• Steel and Composite Structures
• /
• 제33권6호
• /
• pp.777-792
• /
• 2019

This paper presents a new efficient approach to estimate the S-N type fatigue life assessment curve for S550 high strength steels under low-cycle actions at -60℃. The proposed approach combines a single set of monotonic tension test and one set of fatigue tests to determine the key material damage parameters in the continuum damage mechanics framework. The experimental program in this study examines both the material response under low-cycle actions. The microstructural mechanisms revealed by the Scanning Electron Microscopy (SEM) at the low temperature, furthermore, characterizes the effect due to different strain ratios and low temperature on the low-cycle fatigue life of S550 steels. Anchored on the experimental results, this study validates the S-N curve determined from the proposed approach. The S-N type curve determined from one set of fatigue tests and one set of monotonic tension tests estimates the fatigue life of all specimens under different strain ratios satisfactorily.

• 한국지진공학회논문집
• /
• 제16권6호
• /
• pp.1-12
• /
• 2012

The researches related to active control systems utilizing superelastic shape memory alloys (SMA) have been recently conducted to reduce critical damage due to lateral deformation after severe earthquakes. Although Superelastic SMAs undergo considerable inelastic deformation, they can return to original conditions without heat treatment only after stress removal. We can expect the mitigation of residual deformation owing to inherent recentering characteristics when these smart materials are installed at the part where large deformation is likely to occur. Therefore, the primary purpose of this research is to develop concentrically braced frames (CBFs) with superelastic SMA bracing systems and to evaluate the seismic performance of such frame structures. In order to investigate the inter-story drift response of CBF structures, 3- and 6-story buildings were design according to current design specifications, and then nonlinear time-history analyses were performed on numerical 2D frame models. Based on the numerical analysis results, it can be comparatively verified that the CBFs with superelastic SMA bracing systems have more structural advantages in terms of energy dissipation and recentering behavior than those with conventional steel bracing systems.

• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제76권5호
• /
• pp.561-578
• /
• 2020

The present work addresses the surface integrity and chip morphology in finish hard turning of AISI D3 steel under nanofluid assisted minimum quantity lubrication (NFMQL) condition. The surface integrity aspects include microhardness, residual stress, white layer formation, machined surface morphology, and surface roughness. This experimental investigation aims to explore the feasibility of low-cost multilayer (TiCN/Al2O3/TiN) coated carbide tool in hard machining applications and to assess the propitious role of minimum quantity lubrication using graphene nanoparticles enriched eco-friendly radiator coolant based nano-cutting fluid for machinability improvement of hardened steel. Combined approach of central composite design (CCD) - analysis of variance (ANOVA), desirability function analysis, and response surface methodology (RSM) have been subsequently employed for experimental investigation, predictive modelling and optimization of surface roughness. With a motivational philosophy of "Go Green-Think Green-Act Green", the work also deals with economic analysis, and sustainability assessment under environmental-friendly NFMQL condition. Results showed that machining with nanofluid-MQL provided an effective cooling-lubrication strategy, safer and cleaner production, environmental friendliness and assisted to improve sustainability.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제25권7호
• /
• pp.47-54
• /
• 2009

도로하부에 대한 현장에서의 역학적인 거동에 대한 이해는 교통기반시스템의 장기공용성을 예측하는데 매우 중요하다. 이러한 현장거동에서 지반재료에 대한 회복변형 거동 정량화는 교통하중과 환경조건을 고려한 역학적인 해석이 필수적이다. 따라서 본 논문에서는 한국도로공사 시험도로에서 현장자료의 계측과 분석을 통하여 선택된 도로하부 입상재료에 대한 구성방정식을 활용한 비선형 재료거동과 응력을 예측 분석하고 이를 현장자료와 비교하고 검증하였다.

