• 제목/요약/키워드: elastic loss

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Representation of fundamental solution and vibration of waves in photothermoelastic under MGTE model

  • Rajneesh Kumar;Nidhi Sharma;Supriya Chopra;Anil K. Vashishth
    • Ocean Systems Engineering
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    • 제13권2호
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    • pp.123-146
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    • 2023
  • In this paper, Moore-Gibson-Thompson theory of thermoelasticity is considered to investigate the fundamental solution and vibration of plane wave in an isotropic photothermoelastic solid. The governing equations are made dimensionless for further investigation. The dimensionless equations are expressed in terms of elementary functions by assuming time harmonic variation of the field variables (displacement, temperature distribution and carrier density distribution). Fundamental solutions are constructed for the system of equations for steady oscillation. Also some preliminary properties of the solution are explored. In the second part, the vibration of plane waves are examined by expressing the governing equation for two dimensional case. It is found that for the non-trivial solution of the equation yield that there exist three longitudinal waves which advance with the distinct speed, and one transverse wave which is free from thermal and carrier density response. The impact of various models (i)Moore-Gibson-Thomson thermoelastic (MGTE)(2019), (ii) Lord and Shulman's (LS)(1967) , (iii) Green and Naghdi type-II(GN-II)(1993) and (iv) Green and Naghdi type-III(GN-III)(1992) on the attributes of waves i.e., phase velocity, attenuation coefficient, specific loss and penetration depth are elaborated by plotting various figures of physical quantities. Various particular cases of interest are also deduced from the present investigations. The results obtained can be used to delineate various semiconductor elements during the coupled thermal, plasma and elastic wave and also find the application in the material and engineering sciences.

Seismic equivalent linear response of a structure by considering soil-structure interaction: Analytical and numerical analysis

  • Maroua Lagaguine;Badreddine Sbartai
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제87권2호
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    • pp.173-189
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    • 2023
  • For a given structural geometry, the stiffness and damping parameters of the soil and the dynamic response of the structure may change in the face of an equivalent linear soil behavior caused by a strong earthquake. Therefore, the influence of equivalent linear soil behavior on the impedance functions form and the seismic response of the soil-structure system has been investigated. Through the substructure method, the seismic response of the selected structure was obtained by an analytical formulation based on the dynamic equilibrium of the soil-structure system modeled by an analog model with three degrees of freedom. Also, the dynamic response of the soil-structure system for a nonlinear soil behavior and for the two types of impedance function forms was also analyzed by 2D finite element modeling using ABAQUS software. The numerical results were compared with those of the analytical solution. After the investigation, the effect of soil nonlinearity clearly showed the critical role of soil stiffness loss under strong shaking, which is more complex than the linear elastic soil behavior, where the energy dissipation depends on the seismic motion amplitude and its frequency, the impedance function types, the shear modulus reduction and the damping increase. Excellent agreement between finite element analysis and analytical results has been obtained due to the reasonable representation of the model.

Spalling resistance and mechanical performance of UHPC under high temperature using hybrid natural and artificial fibers

  • Arash K. Pour;Amir Shirkhani;Ehsan Noroozinejad Farsangi
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제91권2호
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    • pp.177-195
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    • 2024
  • This research plans to investigate the simultaneous impact of bamboo fibers (BF) and steel fibers (SF) on the mechanical and spalling characteristics of ultra-high-performance concrete (UHPC) exposed to high temperatures (HT). To this aim, 25 mixtures were made and assessed. BF was added at five contents of 0, 2.5, 5, 7.5 and 10 kg/m3. Additionally, SF was used at five weight contents: 0%, 1%, 2%, 3% and 4%. Specimens were exposed to temperatures ranging between 25℃ and 800℃. Thus, com-pressive, tensile, and flexural strengths, elastic moduli, mass loss, and permeability were measured. Experiments revealed that the simultaneous use of low BF and SF contents could totally prevent spalling of UHPC, but the use of either SF or BF alone could not prevent spalling at high levels of fibers. Besides, the synergetic positive impact of BF and SF on the spalling resistance of UHPC was by reason of the rise of BF' permeability and the bridging role of SF at HT. Moreover, it was concluded that the use of SF could moderate the adverse influence of BF on the compressive resistance of UHPC.

