• 제목/요약/키워드: plate equation

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초기 면내하중을 받는 복합적층판의 저속충격거동 및 손상해석 (Low-Velocity Impact Response and Damage Analysis of Composite Laminates Under Initial In-plane Loading)

  • 최익현
    • Composites Research
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    • 제22권1호
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    • pp.1-8
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    • 2009
  • 본 논문에서는 면내하중을 받는 복합적층판의 저속충격거동과 손상을 해석하였다. 초기부터 존재하는 면내변형률을 고려하여 판의 변위장을 새롭게 가정하고, 이 가정된 변위장에 따른 적층판의 구조거동에 대한 유한요소방정식을 유도하였으며, 유한요소해석 프로그램을 코딩하였다. 유한요소해석을 수행하여 참고문헌의 수치해석 결과와 비교하였으며, 충격에너지는 동일하나 충격체의 질량과 속도가 다른 조건에 대해서도 해석하여 초기 면내하중의 영향을 분석하였다. 바닥으로부터 첫 번째 층간면에서의 잠재적인 층간분리 파손영역을 추정하여 초기 인내하중 및 충격조건에 따른 크기의 변화를 고찰하였다.

Buckling and forced oscillation of organic nanoplates taking the structural drag coefficient into account

  • Dao Minh Tien;Do Van Thom;Nguyen Thi Hai Van;Abdelouahed Tounsi;Phung Van Minh;Dao Nhu Mai
    • Computers and Concrete
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    • 제32권6호
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    • pp.553-565
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    • 2023
  • This work is the first to apply nonlocal theory and a variety of deformation plate theories to study the issue of forced vibration and buckling in organic nanoplates, where the effect of the drag parameter inside the structure has been taken into consideration. Whereas previous research on nanostructures has treated the nonlocal parameter as a fixed value, this study accounts for its effect, and finds that its value fluctuates with the thickness of each layer. This is also a new point that no works have mentioned for organic plates. On the foundation of the notion of potential movement, the equilibrium equation is derived, the buckling issue is handled using Navier's solution, and the forced oscillation problem is solved using the finite element approach. Additionally, a set of numerical examples exhibiting the forced vibration and buckling response of organic nanoplates are shown. These findings indicate that the nonlocal parameter and the drag parameter of the structure have a substantial effect on the mechanical responses of organic nanoplates.

Free vibration analysis of trapezoidal Double Layered plates embedded with viscoelastic medium for general boundary conditions using differential quadrature method

  • S. Abdul Ameer;Abbas Hameed Abdul Hussein;Mohammed H. Mahdi;Fahmy Gad Elsaid;V. Tahouneh
    • Steel and Composite Structures
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    • 제50권4호
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    • pp.429-441
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    • 2024
  • This paper studies the free vibration behavior of trapezoidal shaped coupled double-layered graphene sheets (DLGS) system using first-order shear deformation theory (FSDT) and incorporating nonlocal elasticity theory. Two nanoplates are assumed to be bonded by an interlayer van der walls force and surrounded by an external kelvin-voight viscoelastic medium. The governing equations together with related boundary condition are discretized using a mapping-differential quadrature method (DQM) in the spatial domain. Then the natural frequency of the system is obtained by solving the eigen value matrix equation. The validity of the current study is evaluated by comparing its numerical results with those available in the literature and then a parametric study is thoroughly performed, concentrating on the series effects of angles and aspect ratio of GS, viscoelastic medium, and nonlocal parameter. The model is used to study the vibration of DLGS for two typical deformation modes, the in-phase and out-of-phase vibrations, which are investigated. Numerical results indicate that due to Increasing the damping parameter of the viscoelastic medium has reduced the frequency of both modes and this medium has been able to overdamped the oscillations and by increasing stiffness parameters both in-phase and out-of-phase vibration frequencies increased.

Dichlorvos와 methidathion의 생분해율의 측정 (Determination of Biodegradation Rate on Dichlorvos and Methidathion)

