• Title/Summary/Keyword: dynamic elasticity

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Nonlocal geometrically nonlinear dynamic analysis of nanobeam using a meshless method

  • Ghadiri Rad, Mohammad Hossein;Shahabian, Farzad;Hosseini, Seyed Mahmoud
    • Steel and Composite Structures
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    • 제32권3호
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    • pp.293-304
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    • 2019
  • In the present paper, the element free Galerkin (EFG) method is developed for geometrically nonlinear analysis of deep beams considering small scale effect. To interpret the behavior of structure at the nano scale, the higher-order gradient elasticity nonlocal theory is taken into account. The radial point interpolation method with high order of continuity is used to construct the shape functions. The nonlinear equation of motion is derived using the principle of the minimization of total potential energy based on total Lagrangian approach. The Newmark method with the small time steps is used to solve the time dependent equations. At each time step, the iterative Newton-Raphson technique is applied to minimize the residential forces caused by the nonlinearity of the equations. The effects of nonlocal parameter and aspect ratio on stiffness and dynamic parameters are discussed by numerical examples. This paper furnishes a ground to develop the EFG method for large deformation analysis of structures considering small scale effects.

A numerical and computer simulation for dynamic stability analysis of 3-unknown graded porous nanoplates using a Chebyshev-Ritz-Bolotin method

  • Wei, Dong
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제78권4호
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    • pp.379-386
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    • 2021
  • A numerical and computer simulation for dynamic stability analysis of graded porous nanoplates has been provided using a Chebyshev-Ritz-Bolotin approach. The nanoplate has been formulated according to the nonlocal elasticity and a 3-unkown plate model capturing neutral surface location. All of material properties are assumed to be dependent of porosity factor which determines the amount or volume of pores. The nano-size plate has also been assumed to be under temperature and moisture variation. It will be shown that stability boundaries of the nanoplate are dependent on static and dynamical load factors, porosity factor, temperature variation and nonlocal parameter.

Numerical assessment of nonlocal dynamic stability of graded porous beams in thermal environment rested on elastic foundation

  • Al-Toki, Mouayed H.Z.;Ali, Hayder A.K.;Faleh, Nadhim M.;Fenjan, Raad M.
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제28권5호
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    • pp.455-461
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    • 2022
  • Numerical assessment of the dynamic stability behavior of nonlocal beams rested on elastic foundation has been provided in the present research. The beam is made of fucntional graded (FG) porous material and is exposed to thermal and humid environments. It is also consiered that the beam is subjected to axial periodic mechanical load which especific exitation frequency leading to its instability behavior. Beam modeling has been performed via a two-variable theory developed for thick beams. Then, nonlocal elasticity has been used to establish the governing equation which are solved via Chebyshev-Ritz-Bolotin method. Temperature and moisture variation showed notable effects on stability boundaries of the beam. Also, the stability boundaries are affected by the amount of porosities inside the material.

촉진 열화 목재의 초음파 전달 시간 측정을 통한 탄성 계수의 평가 (Evaluation of Modulus of Elasticity of Wood Exposed to Accelerated Weathering Test by Measuring Ultrasonic Transmission Time)

  • 박천영;김광철
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제42권3호
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    • pp.275-281
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    • 2014
  • 본 연구에서는 전통 목조 건축물의 주재료인 목재를 인공 촉진 열화 시킨 후 초음파 전달 속도 측정을 통하여 탄성계수를 측정하였다. 촉진 열화 시간은 0시간에서 500, 1000, 1500, 2000시간이며, 자외선 조사와 주기적인 인공 강우를 통해 열화를 진행시켰다. 초음파 전달 속도 측정을 통하여 동적 탄성 계수를 평가하고 이를 3점 휨 시험을 통하여 측정한 정적 탄성계수와 비교분석하였다. 초음파 전달 속도, 정적 탄성계수, 동적 탄성계수는 열화 시간이 증가함에 따라 동일한 경향을 나타내었는데, 열화 1000시간까지는 탄성계수가 감소하다가 1500시간 이후 다시 회복되는 경향을 보였다. 이러한 결과는 비파괴 검사법을 통하여 전통 목조 건축물의 구조 부재의 열화 평가는 물론 구조 안전성 평가의 기초 자료로 활용될 수 있음을 알려준다.

