Kim, Dave Dae-Wook;Hennigan, Daniel John;Beavers, Kevin Daniel
International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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제2권1호
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pp.45-56
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2010
Polymer composite materials offer high strength and stiffness to weight ratio, corrosion resistance, and total life cost reductions that appeal to the marine industry. The advantages of composite construction have led to their incorporation in U.S. yacht hull structures over 46 meters (150 feet) in length. In order to construct even larger hull structures, higher quality composites with lower cost production techniques need to be developed. In this study, the effect of composite hull fabrication processes on mechanical properties of glass fiber reinforced plastic (GFRP) composites is presented. Fabrication techniques investigated during this study are hand lay-up (HL), vacuum infusion (VI), and hybrid (HL+VI) processes. Mechanical property testing includes: tensile, compressive, and ignition loss sample analysis. Results demonstrate that the vacuum pressure implemented dining composite fabrication has an effect on mechanical properties. The VI processed GFRP yields improved mechanical properties in tension/compression strengths and tensile modulus. The hybrid GFRP composites, however, failed in a sequential manor, due to dissimilar failure modes in the HL and VI processed sides. Fractography analysis was conducted to validate the mechanical property testing results.
본 연구에서는 전자부품 및 소형 플라스틱제품에서 많이 사용하는 리브(rib) 가공에 있어 기존 플렛형 2날(2F)공구와 외날형 공구(1F)의 비교실험을 통해 다음과 같은 결과를 얻었다. 직선가공의 표면거칠기 및 공구마모는 기존 플렛형의 스트레이트 구조를 갖는 공구가 좋은 결과를 보였다. 깊이 7mm 리브 가공이 기존 공구에 비해 개발공구의 표면거칠기가 약 50%정도 양호하게 나타났다. 가공시간 또한 리브 형상별 차이는 있을 수 있으나, 기존 공구에 비해 약 3배 정도 빠르게 가공할 수 있었다.
For the recycling of the resources and the preservation of the environment, this study's purpose is to measure flexural behavior of the reinforced concrete beams with the major variables like concrete strength, replacement ratio of the recycled aggregate and the waste foundry sand and the tension reinforcement ratio and to present the data of the recycled aggregate used for the structure design. The experiment on the flexural behavior resulted in the followings. The ultimate strength of recycled R/C beam was manipulated proportionate to the tension reinforcement ratio, however the strength instantly decreased after passing the ultimate load due to the destroyed concrete of the compression side. The deflection at the maximum load varied from the tension reinforcement ratio by 5.5 times. The test specimen with the tension reinforcement ratio less than $0.5{\rho}b$ showed constant curve without change in the load from the yield to the ultimate load in contrast to the distinctive plastic region where the displacement was rising. Although the strain of main tension steel with the reinforcement ratio indicate different, the design of recycled concrete member can be applied for current design code for reinforced concrete structure as the ratio of tension reinforcement district the under the reinforcement ration in a balanced strain condition.
International Journal of Concrete Structures and Materials
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제18권2E호
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pp.79-87
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2006
The main objective of this research is to examine the behavior of high-strength concrete(HSC) columns. Eight test columns in one-third scale were tested under the conditions of cyclic lateral force and a constant axial load equal to 30% of the column axial load capacity. The $200{\times}200mm$ square columns were reinforced with eight DB bars constituting a longitudinal steel ratio of 2.54% of the column cross-sectional area. The main experimental parameters were volumetric ratio of transverse reinforcement(${\rho}_s$=1.58, 2.25 percent), tie configuration(Type H, Type C, Type D) and tie yield strength($f_{yh}$=548.8 and 779.1 MPa). It was found that the hysteretic behaviour and ultimate deformability of HSC columns were influenced by the amount and details of transverse reinforcement in the potential plastic hinge regions. Columns of transverse reinforcement in the amount 42 percent higher than that required by seismic provisions of ACI 318-02 showed ductile behavior. At 30% of the axial load capacity, it is recommended that the yield strength of transverse reinforcement be held equal to or below 548.8 MPa. Correlations between the calculated damage index and the damage progress are proposed.
Deep rooting, which enables plants to extract water from greater soil depths, is a critical strategy for improving plant survival under water-deficient conditions. However, as it is difficult to observe intact root systems belowground, several techniques have been developed to screen deep- and shallow-rooting phenotypes in rice. Here, we introduce a simple and convenient method for deep- and shallow-rooting phenotyping using a unique combination of sand, soil, and plastic mesh netting. Vandana, a drought-tolerant rice variety, and Dongjin, a Korean japonica rice variety, were used to analyze root phenotypes. No significant differences in root length were observed in rice grown under irrigated conditions regardless of net position, whereas roots were significantly longer, and ratio of deep root (RDR) values were significantly higher in Vandana rice grown under semi-drought conditions. In summary, this simple and useful method represents a low-cost means of phenotyping the roots of rice and other crops grown in various-sized pots and at multiple plant growth stages.