  • 민경진;차춘근
    • 한국환경보건학회지
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    • 제25권3호
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    • pp.36-43
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    • 1999
  • The present study was performed to investigate biodegradation rate of dichlorvos and methidathion. In the biodegradation test of two pesticides by the modified river die-away method from June 17 to August 22, 1998, the biodegradation rate constants and half-life were determined in Nakdong(A) and Kumho River(B). Biodegradation rate of dichlorvos was 4.51% in A sampling point, 6.88% in B sampling point after 7 days. Biodegradation rate constants and half-life of dichlorvos were 0.0066 and 105 days in A sampling point, 0.0102 and 67.9 days in B sampling point, respectively. Biodegradation rate of methidathion was 23% in A sampling point, 36% in B sampling point after 7 days. Biodegradation rate constants and half-life of methidathion were 0.0377 and 18.4 days in A sampling point, 0.0641 and 10.8 days in B sampling point, respectively. Biodegradation rate of methidathion was faster than that of dichlorvos. This suggested that the difference in biodegradation of pesticides was due to difference in the water quality and standard plate counts in the Nackdong and Kumho Rivers. The result of correlation analysis between biodegradation rate constants of the pesticides and water quality(DO, BOD, SS, ABS, NH$_3$-N, and NO$_3$-N) showed significant correlation with BOD, SS and NH$_3$-N at the 5% significant level. A significant linear equation was obtained from regression analysis at the 5% significant level, whereas, dependent variables were BOD, SS and NH$_3$-N, and the biodegradation rate constant was independent variable. It is suggested that dichlorvos will be mainly degraded by hydrolysis, and for methidathion was both hydrolysis and biodegradation. A significant QSAR equation was obtained from regression analysis at the 10% significant level, whereas, dependent variable is biodegradation rate constants of BPMC, chlorothalonil, dichlorvos and methidathion, vapor pressures, partition coefficients and water solubilities of the pesticides are independent variables. Also, a significant linear equation was obtained from regression analysis at the 1% significant level, whereas, dependent variable is biodegradation rate constants of BPMC, chlorothalonil, dichlorvos and methidathion, hydrolysis rate constants of the pesticides are independent variables. It is suggested that the pesticides will be degraded by main degradation factor when the pesticides was affected both hydrolysis and biodegradation.

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강재면과 사질토 사이의 경계면 마찰각 예측식 개발 및 불확실성 평가 (Development and Uncertainty Assessment of Interface Friction Prediction Equation Between Steel Surface and Cohesionless Soils)

  • 이기철;김소연;김동욱
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제17권2호
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    • pp.33-40
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    • 2018
  • 지반구조물에서는 흙과 구조물 사이의 상호 마찰 특성이 구조물에 작용하는 하중과 저항 분석에 큰 영향을 미친다. 일반적으로 지반구조물의 주재료로서 콘크리트 또는 강재가 많이 사용되며, 흙 입자 크기와 비교하여 마찰면의 거칠기 정도에 따라 경계면 마찰 특성이 큰 차이를 보인다. 특히 비신장성 보강재를 사용하는 보강토 옹벽, 말뚝 주면, 옹벽면 등의 지반구조물에 대해서는 흙과 구조물 사이의 마찰특성을 합리적으로 분석하여 구조물의 안전성을 확보하여야 한다. 구조물면과 사질토 사이의 마찰특성에 대하여 보다 정확한 예측식을 제시하고 이 예측식이 가지고 있는 불확실성을 제시하는 것은 지반-지반구조물의 신뢰성 분석에 필수적이다. 따라서 본 연구에서는 기존 양질의 연구 문헌들에 보고된 흙과 거칠기가 다른 면 사이의 마찰실험결과를 분석하여, 강재와 사질토 사이의 첨두 경계면 마찰각을 구하는 식을 제안하였다. 첨두 경계면 마찰각을 결정하는 주요인자는 경계면의 상대조도, 흙의 상대밀도, 구속압, 한계상태 경계면 마찰각이다. 본 연구에서 개발한 첨두 경계면 마찰각 예측식에 대한 불확실성을 통계적으로 Goodness-of-fit 시험 결과를 반영하여 평가하였다.

파라메트릭 어레이 음원의 전기적 빔 조향 현상 예측을 위한 수치 해석 기법 연구 (Computational study on prediction of electrical beam steering phenomenon of parametric array sound source)

  • 빈경훈;엄원석;문원규
    • 한국음향학회지
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    • 제38권5호
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    • pp.485-493
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    • 2019
  • 파라메트릭 어레이란 매질의 비선형성을 이용하여 작은 크기의 방사판에서 고지향성 저주파음을 발생시키는 현상을 말한다. 이러한 파라메트릭 어레이의 유용성을 높이기 위해 저주파 음향 빔 조향 연구가 진행 되고 있으며, PD(Product Directivity) 모델을 이용하여 빔 조향 현상이 간편하게 예측되고 있다. 그러나 PD 모델은 준선형 조건에서 가우시안 음원만 적용이 가능하며, 저주파 음향 빔 폭의 예측 정확성이 떨어진다. 본 논문에서는 PD 모델의 한계를 극복할 수 있는 파라메트릭 어레이의 빔 조향 특성 예측 방법에 대해 연구하였다. 이를 위해 파라메트릭 어레이 현상 예측에 널리 사용되는 KZK(Khokhlov-Zabolotskaya-Kuzentsov) 방정식의 수치 해석 알고리즘을 개선하였다. 그리고 전기적 조향 조건을 적용하여 빔 조향 특성을 계산, 실험 결과와 비교 하였다. 그 결과 개선된 알고리즘을 이용하면 준선형 조건에 해당되지 않는 파라메트릭 어레이 음원에서도 저주파 빔 조향 특성 예측이 가능함을 확인하였다.