광중합 복합레진의 중합초기 동적 점탄성의 변화 (THE CHANGE OF THE INITIAL DYNAMIC VISCO-ELASTIC MODULUS OF COMPOSITE RESINS DURING LIGHT POLYMERIZATION)

  • 김민호;이인복
    • Restorative Dentistry and Endodontics
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    • 제34권5호
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    • pp.450-459
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    • 2009
  • 본 연구의 목적은 새로 개발한 점탄성 측정기를 사용하여 수종의 광중합 복합레진의 초기 동적 점탄성 변화를측정하는 것이다. 본 연구에 사용된 점탄성 측정기는 세 부분으로 구성되었다. 첫째, 시편이 놓여지는 parallel plates; 둘째, DC 모터와 크랭크로 이루어진 회전진동전단변형 (Oscillatory shear strain)을 발생시키는 부분; 셋째, 전자기적 토크센서를 이용한 응력 측정 부분으로 구성되었다. 본 점탄성 측정기는 최대 2 Ncm의 토크를 측정할 수 있으며, 광중합기의 스위치는 컴퓨터와 연동하여 데이터 획득을 시작할 때 동시에 켜지도록 하였다. 본 연구에서는 시판 중인 6종의 광중합 복합레진 [Z-100 (Z1), Z-250 (Z2), Z-350 (Z3), DenFil (DF), Tetric Ceram (TC), Clearfil AP-X (CF)]을 사용하였다. 점탄성 측정기를 사용하여 동적 회전전단실험을 시행하였다. 직경 3 mm인 유리막대로 구성된 parallel plates 사이에 $14.2\;mm^3$의 복합레진을 적용시켰으며, 6 Hz의 진동수와 0.00579 rad의 진폭으로 변형을 가하고 발생된 응력을 측정하였다. 광중합이 시작됨과 동시에 측정이 시작되었으며, 광중합 후 10초 동안 점탄성의 변화를 관찰하였다. 각 복합레진에 대해 5 회 반복하여 측정하였고, 실험은 $25{\pm}0.5^{\circ}C$에서 진행되었다. 측정된 변형-응력 곡선으로부터 복소전단탄성계수 G*, 저장전단탄성 계수 G', 손실전단탄성 계수 G"를 구하였고 G*가 10 MPa에 이르는 시간을 구하였다. 각 재료의 복소전단탄성계수 G*와 10 MPa에 이르는 시간에 대해 일원분산분석 (One-way ANOVA)과 사후검정 (Tukey 검정)을 시행하였다 (${\alpha}$= 0.05). 결과는 다음과 같다. 1.본 연구를 위해 제작한 점탄성 측정기는 광중합 복합레진의 중합 초기 10초 동안의 동적 점탄성 변화를 신뢰성 있게 측정 할 수 있었다. 2. 모든 복합레진은 광조사 개시 후 $1{\sim}2$초의 불응기를 지난 다음 급격한 전단탄성계수의 증가를 보였다. 3. 모든 복합레진은 광중합 10 초간 손실전단탄성계수보다 저장전단탄성계수의 높은 증가를 보였다. 4. 광중합 초기 10초 후 복소전단탄성계수 값은 $150.3{\sim}563.7\;MPa$로, Z-100이 가장 높았고, 그 다음 Clearfil, Z-250, Z-350, Tetric Ceram, DenFil의 순이었다. 5. 복소전단탄성계수가 10 MPa에 이르는 시간은 Z-100이 2.55초로 가장 빨랐고, DenFil이 4.06초로 가장 느렸다.

