리트의 강도와 피복두께이고 부식량의 증가에 따른 콘크리트 피복 표면의 인장변형률을 측정하였다. 철근 팽창에 의한 팽창압의 계산에 공극 및 균열 속으로 흡수되는 부식생성물을 고려하였다. 본 연구를 통하여 균열을 일으키는 임계부식량은 콘크리트 압축강도가 커짐에 따라 증가한다는 사실을 확인하였다. 부식층 내의 팽창압과 변형 사이의 관계를 유도하였으며 부식생성물층의 강성을 결정하였다. 팽창압과 변형 사이의 관계를 설명하기 위하여 압력을 유발하지 않는 변형량의 개념을 도입하였다. 본 연구에서 제안된 이론은 실험결과와 잘 일치하며 콘크리트 구조물의 내구성 설계에 기초가 될 수 있을 것이다.

면내 압축 및 전단하중을 받는 적층 복합 보강 판의 자유진동해석 (Free Vibration Analysis of Laminated Composite Stiffened Plates under the In-plane Compression and Shear Loads)

  • 한성천;최삼열
    • 대한토목학회논문집
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    • 제26권1A호
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    • pp.191-203
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    • 2006
  • 가정 변형률 9절점 쉘 요소를 이용하여 스티프너로 보강된 적층 복합 보강판의 진동 특성을 연구하였다. 기존의 연구결과들과 비교하기 위하여 대칭으로 적층된 carbon-epoxy 복합재료 적층 판을 사용하였다. 또한 본 연구에서 스티프너를 쉘로 모델링 한 결과들은 보 요소로 모델링 된 결과들과 비교하였다. 비틀림에 약한 스티프너의 경우에 국부 좌굴이 스티프너에서 발생할 수 있다. 이 경우에 스티프너는 쉘로 모델링 하여야 한다. 본 연구는 면내 압축 및 전단하중을 받는 적층 복합 보강 판과 보강되지 않은 적층 복합 판의 연구에 집중되어 있다. 면내 압축 및 전단하중은 적층복합 판의 고유진동수와 진동 모우드를 변화시키고 압축 하중의 증가는 압축 하중이 임계 좌굴하중에 도달하여 진동수가 0 이 될 때 까지 진동수를 감소시킨다. 면내 전단하중의 작용은 그렇지 않은 경우에 비하여 진동수를 증가시켰다. 또한 진동수와 면내 하중 관계 곡선의 교차는 적층 복합 보강판의 진동 모우드를 교체 시킨다. 본 연구에서 제시한 쉘 요소로 적층 복합 보강판을 해석한 결과 참고문헌과 비교하여 매우 정확한 결과를 나타내었다. 그러므로 보강된 적층 복합 판의 면내 전단 및 압축하중의 종류와 크기는 특정한 진동수와 모우드 형상의 조절을 위해 적절하게 선택되어야 한다. 고유치 문제를 풀기 위하여 Lanzcos 방법을 사용하였다.

슬래브-기둥 접합부에 대한 전단강도모델 (Shear Strength Model for Slab-Column Connections)

  • 최경규;박홍근;김혜민
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제22권4호
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    • pp.585-593
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    • 2010
  • 선행연구에서 제안된 변형률기반 전단강도모델에 근거하여, 슬래브-기둥 내부 및 외부접합부의 직접뚫림전단강도와 불균형휨모멘트강도를 정확하게 평가할 수 있는 강도모델을 개발하였다. 슬래브-기둥 접합부는 뚫림전단파괴에 앞서서 휨균열에 의해서 손상을 받으므로, 이 연구에서는 위험단면의 압축대에서 대부분의 전단저항이 발휘된다고 가정하였다. 슬래브 휨모멘트에 의해서 유발되는 압축수직응력이 콘크리트 압축대의 전단강도에 미치는 영향을 고려하기 위하여, 다축응력 상태에 대한 콘크리트 재료파괴기준을 이용하였다. 그 결과 위험단면의 전단성능이 휨손상의 정도에 따라서 정의되었다. 외부접합부는 비대칭적인 위험단면을 가지고 있으므로 하중재하방향을 고려하여 휨모멘트강도를 정의하였다. 실험 결과와 비교 결과, 제안된 강도모델은 현행 설계기준 보다 실험체의 강도를 더 정확하게 추정하는 것으로 밝혀졌다.

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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Shear Deformation of Steel Fiber-Reinforced Prestressed Concrete Beams

  • Hwang, Jin-Ha;Lee, Deuck Hang;Ju, Hyunjin;Kim, Kang Su;Kang, Thomas H.K.;Pan, Zuanfeng
    • International Journal of Concrete Structures and Materials
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    • 제10권sup3호
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    • pp.53-63
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    • 2016
  • Steel fiber-reinforced prestressed concrete (SFRPSC) members typically have high shear strength and deformation capability, compared to conventional prestressed concrete (PSC) members, due to the resistance provided by steel fibers at the crack surface after the onset of diagonal cracking. In this study, shear tests were conducted on the SFRPSC members with the test variables of concrete compressive strength, fiber volume fraction, and prestressing force level. Their localized behavior around the critical shear cracks was measured by a non-contact image-based displacement measurement system, and thus their shear deformation was thoroughly investigated. The tested SFRPSC members showed higher shear strengths as the concrete compressive strength or the level of prestress increased, and their stiffnesses did not change significantly, even after diagonal cracking due to the resistance of steel fibers. As the level of prestress increased, the shear deformation was contributed by the crack opening displacement more than the slip displacement. In addition, the local displacements around the shear crack progressed toward directions that differ from those expected by the principal strain angles that can be typically obtained from the average strains of the concrete element. Thus, this localized deformation characteristics around the shear cracks should be considered when measuring the local deformation of concrete elements near discrete cracks or when calculating the local stresses.