Ektaspeed plus 필름을 이용한 일반 방사선시스템과 Digora를 이용한 디지탈 영상시스템의 밀도변화 비교연구 (Consideration of density matching technique of the plate type direct radiologic image system and the conventional X-ray film;first step for the subtraction)

  • 소성수;노현수;김창성;최성호;김기덕;조규성
    • Journal of Periodontal and Implant Science
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    • 제32권1호
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    • pp.199-211
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    • 2002
  • Digital substraction technique and computer-assisted densitometirc analysis detect minor change in bone density and thus increase the diagnostic accuracy. This advantage as well as high sensitivity and objectivity which precludes human bias have drawn interest in radiologic research area. The objectives of this study are to verify if Radiographic density can be recognized in linear pattern when density profile of standard periapical radiograph with the aluminium stepwedge as the reference, was investigated under varies circumstances which can be encountered in clinical situations, and in addition to that to obtain mutual relationship between the existing standard radiographic system, and future digital image systems, by confirming the corelationship between the standard radiograph and Digora system which is a digital image system currently being used. In order to make quantitative analysis of the bone tissue, digital image system which uses high resolution automatic slide scanner as an input device, and Digora system were compared and analyzed using multifunctional program, Brain3dsp. The following conclusions were obtained. 1. Under common clinical situation that is 70kVp, 0.2 sec., and focal distance 10cm, Al-Equivalent image equation was found to be Y=11.21X+46.62 $r^2=0.9898$ in standard radiographic system, and Y=12.68X+74.59, $r^2=0.9528$ in Digora system, and linear relation was confirmed in both the systems. 2. In standard radiographic system, when all conditions were maintained the same except for the condition of developing solution, Al-Equivalent image equation was Y=10.07X+41.64, $r^2=0.9861$ which shows high corelationship. 3. When all conditions were maintained the same except for the Kilovoltage peak, linear relationship was still maintained under 60kVp, and Al-Equivalent image equation was Y=14.60X+68.86, $r^2=0.9886$ in the standard radiograhic system, and Y=13.90X+80.68, $r^2=0.9238$ in Digora system. 4. When all conditions were maintained the same except for the exposure time which was varied from 0.01 sec. to 0.8 sec., Al-Equivalent image equation was found to be linear in both the standard radiographic system and Digora system. The R-square was distributed from 0.9188 to 0.9900, and in general, standard radiographic system showed higher R-square than Digora system. 5. When all conditions were maintained the same except for the focal distance which was varied from 5cm to 30cm, Al-Equivalent image equation was found to be linear in both the standard radiographic system and Digora system. The R-square was distributed from 0.9463 to 0.9925, and the standard radiographic system had the tendency to show higher R-square in shorter focal distances.

축방향 압축을 받는 폐단면리브로 보강된 복합적층판의 좌굴 해석연구 (Buckling Analysis of Laminated Composite Plates Longitudinally Stiffened with U-Shaped Ribs)

  • 최병호;최수영;박상균
    • 복합신소재구조학회 논문집
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    • 제3권1호
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    • pp.29-34
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    • 2012
  • 압축을 받는 복합적층판의 보강을 위해 폐단면리브를 적용하는 것이 효과적이나, 적정 크기나 최적 두께에 대한 충분한 연구자료가 제시되지 못하고 있다. 이에 따라 폐단면리브 단면 제원에 따른 복합적층판의 압축좌굴 거동에 대한 영향이 우선 검토되어야 할 필요성이 있다. 본 논문에서는 직교이방성 $[(0^{\circ})_4]_s$와 Cross-ply $[(0^{\circ}/90^{\circ})_2]_s$ 적층단면을 각각 고려하여 U리브 단면강성에 따른 복합적층 보강판의 탄성좌굴강도 및 좌굴모드의 변화를 수치해석적으로 검토하였다. 구조부재로써 적용성을 고려하여 U리브 단면 모델을 선정하였고 유한요소해석 프로그램인 ABAQUS를 이용하여 U리브 적층두께에 따른 고유치 해석을 실시하였다. U리브와 같은 폐단면 보강재를 적용한 복합적층판에서는 단순지지 조건의 판좌굴 강도에 비해 상승효과가 있음이 본 연구의 수치해석 결과로부터 입증되었으며 본 해석연구 대상 모델에 대해 U리브 최적 적층두께를 분석하였다. 본 논문의 연구 결과는 향후 U리브의 최적 단면 선정방안을 제시하는데 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