모르타르의 동결융해 피해에 미치는 폴리프로필렌 섬유의 영향 (Effect of Polypropylene Fiber on the Freeze-Thaw Damage of Mortar)

  • 유재철;김규용;이상규;황의철;남정수
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제7권4호
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    • pp.438-444
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    • 2019
  • 본 연구에서는 모르타르의 동결융해피해에 미치는 폴리프로필렌섬유의 영향을 실험적으로 검토하였다. 섬유를 혼입하지 않은 섬유무보강 모르타르와 폴리비닐알코올섬유를 혼입한 모르타르를 비교 대상으로 하여 폴리프로필렌섬유의 혼입이 300사이클의 동결융해시험 후 모르타르의 압축 및 휨특성에 미치는 영향을 평가하였다. 또한, 300사이클의 동결융해 시험 후 모르타르의 질량감소율, 상대동탄성계수 및 공극크기분포에 대한 시험을 실시하였다. 그 결과, 섬유종류에 관계없이 섬유무혼입 모르타르에 비해 섬유혼입 모르타르는 300사이클의 동결융해시험 후 압축강도 및 휨강도의 역학적 성능저하와 질량감소율의 증가를 억제하는 것이 가능했다. 한편, 300사이클의 동결융해시험 후 모르타르의 공극감소에 대한 저항에 폴리비닐알코올섬유뿐만 아니라 폴리프로필렌섬유가 효과적으로 작용할 수 있는 것을 확인했으나 폴리프로필렌섬유를 혼입한 모르타르의 동결융해저항성을 향상시키기 위해서는 폴리비닐알코올섬유에서 기대할 수 있는 시멘트매트릭스와의 결합효율을 증가시킬 필요가 있다.

조임회전력이 임플랜트-지대주 나사 연결부의 안정성에 미치는 영향 (Influence of Tightening Torque on Implant-Abutment Screw Joint Stability)

  • 신현모;정창모;전영찬;윤미정;윤지훈
    • 대한치과보철학회지
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    • 제46권4호
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    • pp.396-408
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    • 2008
  • 연구목적: 임플랜트 치료에서 가장 흔히 발생하는 기계적 문제점 중 하나는 나사의 풀림이다. 지대주 나사에 조임회전력을 가하는 목적은 나사를 신장시켜, 신장된 나사의 인장력에 의한 지대주와 고정체간의 압축력을 통해 연결부의 안정성을 부여하는 데 있다. 조임 회전력의 결과로 나타나는 전하중의 크기는 다양한 요소에 의해 영향을 받기 때문에, 동일한 조임회전력을 적용하였다 할지라도 임플랜트 시스템의 종류에 따라 전하중의 크기가 달라질 수 있다. 따라서 지대주 나사 연결부의 안정성을 위한 다양한 임플랜트 시스템의 적정 조임회전력 크기에 관한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 external butt joint와 두 가지 internal cone 연결형태를 갖는 임플랜트 시스템들에서 지대주 나사의 조임회전력이 임플랜트-지대주 나사 연결부의 안정성에 미치는 영향을 하중 전후의 풀림회전력 측정을 통해 알아보고자 하였다. 연구재료 및 방법: External butt joint 형태를 가지는 US II 시스템과 $8^{\circ}$ internal cone 연결형태의 SS II 및 $11^{\circ}$ internal cone 연결형태의 GS II 시스템에서 20 Ncm, 30 Ncm, 그리고 40 Ncm의 각기 다른 조임회전력을 적용한 후 초기 풀림회전력 및 상실률과 $10^5$회의 반복하중 후의 풀림회전력 및 상실률을 비교 분석하였다. 연구결과 및 결론: 1. 초기 풀림회전력과 하중 후 풀림회전력은 조임회전력의 크기가 증가할수록 크게 나타났다 (P < .05). 2. 초기 풀림회전력 상실률은 SS II 시스템에서는 조임회전력 크기에 따른 차이가 없었으나 (P > .05), GS II와 US II에서는 20 Ncm 보다 40Ncm의 조임회전력에서 더 낮게 나타났다 (P < .05). 3. 하중 후 풀림회전력 상실률은 세 시스템 모두 30 Ncm의 조임회전력을 가했을 때 가장 낮게 나타났다 (P < .05). 4. 하중 후 풀림회전력 상실률은 SS II, GS II, 그리고 US II 순으로 높아지는 경향을 보였다. 5. 초기 풀림회전력과 하중 후 풀림회전력 상실률 간에는 상관관계가 없었다 (P > .05). 이상의 결과로부터 임플랜트 시스템의 종류뿐만 아니라 조임회전력의 크기 또한 지대주 나사의 풀림회전력 상실에 영향을 준다는 것을 알 수 있다. 따라서 임플랜트-지대주 나사 연결부 안정성 유지를 위해서는 임플랜트 시스템마다 적정 조임회전력이 제시되어야 하고, 또한 임상에서 이를 준수하는 것이 매우 중요하다고 생각된다.