• Steel and Composite Structures
• /
• 제52권6호
• /
• pp.673-693
• /
• 2024

An advanced numerical method is proposed in this paper for the second-order inelastic dynamic analysis of cable-stayed bridges using rectangular concrete-filled steel tubular (CFST) columns under earthquake loadings for the first time. The proposed method can exactly predict the nonlinear response of the bridges by using only one element per member in simulating the structural model. This comes from considering both the geometric and material nonlinearities in a fiber beam-column element and a catenary cable element. In the fiber beam-column element, the geometric nonlinearities are captured by applying the stability functions, whereas the material nonlinearities are evaluated by tracing the uniaxial cyclic stress-strain curves of each fiber on the cross-sections, which are located at the integration points along the member length. A computer program was developed based on Newmark's average acceleration algorithm to solve the nonlinear equations of motion. The accuracy and computational efficiency of the proposed program were verified by comparing the predicted results with the experimental results, and the results obtained from the commercial software SAP2000 and ABAQUS. The proposed program is promising as a useful tool for practical designs for the nonlinear inelastic dynamic analysis of cable-stayed bridges.

• 환경생물
• /
• 제26권4호
• /
• pp.349-354
• /
• 2008

참돌꽃 유식물에서 줄기와 뿌리의 부위별로 나타나는 superoxide dismutase(SOD)의 활성과 환경 스트레스 또는 항산화분자 처리에 따른 SOD활성도를 조사하여 다음과 같은 결론을 얻었다. SOD의 활성은 줄기보다는 뿌리에서 높았고 각 기부보다는 선단부에 이를수록 높았으며 이러한 현상은 유식물 생육의 초기보다 후기에 더 상승된 결과를 나타내고 있다. 또한 환경 스트레스에 대한 SOD의 활성도는 유식을 초기생육 상태에서는 NaCl또는 cadmium(Cd) 등 유해물질 처리 후 10 및 30% 정도 저해를 받고 있으나 생육 후기에 이를수록 처리된 유해인자에 의한 산화적 스트레스에 대하여 유식물은 자체의 SOD 활성 수준이 상향되는 방어능력을 보였으며 이러한 현상은 뿌리에서 더욱 현저하였다. SOD 활성도를 높이기 위해 항산화물질로 ascorbic acid를 처리한 유식물은 생육 후 최고 46%까지 높아짐을 보였으나 동시기의 스트레스 물질로 첨가한 cadmium 처리구에서 나타난 SOD 활성도에 비하여 유의할만한 상승효과의 차이를 보이지는 않았다. 이러한 결과는 참돌꽃 유식물 특히 뿌리부위는 항산화 기질의 처리 없이도 유해한 환경 인자에 노출되면 자체의 방어 수단으로 SOD 생성이 활발히 진행되고 있음을 시사하였다.

• Interaction and multiscale mechanics
• /
• 제2권1호
• /
• pp.69-89
• /
• 2009

Reinforced and prestressed concrete (RC and PC) thin walls are crucial to the safety and serviceability of structures subjected to shear. The shear strengths of elements in walls depend strongly on the softening of concrete struts in the principal compression direction due to the principal tension in the perpendicular direction. The past three decades have seen a rapid development of knowledge in shear of reinforced concrete structures. Various rational models have been proposed that are based on the smeared-crack concept and can satisfy Navier's three principles of mechanics of materials (i.e., stress equilibrium, strain compatibility and constitutive laws). The Cyclic Softened Membrane Model (CSMM) is one such rational model developed at the University of Houston, which is being efficiently used to predict the behavior of RC/PC structures critical in shear. CSMM for RC has already been implemented into finite element framework of OpenSees (Fenves 2005) to come up with a finite element program called Simulation of Reinforced Concrete Structures (SRCS) (Zhong 2005, Mo et al. 2008). CSMM for PC is being currently implemented into SRCS to make the program applicable to reinforced as well as prestressed concrete. The generalized program is called Simulation of Concrete Structures (SCS). In this paper, the CSMM for RC/PC in material scale is first introduced. Basically, the constitutive relationships of the materials, including uniaxial constitutive relationship of concrete, uniaxial constitutive relationships of reinforcements embedded in concrete and constitutive relationship of concrete in shear, are determined by testing RC/PC full-scale panels in a Universal Panel Tester available at the University of Houston. The formulation in element scale is then derived, including equilibrium and compatibility equations, relationship between biaxial strains and uniaxial strains, material stiffness matrix and RC plane stress element. Finally the formulated results with RC/PC plane stress elements are implemented in structure scale into a finite element program based on the framework of OpenSees to predict the structural behavior of RC/PC thin-walled structures subjected to earthquake-type loading. The accuracy of the multiscale modeling technique is validated by comparing the simulated responses of RC shear walls subjected to reversed cyclic loading and shake table excitations with test data. The response of a post tensioned precast column under reversed cyclic loads has also been simulated to check the accuracy of SCS which is currently under development. This multiscale modeling technique greatly improves the simulation capability of RC thin-walled structures available to researchers and engineers.