닥나무의 목질부로 만든 우드세라믹의 비파괴휨강도평가 -소성온도의 영향- (Nondestructive Bending Strength Evaluation of Woodceramics Made from Woody Part of Broussonetia kazinoki Sieb. -Effect of Carbonization Temperature-)

  • 변희섭;원경록;이호영;오승원
    • 농업생명과학연구
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    • 제46권1호
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    • pp.35-41
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    • 2012
  • 공진주파수 모드를 이용하는 비파괴 평가기술법을 닥나무를 소성온도별(600, 800, 1000, $1200^{\circ}C$)로 제조한 우드세라믹에 적용하였다. 공진주파수 및 동적 탄성계수는 소성온도가 증가할수록 증가하였다. 동적 탄성계수 및 정적 휨 탄성계수와 휨강도사이에는 밀접한 상관관계가 나타났다. 따라서 공진 주파수 모드를 사용하는 동적 탄성계수측정은 소성온도에 따라 제조된 우드세라믹의 휨강도를 예측하는 비파괴 평가 방법으로 유용할 것으로 판단된다.

노동조합과 노동수요탄력성: 노조기업과 비노조기업에 대한 실증분석 (Labor Union and Labor Demand Elasticity: An Empirical Study on Unionized and Nonunionized Firms)

  • 남성일
    • 노동경제논집
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    • 제34권3호
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    • pp.1-28
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    • 2011
  • 이 논문은 노조기업의 노동수요탄력성이 비노조기업의 그것보다 작을 것이라는 이론적 예측을 실증적으로 검증한다. 이를 위해 기업정보 TS2000의 1990~2009년 기간의 기업체패널 자료를 이용하여 노동수요함수의 정태모형과 동태모형 그리고 노동비용 비증방정식을 추정한다. 추정결과는 첫째, 노조기업의 노동수요의 임금탄력성은 0.34~0.49로 비노조기업의 절반 수준이하로 나타났다. 둘째, 노조기업은 임금 및 산출 변화에 대한 고용조정에서 비노조기업보다 더 경직적인 것으로 나타났다. 셋째, 노동과 자본간 대체탄력성에 있어서는 노조기업과 비노조기업 간에 차이가 없는 것으로 나타났다.

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뒤넙다리근의 자가 신장운동 방법에 따른 유연성과 근탄성의 변화 (Changes in Flexibility and Muscle Elasticity according to the Self-Stretching Method of the Hamstring Muscle)

  • 박소라;노효련
    • 대한물리의학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.77-87
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    • 2023
  • PURPOSE: The purpose of this study was to investigate the changes in the flexibility and elasticity of the muscles when the hamstrings were stretched in one direction and when they were stretched in three directions. METHODS: In this study the subjects were divided into two groups, namely the 'one-direction stretching exercise of the hamstring muscle in the neutral position' group (female: 14 people, male: 14 people) and the 'three-way stretching exercise' group (female: 12 people, male: 14 people) considering the positions of the three hamstring muscles. The elasticity and flexibility of the hamstring muscles were measured before and after the self-extension exercise, and the average value of two measurements was noted. To evaluate the flexibility of the hamstring muscle, a 'sit and reach' test was performed, and muscle elasticity was measured using the MyotonPRO® device. RESULTS: After the stretching exercise, flexibility increased in both groups. In terms of muscle elasticity, the body dynamic strength and resonance frequency of the stretching one-direction stretching group decreased after the stretching exercise. CONCLUSION: To alter the muscle characteristics and increase the flexibility when performing a stretching exercise, selecting and stretching only one muscle with the lowest range of motion yields effective results. The ideal technique to be employed appears to be to stretch the entire hamstring muscle in one direction from the neutral position.

중·저준위 방사성 폐기물 처리용 시멘트 고화체의 압축강도와 동탄성계수의 관계 (Relationship between Compressive Strength and Dynamic Modulus of Elasticity in the Cement Based Solid Product for Consolidating Disposal of Medium-Low Level Radioactive Waste)