Fractional Photothermolysis 치료 후 피부회복 촉진에 미치는 경구용 저분자 콜라겐 펩타이드의 효과 (The Efficacy of Oral Low Molecular Weight Collagen Peptide for Skin Recovery after Fractional Photothermolysis Laser Treatment)

  • 김인수;최선영;김병규;김정기;김은주;김범준;김명남
    • 대한화장품학회지
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    • 제38권4호
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    • pp.321-326
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    • 2012
  • 최근에는 콜라겐 펩타이드가 항상화효과를 통해 피부의 재생을 촉진시키는 효과를 한다는 연구가 보고되고 있다. 본 구는 저분자 경구 콜라겐 펩타이드가 1550 nm fractional photothermolysis 레이저 치료 후 피부재생에 미치는 영향을 알아보고자 한다. 본 실험에 참여한 환자는 총 10명으로 실험군과 대조군 각 5명씩 무작위배정되었다. 대조군과 실험군 모두 동일하게 fractional photothermolysis 레이저를 시술받았다. 실험군에서는 경구 콜라겐 펩타이드를 하루에 1,000 mg씩 총 8주간 복용하였다. 치료 전후 모든 환자에서 피부의 탄성도, 경표피수분손실도, 홍반지수를 측정하였다. 피부탄성도는 실험군에서 대조군에 비해 통계적으로 유의하게 피부의 탄력성이 증가하였음을 확인하였다(p < 0.05). 경표피수분손실도는 두군간에 유의한 차이가 없었고, 홍반지수는 실험군에서 더 빨리 감소하는 결과를 보였다. 환자의 주관적 만족도평가에서 시술 4주 후 환자의 만족도는 실험군에서 평균 2.0점, 대조군에서 1.2점으로 나타났다. 저분자 콜라겐 펩타이드는 1550 nm fractional photothermolysis 레이저 치료 후 피부회복 촉진에 도움이 된다.

충격공진실험과 만능재료시험기에 의한 아스팔트 공시체의 동탄성계수 예측 모델 개발 (Development of the Predicted Model for the HMA Dynamic Modulus by using the Impact Resonance Testing and Universal Testing Machine)

  • 김도완;김동호;문성호
    • 한국도로학회논문집
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    • 제16권3호
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    • pp.43-50
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    • 2014
  • PURPOSES : The dynamic modulus can be determined by applying the various theories from the Impact Resonance Testing(IRT) Method. The objective of this paper is to determine the best theory to produce the dynamic modulus that has the lowest error as the dynamic modulus data obtained from these theories(Complex Wave equation Resonance Method related to either the transmissibility loss or not, Dynamic Stiffness Resonance Method) compared to the results for dynamic modulus determined by using the Universal Testing Machine. The ultimate object is to develop the predictive model for the dynamic modulus of a Linear Visco-Elastic specimen by using the Complex Wave equation Resonance Method(CWRM) came up for an existing study(S. O. Oyadiji; 1985) and the Optimization. METHODS : At the destructive test which uses the Universal Testing Machine, the dynamic modulus results along with the frequency can be used for determining the sigmoidal master curve function related to the reduced frequency by applying Time-Temperature Superposition Principle. RESULTS : The constant to be solved from Eq. (11) is a value of 14.13. The reduced dynamic modulus obtained from the IRT considering the loss factor related to the impact transmissibility has RMSE of 367.7MPa, MPE of 3.7%. When the predictive dynamic modulus model was applied to determine the master curve, the predictive model has RMSE of 583.5MPa, MPE of 3.5% compared to the destructive test results for the dynamic modulus. CONCLUSIONS : Because we considered that the results obtained from the destructive test had the most highest source credibility in this study, the dynamic modulus data obtained respectively from DSRM, CWRM were compared to the results obtained from the destructive test by using th IRT. At the result, the reduced dynamic modulus derived from DSRM has the most lowest error.

