• 제목/요약/키워드: maxwell chain

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Continuous relaxation spectrum for the numerical analysis of concrete creep

  • 지광습
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2004년도 춘계 학술발표회 제16권1호
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    • pp.466-471
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    • 2004
  • Efficient numerical finite element analysis of creeping concrete structures requires the use Kelvin or Maxwell chain model, which is most conveniently identified from a continuous retardation or relaxation spectrum, the spectrum in turn being determined from the given compliance or relaxation function. The method of doing that within the context of solidification theory for creep with aging was previously worked out by Bazant and Xi, but only for the case of a continuous retardation spectrum based on Kelvin chain. The present paper is motivated by the need to incorporate concrete creep into the recently published microplane model M4 for nonlinear triaxial behavior of concrete, including tensile fracturing and behavior under compression. In that context. the Maxwell chain is more effective than Kelvin chain. because of the kinematic constraint of the microplanes used in M4. Determination of the continuous relaxation spectrum for Maxwell chain. based on the solidification theory, is outlined and numerical examples are presented.

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Onsager 이론으로 확장한 Maxwell-Wagner 분극 모델에 의한 전기유변 현상 모사 (Simulation of Electrorheological Fluids by the Extended Maxwell-Wagner Polarization Model with Onsager Theory)

  • 김영대
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제58권3호
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    • pp.480-485
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    • 2020
  • Onsager 이론으로 확장된 Maxwell-Wagner 분극 모델을 이용하여 전도성 입자로 제조된 전기유변(Electrorheological, ER) 액체의 전기유변 현상에 대한 전산 모사를 수행하였다. 확장된 Maxwell-Wagner 분극 모델을 이용한 전산 모사는 전도성 입자로 제조된 전기유변 액체의 특성인 비제곱 전기유변 현상(Δτ∝En, n≈1.5)을 확인하였다. 전단 흐름에서 전단응력이 정상상태에 도달하는 시점은 전기장 하에서 생성된 사슬 모양 구조가 전단 흐름에 의해 깨짐과 재생성이 정상상태에 도달하는 지점으로 나타났다. 또한, 전단 속도의 증가에 따라 전단응력이 최솟값을 보이는 전도성 입자를 기반으로 한 전기유변 액체의 현상도 관찰하였으며, 이것은 입자의 사슬 모양 구조가 무작위 배열로 바뀌는 순간에 발생하는 것임을 관찰하였다. 입자의 부피 분율 ϕ가 증가에 따라 전단응력은 증가하다가 일정해지는 경향도 관찰하였다.

확장유한요소법을 이용한 아스팔트의 정적균열 성장 분석 (Analysis of Static Crack Growth in Asphalt Concrete using the Extended Finite Element Method)

  • 지광습;유성문;챠우딘딴;문성호
    • 대한토목학회논문집
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    • 제30권4D호
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    • pp.387-393
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    • 2010
  • 본 논문에서는 아스팔트 포장의 균열 성장을 분석하기 위해서 확장유한요소법을 사용하였다. 또한 아스팔트의 점탄성 효과를 고려하기 위하여 맥스웰 체인을 이용한 점탄성 구성방정식을 사용하였으며, 균열 모델로는 선형점성균열 모델을 사용하였다. 특히 점탄성 구성방정식을 구성할 때 측정을 통해 얻어지는 온도별 변형계수와 지연시간을 Prony 급수를 이용해 재구성한 크리프 곡선을 직접 사용하지 않고 연속적인 미분이 가능한 멱승 로그 식으로 대체하여 사용하였다. 멱승 로그 식으로 완화시간 스펙트럼(relaxation spectrum)을 계산하여 맥스웰 체인의 부분탄성계수(partial moduli)를 도출하였다. 멱승 로그 적정 식을 통해 구한 맥스웰 체인의 부분 탄성계수는 크리프 곡선을 직접 이용하는 방법으로 구한 부분 탄성계수 보다 안정적인 형태의 곡선을 나타내어 해석을 용이하게 해준다. 개발된 정적균열 해석 모듈을 이용하여 아스팔트 시편의 온도별 정적균열 성장 실험 결과를 성공적으로 모사할 수 있었다.

