• 제목/요약/키워드: power-law function

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이상대 판정기법을 활용한 지하매설물 탐사 (Exploration of underground utilities using method predicting an anomaly)

  • 류희환;김경열;이강렬;이대수;조계춘
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제17권3호
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    • pp.205-214
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    • 2015
  • 급격한 도시화 및 산업화는 전력구를 비롯한 공동구의 수요를 증가시키고 있다. 하지만 기존 지하매설물, 특히 전력구에 대한 불충분한 정보와 지하매설물의 무분별한 건설로 인해 최근 도심지 내 새로운 지하매설물을 건설하는 것이 매우 어렵다. 뿐만 아니라, 전력구를 비롯한 지하매설물이 건설된 위치와 방향에 대한 부족한 정보는 신규 지하매설물의 계획노선을 설정하는데 많은 문제를 야기시키고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 본 연구에서는 기존의 전기비저항 탐사방법과는 다른 이론적 방법으로 해결하고자 하였다. 전력구를 비롯한 지하매설물이 건설된 지반에서 가우스 법칙과 라플라스식을 이용하여 전기장 해석이 수행하였다. 전력구의 방향, 전력구의 위치, 전력구의 전기전도도 등의 함수로 표현된 전기비저항 이론식은 전기장해석을 통해서 획득하였다. 이론식을 검증하기 위해서 현장실험이 수행되었으며 현장실험 결과, 지반 내 지하매설물의 위치와 방향을 오차범위 내에서 예측하였다.

Post-buckling responses of elastoplastic FGM beams on nonlinear elastic foundation

  • Trinh, Thanh-Huong;Nguyen, Dinh-Kien;Gan, Buntara S.;Alexandrov, S.
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제58권3호
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    • pp.515-532
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    • 2016
  • The elastoplastic response of functionally graded material (FGM) beams resting on a nonlinear elastic foundation to an eccentric axial load is investigated by using the finite element method. The FGM is assumed to be formed from ceramic and metal phases with their volume fraction vary in the thickness direction by a power-law function. A bilinear elastoplastic behavior is assumed for the metallic phase, and the effective elastoplastic properties of the FGM are evaluated by Tamura-Tomota-Ozawa (TTO) model. Based on the classical beam theory, a nonlinear finite beam element taking the shift in the neutral axis position into account is formulated and employed in the investigation. An incremental-iterative procedure in combination with the arc-length control method is employed in computing the equilibrium paths of the beams. The validation of the formulated element is confirmed by comparing the equilibrium paths obtained by using the present element and the one available in the literature. The numerical results show that the elastoplastic post-buckling of the FGM beams is unstable, and the post-buckling strength is higher for the beams associated with a higher ceramic content. Different from homogeneous beams, yielding in the FGM beam occurs in the layer near the ceramic layer before in the layer near metal surface. A parametric study is carried out to highlight the effect of the material distribution, foundation support and eccentric ratio on the elastoplastic response of the beams.

Novel quasi-3D and 2D shear deformation theories for bending and free vibration analysis of FGM plates

  • Younsi, Abderahman;Tounsi, Abdelouahed;Zaoui, Fatima Zohra;Bousahla, Abdelmoumen Anis;Mahmoud, S.R.
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제14권6호
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    • pp.519-532
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    • 2018
  • In this work, two dimensional (2D) and quasi three-dimensional (quasi-3D) HSDTs are proposed for bending and free vibration investigation of functionally graded (FG) plates using hyperbolic shape function. Unlike the existing HSDT, the proposed theories have a novel displacement field which include undetermined integral terms and contains fewer unknowns. The material properties of the plate is inhomogeneous and are considered to vary continuously in the thickness direction by three different distributions; power-law, exponential and Mori-Tanaka model, in terms of the volume fractions of the constituents. The governing equations which consider the effects of both transverse shear and thickness stretching are determined through the Hamilton's principle. The closed form solutions are deduced by employing Navier method and then fundamental frequencies are obtained by solving the results of eigenvalue problems. In-plane stress components have been determined by the constitutive equations of composite plates. The transverse stress components have been determined by integrating the 3D stress equilibrium equations in the thickness direction of the FG plate. The accuracy of the present formulation is demonstrated by comparisons with the different 2D, 3D and quasi-3D solutions available in the literature.