• 생태와환경
• /
• 제49권1호
• /
• pp.22-30
• /
• 2016

연안의 다양한 환경변화는 서식 생물에 영향을 미치고, 양식장의 생산량 감소와 연결되고 있는 추세이다. 본 연구에서는 가막만의 대표적인 양식종인 패류 C. gigas와 M. galloprovincialis의 서식환경에 따른 스트레스 정도를 파악하고자 하였다. 이를 위해, 각 종의 체중량, 각장과 각고, 양식장 사육기간을 조사하고, 각 종의 계통학적 HSP 70 sequence를 비교한 후, 각 종의 HSP 70 유전자 발현을 분석하였다. 그 결과, C. gigas의 체중량, 각장과 각고는 C2 양식장이 높게 나타났으나, 양식장 환경 사육기간과 HSP 70 유전자 발현은 C3 양식장이 가장 높았다. M. galloprovincialis는 M1 양식장의 체중량이 높게 나타났으며 각장과 각고, 사육기간은 M2와 유사하였으나, HSP 70 유전자 발현은 M2 양식장이 통계적으로 유의한 수준으로 높게 나타났다. 그리고 C. gigas와 M. galloprovincialis의 HSP 70 sequence 분석을 통해서 다른 해양 종들과 높은 유사성이 있음을 확인하였다. 이 결과는 서식환경에 따라 생물의 외부적 형질뿐만 아니라 내부적 스트레스를 HSP 70 유전자 발현을 통하여 파악할 수 있으며 HSP 70은 외부환경 스트레스를 평가하는 지표 유전자로서 활용할 수 있을 것이다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제35권1호
• /
• pp.101-110
• /
• 2015

최근 Hsu는 전단시험장치를 이용해 순수전단이 작용하는 9개 RC패널요소의 전단시험을 수행하였다(ACI 1997). 최신 트러스모델(수정압축장이론, 회전각연성트러스모델)은 평형조건과 적합조건 그리고 2축 상태에서 RC 막판넬의 연성 응력-변형률 관계를 이용하여 2중 루프의 시행착오방법으로 복잡한 비선형해석을 수행하고 있다. 본 연구는 스트럿과 타이의 파괴기준에 기반한 개선된 모어변형적합방법을 사용해 효율적인 알고리즘을 제안하였고, 이 알고리즘을 이용하여 Hsu가 실험한 전단이력 해석을 빠른 수렴속도로 개선한 것이다. 해석결과에 의하면 전단변형률 증폭상태의 전단변형에너지는 주압축 응력-변형률에 크게 지배받는 것으로 나타났다.

• Journal of Plant Biotechnology
• /
• 제31권4호
• /
• pp.313-317
• /
• 2004

MMPs는 $Zn^{2+}$-의존성 endopeptidase로서 세포외 기질을 분해하는 능력을 갖고 있다. 본 연구에서는 담배식물체에서 잎의 발생단계별로 분비되는 MMPs의 활성과 환경 스트레스에 의한 MMPs의 활성을 조사하였다. 그 결과 MMPs의 활성은 기부 부위의 완전히 성숙한 잎보다 엽신의 확장이 일어나고 있는 어린잎에서 높았다. 이는 식물체에서 잎 신장을 위한 세포내 공간 형성 및 조직재구성에 MMPs가 중요한 단백질분해효소로 작용함을 시사하였다. 또한 환경 스트레스에 대한 반응으로서 MMPs의 활성을 조사한 결과 염처리와 병원균 감염에 의해 각각 1.2배와 1.5배의 증가를 보였다. 이러한 결과는 식물체가 발생단계 외에도 불리한 환경에 대한 방어 수단으로 MMPs가 생성 분비함을 알 수 있었다.