전단유동에서 자성사슬의 거동에 대한 직접수치해석 (DIRECT NUMERICAL SIMULATION OF MAGNETIC CHAINS IN SIMPLE SHEAR FLOW)

  • 강태곤
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2009년 추계학술대회논문집
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    • pp.88-92
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    • 2009
  • When exposed to uniform magnetic fields externally applied, paramagnetic particles acquire dipole moments and the induced moments interacting with each other lead to the formation of chainlike structures or clusters of particles aligned with the field direction. A direct simulation method, based on the Maxwell stress tensor and a fictitious domain method, is applied to solve flows with magnetic chains in simple shear flow. We assumed that the particles constituting the chains are paramagnetic, and inertia of both flow and magnetic particles is negligible. The numerical scheme enables us to take into account both hydrodynamic and magnetic interactions between particles in a fully coupled manner, enabling us to numerically visualize breakup and reformation of the chains by the combined effect of the external field and the shear flow. Simple shear flow with suspended magnetic chains is solved in a periodic domain for a given magnetic field. Dynamics of interacting magnetic chains is found to be significantly affected by a dimensionless parameter called the Mason number, the ratio of the viscous force to the magnetic force in the shear flow. The effect of particle area fraction on the chain dynamics is investigated as well.

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보강성 충전제를 첨가한 절연용 실리콘 고무의 전기 특성 평가 (Estimation of Electric Properties of Insulating Silicone Rubbers Added Reinforcing Fillers)

  • 이성일
    • Elastomers and Composites
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    • 제32권5호
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    • pp.309-317
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    • 1997
  • Estimation of the dielectric properties of insulating silicone rubbers added reinforcing fillers $(SiO_2,\;0{\sim}140phr)$ are very important to investigate the polymer structure. The characteristies of the dielectric absorption in insulating silicone rubbers were studied in the frequency range from 30Hz to 1MHz at the temperature range from $0{\sim}170^{\circ}C$. In the case of non-filled specimen, the dielectric loss is due to the syloxane which is the main chain of silicone rubber at the low temperature below $50^{\circ}C$ and the frequency at 330Hz, and is due to methyl and vinyl radical over the frequency of 1MHz. It is confirmed that the methyl radical or the vinyl radical becomes thermal oxidation at the high temperature over $100^{\circ}C$ and then the dielectric disperssing owing to the carboxyl radical Is appeared. In the case of filled specimen, the dielectric constant is in creased with the additives of reinforcing fillers due to the effect of interfacial polarization explained by MWS(Maxwell-Wagner-Sillars)'s law. The dielectric loss is decreased by the disturbance of reinforcing fillers that is permeated between networks.

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항공 벡터 자기이상 자료를 이용한 아오가시마섬(청도)의 자화구조 연구 (Magnetization structure of Aogashima Island using vector magnetic anomalies obtained by a helicopter-borne magnetometer)

  • Isezaski, Nobuhiro;Matsuo, Jun
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제12권1호
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    • pp.17-26
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    • 2009
  • 향후 발생할 수 있는 자연재해의 기초 자료 확보를 위해 아오가시마섬 지역의 화산 구조를 연구하였다. 아오가시마섬은 일곱개의 섬이 분포하는 이즈열도의 최남단에 위치하고 있는 화산섬으로 효율직인 탐사를 위하여 헬리콥터를 이용한 항공 벡터 자기이상 탐사를 수행하였다. 일반적으로 화산섬의 자기구조를 연구하기 위해서는 총자기이상을 이용하게 되는데 이는 본질적인 오차를 내포하고 있다. 총자기이상은 물리적 특성을 정확히 반영하지 못하기 때문에 맥스웰방정식이나 라플라스 방정식을 만족하지 못하며, 물리적으로 정확한 해석을 수행하기 어려운 단점을 가지고 있다. 또한, 해석을 위하여 한 방향으로 투영된 총자기이상값을 사용하기도 하여 이 과정에서 발생하는 오차 때문에 해석상의 오류가 발생할 수 있다. 이러한 문제점을 보완하기 위하여 이번 연구에서는 벡터 자기이상값을 직접 측정 하였으며, 이를 이용하여 보다 신뢰성 높은 아오가시마섬의 3차원 자기이상 특성을 연구하였다. 이번 연구의 해석결과를 간단히 정리하면, 1A/m 이하의 자화강도를 보이는 지역은 아오가시마섬 남서쪽에 분포하고 있으며, 그 심도는 1-2 km로 해석되었다. 이러한 낮은 자화강도를 보이는 지역은 화산분기 작용의 특성을 고려할 때, 화산분기 작용이 발생했던 지역으로 생각된다.