농경유역 중소하천에서 유량과 총유사량의 관계식 유도방법 (Derivation Method of Rating Curve and Relationships for Flow Discharge-Total Sediment at Small-Midium Streams in Agrarian Basin)

  • 이종석;김치곤;유의근
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제15권8호
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    • pp.544-555
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    • 2015
  • 본 연구는 농경유역 중소하천의 주요 지점에서 실측된 현장자료를 사용하여 유량과 총유사량 관계곡선과 이들 간의 관계식을 유도한다. 실측치 총유사량 자료는 수심평균농도와 하상에서 각각의 부유사와 소류사 채취기(DH-48, D-74 및 BLH-84, BL-84)에 의해 채집된 시료를 건조 또는 여과법, 체분석에 의한 입도분포곡선을 통해 얻은 부유사량에 소류사량을 합하여 얻었다. 이들 현장자료는 농경유역 논산수계 내 4개 대상하천의 국가-지방하천 수로구간 7개 측점에서 2012년 8월부터 2014년 9월까지 측정되었다. 그 결과, 유량과 총유사량에 대한 관계곡선과 관계식은 현장측정 자료군의 분포특성을 분석함으로써 멱함수형으로 유도하였으며, 이들 관계식은 수공 유사공학의 이론적 연구뿐만 아니라 실무적 응용에 있어 세굴, 퇴적 및 이송을 해석하는데 유용한 도구로 사용될 수 있을 것이다.

점진기능재료(FGM) 판과 쉘의 비선형 해석 (Nonlinear Analysis of Functionally Graded Materials Plates and Shells)

  • 한성천;이창수;김기동;박원태
    • 한국방재학회 논문집
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    • 제7권5호
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    • pp.61-71
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    • 2007
  • Navier 해 및 유한요소 해를 두께 방향으로 재료의 성질이 변하는 점진기능재료 판 및 쉘의 해석을 위해 제시하였다. 판과 쉘의 두께를 따라 완만하게 변하는 등방성 구조물의 두께방향에 따른 역학적 특성을 고려하기 위하여 S 형상 함수를 적용한 점진기능재료를 고려하였다. 비선형 9 절점 요소기저 Lagrangian 쉘 요소의 정식화를 기하학적 비선형 해석을 위해 제시하였다. 자연 좌표계에 의한 변형률이 본 연구의 쉘요소에 사용된다. 1차 전단변형이론에 의한 수치 해석 예제로 상면과 하면의 탄성 계수의 변화, 하중조건, 형상 비 그리고 폭-두께 비에 따른 역학적 거동을 연구하였다. 또한 거듭제곱 매개 변수의 변화에 따른 점진기능재료 구조물의 결과들을 조사하였다.

Variations in the downwelling diffuse attenuation coefficients in the northern South China Sea

  • Wang, Guifen;Cao, Wenxi;Yang, Dingtian;Xu, Dazhi
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2006년도 Proceedings of ISRS 2006 PORSEC Volume II
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    • pp.905-908
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    • 2006
  • The diffuse attenuation coefficient for downwelling irradiance $(K_d({\lambda}))$ is an important parameter for ocean studies. Based on the optical profile data measured during three cruises in the northern South China Sea in autumn from 2003 to 2005, variations in the $K_d({\lambda})spectra$ were analyzed. The variability of $K_d({\lambda})$ shows much distinct features both in magnitude and spectra shape. The $K_d({\lambda})value$ are much higher in costal waters than that of open oceanic waters and the blue-to-green(443/555) ratios of $K_d({\lambda})$ tends to increases with the chlorophyll a concentration ([Chl a]) from open ocean to coastal waters. These characteristics can be explained primarily by the increasing of $a_{w+p}(433)/a_{w+p}(555)$ with [Chl a]. In the short waveband, the relation between $K_d({\lambda})-K_w({\lambda})$ and [Chl a] can be well described by a power law function, suggesting the large contribution of phytoplankton to the variations in $K_d({\lambda})$. As for the spectral model of the diffuse attenuation coefficient, there are good linear relationships between $K_d(490)$ and $K_d({\lambda})$ at other wavelengths, with the slope parameter and the intercept following linear functions within the spectral range $412{\sim}555$ nm. These variabilities of $K_d({\lambda})$ provided much useful information for us to study the bio-optical properties in the northern South China Sea.

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Bending Creep Property of Cross-Laminated Woods Made With Six Domestic Species

  • Byeon, Jin-Woong;Kim, Tae-Ho;Yang, Jae-Kyung;Byeon, ee-Seop;Park, Han-Min
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제45권6호
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    • pp.689-702
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    • 2017
  • In this study, with the view to using effectively small and medium diameter Korean domestic woods as structural materials, cross-laminated woods were manufactured by using six species of Korean domestic softwoods and hardwoods, and bending creep properties were investigated for each species. The creep curves showed the shape of the exponential function plot, and the creep curves after 1 hour were able to estimate by fitting it to the power law. The initial and creep compliances of cross-laminated woods showed the higher values in wood species with a low density than in that with a high density. And by cross-laminating, the initial and creep compliances perpendicular to the grain considerably decreased, the extent of the decrease was found to be greater in creep deformation than in initial deformation. The creep anisotropies of cross-laminated woods were considerably decreased by cross-laminating. The relative creep of $C_{\bot}$ type composed of perpendicular-direction lamina in the faces decreased 0.59 - 0.64 times compared to that of $P_{\bot}$ type composed of perpendicular-direction laminae in all layers, and that for $C_{\parallel}$ type composed of parallel-direction laminae in the faces increased 1.5 - 1.6 times compared to that of $P_{\parallel}$ type composed of parallel-direction laminae in all layers.

