Ali, Muhammad;Aziz, Mubashir;Hamza, Muhammad;Madni, Muhammad Faizan
Geomechanics and Engineering
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v.22
no.3
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pp.227-236
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2020
Expansive soils are renowned for their swelling-shrinkage property and these volumetric changes resultantly cause huge damage to civil infrastructures. Likewise, subgrades consisting of expansive soils instigate serviceability failures in pavements across various regions of Pakistan and worldwide. This study presents the use of polypropylene fibers to improve the engineering properties of a local swelling soil. The moisture-density relationship, unconfined compressive strength (UCS) and elastic modulus (E50), California bearing ratio (CBR) and one-dimensional consolidation behavior of the soil treated with 0, 0.2, 0.4, 0.6 and 0.8% fibers have been investigated in this study. It is found that the maximum dry density of reinforced soil slightly decreased by 2.8% due to replacement of heavier soil particles by light-weight fibers and the optimum moisture content remained almost unaffected due to non-absorbent nature of the fibers. A significant improvement has been observed in UCS (an increase of 279%), E50 (an increase of 113.6%) and CBR value (an increase of 94.4% under unsoaked and an increase of 55.6% under soaked conditions) of the soil reinforced with 0.4% fibers, thereby providing a better quality subgrade for the construction of pavements on such soils. Free swell and swell pressure of the soil also significantly reduced (94.4% and 87.9%, respectively) with the addition of 0.8% fibers and eventually converting the medium swelling soil to a low swelling class. Similarly, the compression and rebound indices also reduced by 69.9% and 88%, respectively with fiber inclusion of 0.8%. From the experimental evaluations, it emerges that polypropylene fiber has great potential as a low cost and sustainable stabilizing material for widespread swelling soils.
In the present study, a high-strength polyethylene terephthalate (PET) sheet was fabricated through a densification process of low melting PET fiber (LMF) combined PET sheet. During the thermal heat treatment process of the combined LMF, individual PET fiber was connected, which in turn leads to the improvement of the interfacial bonding force between the fibers. Also, the densification of the PET sheet leads to reduce macrospore density and in return could enhance the binding force between the overlapped PET networks. Consequently, the asprepared LMF-PET sheet showed about 410% improved tensile strength and the same elongation compared to before compression. Besides, the enhanced bonding force can prevent the shrinkage of the PET fiber network and exhibited excellent dimensional stability.
Proceedings of the Polymer Society of Korea Conference
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2006.10a
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pp.69-70
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2006
In lithium-ion batteries, separator membrane's, main role is to physically isolate a cathode and an anode while maintaining rapid transport of ionic charge carriers during the passage of electric current. As far as battery safety is concerned, the electrical isolation of electrodes is most crucial since unexpected short-circuits across the membrane induces hot spots where thermal runaway may break out. Internal short-circuits are generally believed to occur by protrusions on the electrode surface either by unavoidable deposits of metallic impurities or by dendritic lithium growth during battery operation. Another cause is shrinkage of the separator membrane when exposed to heat. If separator membrane can be engineered to prevent the internal short-circuit, it will not be difficult to improve lithium-ion batteries' safety. Commonly the separators employed in lithium-ion batteries are made of polyethylene (PE) and/or polypropylene (PP). These materials have terrible limitations in preventing the fore-mentioned internal short-circuit between electrodes due to their poor dimensional stability and mechanical strength. In this study we have developed a novel separator membrane that possesses very high thermal and mechanical stability. The cells employing this separator provided noticeable safety improvement in the various abuse tests.
Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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v.39
no.2
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pp.34-44
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2002
Approximately 70 percent of shop's hull plate consists of three-dimensional curved shell. Concerning with the research on the automation of plate forming many studies have been carried out for the last decade. The purpose of this study is to develop the simulator of heating on the basis of the reasonable mechanical model representing a heating phenomenon. The beating experiment has been carried out with varying parameters influencing on the results of heating information at the kinematics analysis, simulatorestimate the shape of deformed plate that process along the processing information. When we get the initial shape and the object shape, we calculate the processing information first, using kinematics analysis. In a simulator we estimate deformed shape from the processing information. After this we compare deformed shape and object shape. If the error of deformed shape and object shape is in the proper limits, that information is determined the final processing information. Else we repeat the process changing variable.
Purpose: The purpose of this study was to compare the accuracy of the maxillary three-unit fixed dental prosthesis (FDPs) made using two CAD/CAM milling machines : DCM Group(Dentaim CAD/CAM milling machine), WCM Group(Wieland CAD/CAM milling machine). Methods: Each of 10 duplicate models was scanned by blue light scanner(Identica, Medit, Korea), and the three-unit FDPs (STL file) was designed using DelcamCAD. A total of 20 three-unit FDPs was fabricated, comprising 2 groups of 10 specimens each (shrinkage ratio is 1:1). The first three-unit FDPs STL file was used as a CAD reference model (CRM). Obtained STL files by scanning the inner surface of three-unit FDPs were convened into the point clouds-ASC II files. Discrepancies between the point clouds and CRM were measured by superimposition software. Statistical methods to analyze the data were used non-parametric method. The mean (SD) values were compared by a Mann-Whitney U-test. Type one error rate was set at 0.05. Results: WCM group had small discrepancies with $2.17{\mu}m$ of mean value compared to $4.44{\mu}m$ in DCM group. The accuracy values between the two groups showed a sratistically significant difference (Table 2, p<.05). Conclusion: The accuracy of the three-unit fixed dental prosthesis(FDPs) made of two CAD/CAM milling machines were statistically different. Accuracy with which the prosthesis made of WCM group was superior.