카루넨-루베 변환을 이용한 탄성파 그라운드 롤 억제 효과 (Effect of Ground Roll Suppression Based on Karhunen-Loeve Transform)

  • 장성형;이동훈
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제22권4호
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    • pp.177-185
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    • 2019
  • 육상 탄성파 탐사자료에서 쉽게 관찰되는 그라운드 롤은 표면파의 일종으로 대표적인 일관성 잡음이다. 반사파 자료처리 과정에서 그라운드 롤은 잡음에 해당하기 때문에 제거하게 되는데, 반사 신호와 중첩되는 경우 반사파 신호음이 손상되는 문제가 발생한다. 본 연구에서는 반사 신호음 손실을 줄이면서 그라운드 롤을 효과적으로 억제할 수 있는 방법을 찾기 위해 카루넨-루베 변환을 중심으로 살펴보고 그 결과를 분석하였다. 균질 탄성매질에서 구한 인공자료 수치 모형 실험에서 그라운드 롤이 뚜렷하게 감소된 것을 확인할 수 있으나 현장자료 적용실험에서는 띠통과 필터링 결과와 큰 차이점을 발견할 수 없었다. 이러한 현상은 현장자료에서 여러 주파수 대역을 포함하고 있는 그라운드 롤에 대해 선형 수평정렬 모음(Linear moveout gather)을 계산하기 어렵기 때문으로 여길 수 있다. 이에 비해서 특이값 분해 필터링 결과는 그라운드 롤이 상당부분 감소되었음을 확인할 수 있었다. 특이값 분해 필터링은 반사파를 중심으로 정규 수평정렬 모음(Normal moveout gather)을 계산하기가 쉬워 카루넨-루베 변환 필터링 보다 그라운드 롤 억제효과가 큰 것으로 여겨진다.

변성 옥수수 전분을 이용한 당면제조 (I) -국내외 시판당면의 이화학적 특성- (Production of Starch Vermicelli (Dangmyun) by Using Modified Corn Starches (I) -Physicochemical Properties of Domestic and Foreign Starch vermicelli (Dangmyun)-)

  • 육철;이원근
    • 한국식품과학회지
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    • 제33권1호
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    • pp.60-65
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    • 2001
  • 국내산 당면 4종류(고구마 당면(자유낙하식; Dropping method) 3종류, 옥수수 당면(압출식; Extusion method) 1종류)와 중국산 1종류, 일본산 6종류를 가지고 당면의 이화학적 특성을 조사하였다. 포장단위는 국내산의 경우 일반 가정용으로 고구마 당면이 500g과 1kg 두 종류의 포장이 주류를 이루었고 일본의 경우 국내산에 비하여 소 포장으로 100, 150, 250 g이 주류를 이루었다. 당면의 두께에 있어서는 중국산 녹두당면이 0.82 mm로 가장 가늘었으나 대부분의 당면은 $1.0{\sim}1.3\;mm$ 정도를 나타내었다. 시중 당면의 DSC endotherm을 분석한 결과 peak 온도가 전분의 호화온도보다 낮은 $42{\sim}48^{\circ}C$에서 시작하였으며 당면의 X-ray 회절도에서도 peak가 선명하지 않은 것으로 보아 호화가 일어난 후 노화로 재결정이 생겼음을 알 수 있었다. 당면의 조리 특성을 보면 국산 고구마 당면은 hardness와 compression slope가 각각 $9,500{\sim}11,000\;g/cm^2$, $18,000{\sim}26,000\;g/cm^3$으로 옥수수 당면보다 2배 이상 높았다. 당면 조리시의 고형분 손실(cooking loss)은 옥수수 전분으로 만든 당면이 19.8%로 고구마 당면($4.2{\sim}6.6%$)보다 높았으며 외국산의 경우 녹두당면이 7.7%로 낮았으나 대부분 국내산 당면보다 높게 나타났다. 조리과정 중 당면의 두께변화 즉 팽윤도(swelling ratio)는 고구마 당면이 $58{\sim}69%$, 옥수수 당면이 50%로 옥수수 당면이 고구마 당면 보다 낮게 나타났으나 옥수수 당면의 경우 cooking 중 고형분 loss가 커 탄력이 떨어지고 뚝뚝 끊어지는 현상이 심하여 고구마 당면에 비하여 품질이 떨어짐을 알 수 있었다.

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