5-methyl-4-imidazolecarboxylic Acid Ester 연속합성의 반응속도론 및 특성 연구 (A Study on Kinetic Model for the Formation of 5-methyl-4-imidazolecarboxylic Acid Ester)

  • 조욱상;박상진;김학희
    • 공업화학
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    • 제5권6호
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    • pp.1062-1067
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    • 1994
  • Ethylacetoacetate로부터 2단계의 연속합성을 통하여 생성되는 5-methyl-4-imidazolecarboxylic acid ester의 합성반응 속도론과 중간 생성물인 ${\alpha}$, {\beta}$-dioxobutyric acid(일명 diketone)의 반응 안정성을 연구하였다. 반응속도 결정단계는 ${\alpha}$-acetyl-${\alpha}$-hydroxy iminoacetic acid(oxime)로부터 diketone으로 진행되는 과정으로서 반응속도에 영향을 미치는 주된 인자로는 Oxime, HCl의 농도와 반응온도임을 확인하였고 HCl 농도 4.6~8.0M 반응온도 $8.5{\sim}20^{\circ}C$의 변화에 따른 diketone의 최대 반응수율 변화는 50~74%이었다. Power-law 수식모델 및 회분식 반응기 empirical data로부터 diketone 생성반응 속도식을 구하였으며 이 식이 실험 Data와 잘 일치하고 있음을 보였다. 본 연구는 5-methyl-4-imidazolecarboxylic acid ester 연속반응 공정개발의 기초단계로서 반응속도론 연구를 통하여 합성 반응의 특성을 파악하는데 중요한 의의를 두고 있다.

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치환도가 초산 고구마전분의 물리적 특성에 미치는 영향 (Physical Properties of Acetylated Sweet Potato Starches as Affected by Degree of Substitution)

  • 유병승;이혜린
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제40권7호
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    • pp.1048-1052
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    • 2011
  • 각기 다른 치환도를 가진 초산 고구마전분 페이스트의 유동특성 및 투과도 그리고, 이들 전분 겔의 냉.해동안정성 및 강도가 치환도의 함수로 분석되었다. 유동특성 측정 결과 power law 모델식과 Casson 모델식에 잘 적용되었으며, 높은 shear-thinning 거동을 가지고 있는 것으로 나타났다. 특정한 온도 범위($25{\sim}70^{\circ}C$)에서 전분 페이스트의 겉보기 점도($\eta_{a,100}$)의 온도 의존성은 Arrhenius 모델식에 잘 적용되었으며 초산 고구마전분이 천연전분에 비해 더 낮은 온도 의존성을 나타내었다. 전분 페이스트 이수현상 측정에서는 초산화에 의해 이수현상이 감소하는 것으로 나타났으며, 치환도가 증가할수록 낮아지는 것으로 나타났다. 겔 강도 측정에서도 초산화에 의해 겔 강도가 감소하는 것으로 나타났으며, 치환도가 증가할수록 겔 강도는 감소하는 것으로 나타났다. 페이스트 투과도(% T) 측정에서 초산전분은 천연전분 보다 투과도가 높은 것으로 나타났다.

직교 배열표를 이용한 휠 기반 회전형 전자기 유도 방식 에너지 하베스터 개발 (Development of Rotational Type of Wheel-Based Electromagnetic Induction Energy Harvester by Using Orthogonal Array)

  • 박현철;문용준;권세진
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제37권2호
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    • pp.125-130
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    • 2013
  • TPMS(Tire pressure monitoring system)의 의무장착에 대한 법률개정에 따른 개발의 활성화를 토대로, WSN(Wireless Sensor Network)의 '설치하고 잊어버린다'는 기본 명제 하에, 차량수명과 동일한 성능의 배터리 대체용 에너지 하베스터에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 논문은 자동차의 메커니즘적인 측면에서 가장 유용한 회전운동 성분을 이용하여 회전하는 휠과 고정된 브레이크 디스크 사이의 상대운동을 통한 전자기 유도방식 발전을 채택하였다. 휠 측에 구성된 코일과 브레이크 디스크에 매립된 자석의 다양한 배열과 코일 권선수 등을 설계변수로 잡고 직교배열표를 이용하여 최적의 조합을 찾아낸 후 실험을 통해 실제 축전되는 전기 에너지의 양을 측정하여 도출된 특성함수를 바탕으로 본 모듈의 타당성을 검증하였다.