The anatomical characteristics of Quercus variabilis woods carbonized at 310 to $350^{\circ}C$ were examined with an optical and scanning electron microscopy, and an X-ray diffraction analysis. Dimensional change and weight loss were also investigated. Volume of wood samples decreased with increasing the carbonization temperature, and checks were developed along with radial direction. Vessel diameter in tangential direction showed higher shrinkage than that in radial direction. Weight loss of samples increased with increasing carbonization temperature. Especially, the weight loss rapidly increased at the temperature ranging from 330 to $340^{\circ}C$. SEM study presented that the cell walls of samples carbonized at below $320^{\circ}C$ showed the layering structure. However, it was revealed that the layering structure was disappeared at $330^{\circ}C$ and over and showed an amorphous-like structure without cell wall layering. Interestingly, the existence of cellulose crystalline substance at $340^{\circ}C$ was confirmed by X-ray diffraction analysis and it was not detected at $350^{\circ}C$. Consequently, it is considered that the critical temperature for carbonization of wood was around $350^{\circ}C$.
Injection molding is one of the widely used polymer processing operations. It is being used for not only conventional injection molding but gas injection molding, water injection molding, and injection compression molding. Injection compression molding involves injection and compression operation, and it gives uniform physical property and high dimensional quality of product. In this study, injection compression characteristics for various product shapes have been investigated by computer simulation. Product containing side wall showed not much effective in injection compression molding since wall thickness direction was perpendicular to the compression direction. Uniform and low shrinkage was observed in injection compression molding comparing conventional injection molding. Subsequently injection compression molding can be used for molding precise product. Optimal injection compression molding condition was obtained using design of experiment for plastic lens and the results were compared with conventional injection molding.
Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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v.17
no.10
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pp.21-26
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2016
This study evaluates the magnitudes and distributions of contact tangential forces with the swaging depth of punch acting at the contact surfaces between a rotor core slot and a Cu bar during a sequential rotor core swaging process. The effects of the core slot shape on the magnitudes and distributions of the total contact forces were investigated to improve the productivity of the rotor core swaging process. Parametric elastic-plastic numerical analyses were performed using simplified two-dimensional cyclic symmetric plane strain models to evaluate the contact force distributions at the contact surfaces. The numerical analysis results show that the total contact tangential forces increased by about 55% with the adjacent Cu bar swaging process. The length of the core slot is a dominant factor in the core slot design as result of the increased total contact tangential forces during the swaging process of the rotor core.
Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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v.18
no.6
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pp.464-469
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2017
This study evaluated the displacements of a Cu bar in the Y-direction and the relationship between swaging pressures and total contact forces to increase the productivity of the rotor core swaging process. Elastic-plastic numerical analyses of four different Cu bar shapes were performed with a constant swaging pressure to evaluate the displacements of the Cu bar in the Y-direction and the contact force distributions at the contact surfaces during the swaging process. Based on the numerical analysis results, the following conclusions were obtained. First, a simplified 2-dimensional cyclic symmetric analysis model was developed for the numerical analysis of the rotor core swaging process. Second, the final displacements of the Cu bar in the Y-direction were nearly the same as the change of the Cu bar size at a constant swaging pressure. Third, a linear relationship between the swaging pressures and the total contact forces, the so called resistance forces, was suggested.
Purpose: This study aimed to analyze deformation according to post-curing of complete arch artificial teeth for temporary dentures printed with a digital light processing (DLP) printer. Methods: An edentulous model was prepared and an occlusal rim was produced. The edentulous model and occlusal rim were scanned using a model scanner. A complete denture was designed using a dental computer-aided design, and the denture base and artificial tooth were separated. Ten complete arch artificial teeth were printed using a 3D printer (DLP). Complete arch artificial teeth was classified into the following three groups: a group no post-curing (NC), a group with 10 minutes post-curing (10M), and a group with 20 minutes post-curing (20M). Specimens were scanned using a model scanner. The scanned data were overlapped with the reference data. Statistical analysis was performed using one-way ANOVA analysis of variance, Kruskal-Wallis test, and Mann-Whitney U test (α=0.05). Results: Regarding the overall deviation of complete arch artificial teeth, the NC group showed the lowest mean deviation of 111.13 ㎛ and the 20M group showed the highest mean deviation of 131.03 ㎛. There were statistically significant differences among the three groups (p<0.05). Conclusion: The complete arch artificial tooth showed deformation due to post-curing. In addition, the largest shrinkage deformation was observed at 10 minutes of post-curing, whereas the least deformation was observed at 20 minutes.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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