포스트 텐션 플랫 플레이트 외부 접합부의 내진 거동 (Seismic Behaviour of Exterior Joints in Post-Tensioned Flat Plate Systems)

  • 한상환;기성훈;강현구;조종;이리형
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제18권5호
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    • pp.595-602
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    • 2006
  • 본 연구의 목적은 중력 하중에 저항하도록 설계된 플랫 플레이트 외부 접합부의 이력 거동을 평가하는 데 있다. 이러한 목적을 위하여 2/3의 크기가 조정된 PT 슬래브-기둥 외부 접합부 2개와 RC 슬래브-기둥 외부 접합부 1개를 대상으로 실험적 연구를 수행하였다. 여기서 각각의 PT 실험체는 서로 다른 강선 배치 형태를 띄고 있다. 중력 하중은 동일하게 설정하였고, 지속적인 정적 하중 하에서 유사 정적 횡하중을 적용하였다. 한편 모든 실험체는 ACI 318-05과 ACI 352.1R-89에 근거하여 기둥 폭 내에 하부 철근을 배근 하였다. 또한 PT 외부 접합부의 이력 거동에 대한 일반적인 결론을 얻기 위하여 기존 연구자들의 실험 결과와 함께 비교하였다. 이번 연구를 통하여 강선의 배치는 PT 접합부의 이력 거동을 결정하는 중요한 변수임을 확인하였다. 즉 횡변형 성능, 에너지 소산 능력, 파괴 메커니즘, 그리고 연성 능력이 강선의 배치에 따라 다르게 나타났다. 또한 ACI 352.1R-89에서 구조적 일체성을 위해 제공된 하부 철근의 양은 모멘트 역전에 의해 발생된 정모멘트를 저항하는데 있어서도 적절하다는 것이 밝혀졌다. 또한 실험체의 전단 강도는 강선의 포스트 텐션에 의한 평균 콘크리트 압축 응력($f_{pc}$)의 효과가 고려된 식이 그렇지 않은 식보다 전단 강도를 정확히 예측하는 것으로 나타났다.

TDR 측정시스템이 도입된 압력판 추출 시험기를 이용한 흙-함수특성곡선 연구 (Soil Water Characteristic Curve Using Volumetric Pressure Plate Extractor Incorporated with TDR System)

  • 정영석;사희동;강성훈;오세붕;이종섭
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제31권8호
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    • pp.17-28
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    • 2015
  • 흙-함수특성곡선에 대한 선행 연구결과들의 경우, 정량적으로 간극수 유출입량을 측정하여 모관흡수력에 따른 체적함수비를 산정하였다. 본 연구에서는, 압력판 추출시험기(VPPE)에 Time Domain Reflectimoetry(TDR) 측정 시스템을 도입하여 불포화토의 건조과정 및 습윤과정 진행에 따른 유전상수를 측정하여 체적함수비를 산정하고자 하였다. 압력판 추출 시험기는 압력셀, 압력조절장치, 뷰렛 시스템, TDR 프로브로 구성된다. 압력셀에 초기 간극비가 다른 두 시료를 조성한 후, 압력조절장치를 이용하여 압력셀 내부에 0.1kPa - 50kPa 범위의 공기압을 가하여 모관흡수력을 조절하였다. 그리고 뷰렛시스템을 이용하여 모관흡수력 변화에 따른 시료의 체적함수비 변화를 측정하였다. 또한, 압력셀 내부에 설치된 TDR 프로브를 이용하여 프로브 양단에서 발생되는 전자기파의 반사 신호로부터 유전상수를 산정하였다. 주문진 표준사의 체적함수비 변화에 따른 유전상수 측정에 대한 보정으로 도출한 체적함수비와 유전상수관계를 이용하여 시료의 체적함수비를 산정하였다. 실험 결과, 시료의 초기 간극비와 상관없이 TDR 프로브에 의해 산정된 체적함수비는 뷰렛 시스템을 통해 정량적으로 산정된 체적함수비와 매우 유사한 것으로 나타났다. 또한, 건조과정 및 습윤과정 진행에 따라 동일한 모관흡수력에 대한 함수비의 차이가 존재하는 이력현상(Hysteresis)이 발생하였고, 건조과정 및 습윤과정의 반복에 따라 이력현상은 줄어들었다. 본 연구에서 적용된 전자기파의 시간영역반사법(TDR)을 통해 불포화토의 흙-함수특성곡선을 효과적으로 파악할 수 있을 것으로 판단된다.