  • 김진만;정지용;최지호;신상철
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제25권3호
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    • pp.321-329
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    • 2013
  • 방사성 폐기물 최종 매립장이 완공됨으로써 그동안 원자력 발전소 내에서 관리하고 있던 중 저준위 방사성 폐기물은 최종 처분장으로 이송하여 관리해야 한다. 주로 액상의 이온교환수지로 구성된 중 저준위 방사성 폐기물은 플라스틱 또는 강제용기 안에서 시멘트계 재료로 고화처리 되고 있다. 시멘트계 재료는 취성적이므로 이송 중 낙하, 충돌 등에 의해 붕괴될 경우, 방사성 물질이 유출될 수 있는 가능성이 있다. 안전성이 있는 이송장비를 설계하기 위해서는 현재의 고화체가 어느 정도의 강도를 발현하고 있는지를 확인할 필요가 있다. 그러나 방사성 물질을 포함하고 있는 폐기물의 강도를 직접법에 의해 측정하는 것은 위험하므로 불가능하기 때문에 동탄성계수와 같은 비파괴시험을 통해 간접적으로 강도를 파악하여야 한다. 따라서 방사성 폐기물의 압축강도와 동탄성계수의 관계를 규명할 필요가 있다. 폐기할 시점에서 이온교환수지 처리용 고화체의 압축강도는 3.44 MPa (500 psi)이다. 이론적으로 시멘트는 시간의 경과에 따라서 강도가 증진되기 때문에 폐기된 후 수년에서 수십년이 경과한 현 시점에서 고화체의 강도는 기준치를 크게 상회할 가능성이 있다. 이와 같은 배경에서 이 연구에서는 중 저준위 방사성 폐기물 처리용시멘트 고화체의 재료구성을 유지하면서 3~30 MPa 범위의 다양한 강도 수준을 갖는 시멘트 고화체를 제조하고 이를 대상으로 압축강도와 동탄성계수의 관계를 도출하고자 하였다. 실험 결과, AE제 첨가율의 변화에 의해 목표로 설정하였던 3~30 MPa 범위를 만족하는 고화체의 제조가 가능하였다. 또한 미리 기포를 제조하여 혼입하는 방법보다 AE제를 배합수에 직접 혼합하는 방법이 단위용적질량 및 강도를 보다 정확히 조절하는데 유리한 것으로 나타났다. AE제 첨가율에 의한 단위용적질량과 공기량은 첨가율이 낮은 범위에서 급격하게 변화하였으며 첨가율이 증가할수록 변화량은 감소하였다. 이온교환수치 처리용 시멘트 고화체의 동탄성계수는 4.1~10.2 GPa 범위로 나타났으며, 일반콘크리트 보다 약 20 GPa 정도 낮고 그 차이는 강도의 증가에 따라 증가하는 것으로 나타났다. 이온교환수지 처리용 시멘트 경화체에서도 압축강도와 동탄성계수는 선형적인 관계를 보이고 있다.

Dynamic Magneto-mechanical Behavior of an Iron-nickel-based Ferromagnetic Alloy with Constant Elasticity

  • Bian, Leixiang;Wen, Yumei;Li, Ping;Gao, Qiuling;Liu, Xianxue
    • Journal of Magnetics
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    • 제14권2호
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    • pp.66-70
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    • 2009
  • The dynamic magneto-mechanical behaviors in a type of iron-nickel-based ferromagnetic alloy with constant elasticity were investigated as a function of both the DC bias magnetic field ($H_{dc}$) and the frequency. The rectangular plate-like samples were excited to vibrate at a half-wavelength, longitudinal resonance by an AC magnetic field superimposed with various $H_{dc}$. The experimental results found that the strain coefficient at resonance reached 819.34 nm/A and the effective mechanical quality factor ($Q_m$) was greater than 2000. The ratio of the maximum variation of the Young's modulus over $H_{dc}$ to the value of the Young's modulus at a zero bias field was only ${\sim}0.83%o$ because of the so-called constant elasticity. The resonant strain coefficients and $Q_m$ are strongly dependent on $H_{dc}$, which indicates a promising potential for use in DC and quasistatic magnetic field sensing.

효율적인 대화형 천 시뮬레이션 기법 (An Efficient Method for Interactive Cloth Simulation)

  • 정대현;김구진;백낙훈;유관우
    • 정보처리학회논문지A
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    • 제12A권4호
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    • pp.321-326
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    • 2005
  • 본 논문에서는 질점-스프링 모델(mass-spring model)에 기반한 대화형 천 시뮬레이션(interactive cloth simulation) 기법을 제시하며, 특히 소수의 질점들(mass-points)에 상대적으로 강한 힘이 가해졌을 경우 사실적으로 천을 시뮬레이션하는 방법에 초점을 맞추었다. 본 논문에서 제시하는 방법은 소수의 점들에 대해 가해진 힘을 모든 질점들에 분산시킴으로써 의사 실시간(pseudo real-time) 내에 시뮬레이션을 수행하며, 이는 기존의 방법들에 비해 수행속도 면에서 매우 효율적이다. 또한, Provot[9]의 역동역학 방법(inverse dynamic method)을 사용하여 초탄성(super-elasticity) 현상을 해결한 뒤, 인접한 질점 간의 각도를 조정함으로써 초탄성 효과에 의해 발생하는 지그재그(zigzag) 현상을 제거하여 사실적으로 천을 시뮬레이션한다.