A nonlinear analytical model has been proposed for two-span two-story reinforced concrete frames with relaxed section details. The analytical model is composed of beam, column, and beam-column joint elements. The goal of this study is to develop a simple and light nonlinear model for two-dimensional reinforced concrete frames since research in earthquake engineering is usually involved in a large number of nonlinear dynamic analyses. Therefore, all the nonlinear behaviors are modeled to be concentrated on flexural plastic hinges at the end of beams and columns, and the center of beam-column joints. The envelope curve and hysteretic rule of the nonlinear model for each element are determined based on experimental results, not theoretical approach. The simple and light proposed model can simulate the experimental results well enough for nonlinear analyses in earthquake engineering. Consequently, the proposed model will make it easy to developing a nonlinear model of the entire frame and help to save time to operate nonlinear analyses.
본 연구에서는 geosynthetics로 보강된 다짐토의 보강 메카니즘을 파악하기 위한 목적으로 실내시험 및 수치계산 수행하였다. 본 연구에서 고려하는 보강 메카니즘은 전단에 의한 다짐토의 체적 팽창(부의 다일렌탄시)을 geosynthetics에 의해 구속 억제하는 과정에서 생성되는 효과로 생각한다. 먼저, 실내실험을 위한 구제직인 방법으로서, geosynthetics의 보강효과를 정량직으로 파악하기 위하여 사질토를 다짐하여 공시체를 만들어 그 주위에 geosynthetics를 설치하여 전체적으로 압축전단 시험을 실시하였다. 또한, 다짐토의 다짐도를 달리 하고 한 가지 종류만의 geosynthetics를 이용하여, 다짐토와 geosynthetics의 상호작용에 따른 압축력 변화, geosynthetics의 인장력 변화 및 공시체의 파괴 진행상황 등을 살펴보았다. 수치계산에서는 다짐토의 다일렌탄시 특성에 대하여 표현 가능한 탄소성 구성모델을 이용하였다. 또한, 탄소성 구성 모델에서의 항복 이전의 탄성영역의 거동을 묘사하기 위하여 Hashiguchi(1989)가 제안한 subloading surface의 개념을 도입하였고, 유한요소(FEM)해석을 통해 얻어진 결과들을 실내시험의 결과와 비교 분석하였으며, 그 결과 양자 양호한 결과를 얻었다.
A shaking table test on a three-story one-bay steel frame model with metallic yield dampers and their parallel connection with oil dampers is carried out to study the dynamic characteristics and seismic performance of the energy dissipation system. It is found from the test that the combined energy dissipation system has favorable reducing vibration effects on structural displacement, and the structural peak acceleration can not evidently be reduced under small intensity seismic excitations, but in most cases the vibration reduction effect is very good under large intensity seismic excitations. Test results also show that stiffness of the energy dissipation devices should match their damping. Dynamic analysis method and mechanics models of these two dampers are proposed. In the analysis method, the force-displacement relationship of the metallic yield damper is represented by an elastic perfectly plastic model, and the behavior of the oil damper is simulated by a velocity and displacement relative model in which the contributions of the oil damper to the damping force and stiffness of the system are considered. Validity of the analytical model and the method is verified through comparison between the results of the shaking table test and numerical analysis.
International Journal of Concrete Structures and Materials
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제18권3E호
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pp.199-205
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2006
The composite frame system with reinforced concrete column and steel beam can be improved in its structural efficiency by complementing the shortcomings of the two systems. The system, however, has many inherent problems in practical design and construction process due to the dissimilarities of the materials. Considering these circumstance, this research aims for the development of a composite structural system which connects the steel beams to the R/C columns with higher structural safety and economy. Basically, the proposed connection system is composed of four split tees, structural angles reinforced by a stiffener, high strength steel rods, connecting plates and shear plates. Structural tests have been carried out to investigate the moment transfer mechanism 1Tom the beam flange to steel rods or connecting plates through the structural angle reinforced by a stiffener. The four prototype specimens have been tested until the flange of the beam reached a plastic state. The test results indicated that no distinct material dissimilarities between concrete and steel have been detected for the proposed hybrid beam-column connection system and that the stress transfer through the structural angle between the beam flange and steel rods or connecting plates was very encouraging.
International Journal of Concrete Structures and Materials
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제8권4호
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pp.309-313
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2014
The volume fraction of the coarse aggregate in the conventional plastic concrete is controlled relatively low to ensure a required workability. In this paper, a new type of coarse aggregate interlocking concrete with strength ranging from C30 to C80 was prepared with scattering-filling aggregate process. The strength of concrete prepared with this method increases obviously whereas the shrinkage decreases significantly, the cement dosage in the concrete decreased 20 % at the same time. The microhardness of the ITZ between the cement paste and scattering-filling aggregate is higher than that of the original aggregate, the ITZ become narrower and tighter also. The interlocking and more even distribution of the coarse aggregate and the water absorption of the addition of extra amount of coarse aggregates contribute to the strength and performance improvement of the concrete prepared with scattering-filling aggregate process.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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