• 한국화재소방학회논문지
• /
• 제23권3호
• /
• pp.103-109
• /
• 2009

콘크리트의 온도에 의한 재료적 특성에 대한 저감은 두 가지 메커니즘에 기인한다. 첫 번째 메커니즘은 온도범위에 따른 구성성분의 상변화이다. 초기 구성성분들은 온도 증가로 인해 다른 성분들로 상변화를 일으킨다. 두 번째 메커니즘은 온도에 의한 각 구성성분의 역학적 특성 변화이다. 따라서 고온에 노출된 콘크리트의 재료적 특성에 관한 모델 역시 이 두 가지 메커니즘을 함께 고려하여 제시되어야 한다. 본 연구는 위에서 언급한 두 가지 메커니즘을 고려한 고온에 노출된 콘크리트의 재료적 특성 모델을 제안하기 위한 기반연구로서, 온도범위에 따른 상변화를 고려한 경화된 시멘트 페이스트의 공극률에 대한 이론적 모델을 제시한다.

• 한국지구과학회지
• /
• 제32권6호
• /
• pp.629-639
• /
• 2011

구조모델의 하나인 Maxwell-Eucken(ME) 모델을 이용하여 불포화 다공성 매질의 유효열전도도를 예측할 수 있는 새로운 모델을 제시하였다. 제시된 모델은 기질, 물 그리고 공기가 각각 연속상으로 존재하는 경우에 해당하는 3개 ME모델의 선형조합으로 표현되며, 매질 내에서 각 성분의 상대적 연속성 정도를 나타내는 '연속성계수'의 개념을 도입하여 선형방정식의 계수로 이용하였다. 기질의 연속성계수는 공극률과 선형의 관계를, 물과 공기의 연속성계수는 포화도와 선형 또는 비선형의 관계를 갖는 것으로 가정하였다. 공극구조가 알려진 3개 시료에 대한 열전달 모사 결과와 3개 시료의 열전도도 실험 결과를 이용하여 제시된 모델의 신뢰성을 평가하였다. 6개 시료에 대한 모델 예측값의 결정계수($R^2$)는 선형모델의 경우 0.86-0.98, 비선형모델의 경우 0.88-0.99로 나타나 모델의 예측 신뢰도가 매우 높은 것으로 분석되었다. 또한, 6개 시료에 대한 분석 결과를 이용하여 기질의 연속성계수와 공극률과의 관계식을 제시하였다. 따라서 본 예측모델은 기질의 열전도도, 공극률 및 포화도로부터 불포화 다공성 매질의 유효열전도도를 계산하는 데 이용될 수 있다.

• Advances in materials Research
• /
• 제6권1호
• /
• pp.45-63
• /
• 2017

In this article, static deflection and buckling of functionally graded (FG) nanoscale beams made of porous material are carried out based on the nonlocal Timoshenko beam model which captures the small scale influences. The exact position of neutral axis is fixed, to eliminate the stretching and bending coupling due to the unsymmetrical material change along the FG nanobeams thickness. The material properties of FG beam are graded through the thickness on the basis of the power-law form, which is modified to approximate the material properties with two models of porosity phases. By employing Hamilton's principle, the nonlocal governing equations of FG nanobeams are obtained and solved analytically for simply-supported boundary conditions via the Navier-type procedure. Numerical results for deflection and buckling of FG nanoscale beams are presented and validated with those existing in the literature. The influences of small scale parameter, power law index, porosity distribution and slenderness ratio on the static and stability responses of the FG nanobeams are all explored.

• 대한지하수환경학회지
• /
• 제6권1호
• /
• pp.1-7
• /
• 1999

본 연구에서는 이중공극매체(정상류의 이중공극매체와 부정류의 이중공극매체)내에 중요한 수직구조대(단충이나 균열대)가 존재할 때, 이 수직구조대내에 위치하는 양수정으로부터 양수에 따른 이중공극매체의 균열단위내 선형유동에 대한 이론을 다루었다. 이때 수직구조대는 무한소 또는 일정 너비를 가지며, 수직구조대의 수리전도도는 매우 크고, 비저유율은 매우 작은 것으로 가정한다. 이와 같은 선형유동의 경우에 양수정과 관측정에 대한 이론곡선이 제시되었다. 양수정의 이론곡선은 우물저장효과와 미소한 두께의 우물손실효과를 고려한 곡선이며, 관측정의 경우는 선원해(line source solution)에 의한 이론곡선이다.

• Steel and Composite Structures
• /
• 제35권4호
• /
• pp.567-578
• /
• 2020

Based on third-order shear deformation shell theory, the present paper investigates post-buckling properties of eccentrically stiffened metal foam curved shells/panels having initial geometric imperfectness. Metal foam is considered as porous material with uniform and non-uniform models. The single-curve porous shell is subjected to in-plane compressive loads leading to post-critical stability in nonlinear regime. Via an analytical trend and employing Airy stress function, the nonlinear governing equations have been solved for calculating the post-buckling loads of stiffened geometrically imperfect metal foam curved shell. New findings display the emphasis of porosity distributions, geometrical imperfectness, foundation factors, stiffeners and geometrical parameters on post-buckling properties of porous curved shells/panels.

• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제75권6호
• /
• pp.701-711
• /
• 2020

This papers studies nonlinear stability and post-buckling behaviors of geometrically imperfect metal foam doubly-curved shells with eccentrically stiffeners resting on elastic foundation. Metal foam is considered as porous material with uniform and non-uniform models. The doubly-curved porous shell is subjected to in-plane compressive loads as well as a transverse pressure leading to post-critical stability in nonlinear regime. The nonlinear governing equations are analytically solved with the help of Airy stress function to obtain the post-buckling load-deflection curves of the geometrically imperfect metal foam doubly-curved shell. Obtained results indicate the significance of porosity distribution, geometrical imperfection, foundation factors, stiffeners and geometrical parameters on post-buckling characteristics of porous doubly-curved shells.

• Geomechanics and Engineering
• /
• 제6권4호
• /
• pp.359-376
• /
• 2014

Thermal conductivity of ground has a great influence on the performance of Ground Heat Exchangers (GHEs). In general, the ground thermal conductivity significantly depends on the density (or porosity) and the moisture content since they are decisive factors that determine the interface area between soil particles which is available for heat transfer. In this study, a large number of thermal conductivity experiments were conducted for soils of varying porosity and moisture content, and a database of thermal properties for the weathered granite soils was set up. Based on the database, a 3D Curved Surface Model and an Artificial Neural Network Model (ANNM) were proposed for estimating the thermal conductivity. The new models were validated by comparing predictions by the models with new thermal conductivity data, which had not been used in developing the models. As for the 3D CSM, the normalized average values of training and test data were 1.079 and 1.061 with variations of 0.158 and 0.148, respectively. The predictions became somewhat unreliable in a low range of thermal conductivity values in considering the distribution pattern. As for the ANNM, the 'Logsig-Tansig' transfer function combination with nine neurons gave the most accurate estimates. The normalized average values of training data and test data were 1.006 and 0.954 with variations of 0.026 and 0.098, respectively. It can be concluded that the ANNM gives much better results than the 3D CSM.

• 자원환경지질
• /
• 제49권3호
• /
• pp.225-242
• /
• 2016

암석 물리(rock physics)는 암석의 물성과 탄성파 자료의 정량적인 연결 고리로서 저류암 특성화와 모니터링 등에 적용되는 중요한 도구이다. 암석 물리를 기반으로 시추공 검층 자료로부터 공극 유체와 구성 성분이 다양한 암석의 성질을 대표하는 유효 탄성 계수(effective elastic constants)를 모델링하여 탄성파 자료에 적용함으로서 탄성파 자료전체에 대한 저류암 분포와 공극 유체를 유추할 수 있다. 본 보고에서는 먼저 Voigt, Reuss, Hashin-Shtrikman의 유효 탄성 계수 한계값과 Gassmann 방정식을 이용한 유체 치환에 대해서 설명한 후에 공극률이 비교적 높은 저류 사암에 널리 적용되는 접촉(contact) 암석 물리 모델들을 소개했다. 그리고 접촉 암석 물리 모델 중에서 분포 깊이가 어느 정도 일정하고 공극률이 비교적 높은 사암에 적합한 것으로 알려진 일정 교결량(constant-cement) 모델을 북해 유전의 검층 자료에 적용하여 암석 물리 견본(rock physics template)을 완성했다. 마지막으로 이 암석 물리 견본과 현장 2D 탄성파 자료의 중합전 역산 결과로부터 이 유전의 저류암과 덮개암, 공극 유체 분포를 예측해 보았다.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
• /
• 제17권2호
• /
• pp.175-183
• /
• 2016

A poroelastic composite material, containing different material phases and filled with fluids, serves as a model to formulate the overall ablative behaviors of such materials. This article deals with the assessment of variation in nondeterministic poroelastic properties of two-phase composite materials using micromechanical representative volume element (RVE) models. Considering the configuration and arrangement of pores in a matrix phase, various RVEs are modeled and analyzed according to their porosity. In order to quantitatively investigate the effects of microstructure, changes in effective elastic moduli and poroelastic parameters are measured via finite element (FE) analysis. The poroelastic parameters are calculated from the effective elastic moduli and the pore-pressure-induced strains. The reliability of the numerical results is verified through image-based FE models with the actual shape of pores in carbon-phenolic ablative materials. Additionally, the variation of strain energy density is measured, which can possibly be used to evaluate microstress concentrations.

• Nuclear Engineering and Technology
• /
• 제38권8호
• /
• pp.733-752
• /
• 2006

Severe accidents in PWRs are characterized by a continuously changing geometry of the core due to chemical reactions, melting and mechanical failure of the rods and other structures. These local variations of the porosity and other parameters lead to multi-dimensionnal flows and heat transfers. In this paper, a comprehensive set of multi-dimensionnal models describing heat transfers, thermal-hydraulics and melt relocation in a reactor vessel is presented. Those models are suitable for the core description during a severe accident transient. A series of applications at the reactor scale shows the benefits of using such models.