구조물의 기둥은 층에 따라 받는 내력이 상이함에도 시공의 오차를 줄이고 구조설계의 편의를 위해 상부층부터 하부층의 기둥단면은 동일하게 설계되고 있다. 그럼에도 불가피하게 상하부의 기둥의 단면이 상이하는 경우가 발생된다. 예를들어 초고층 구조물 또는 증축 및 보수에 의해 기둥을 보강할 경우이다. 이렇듯. 선 기둥과 후 피복이 되는 기둥을 피복충전형 콘크리트 충전기둥이라 할 때, 가력조건이 다르므로 재하상태를 나뉘어 구조적 안정성을 확인할 필요가 있다. 그럼에도 국내외적으로 가력조건에 따른 합성기둥에 대한 내력과 변형연구는 전무한 상태에 있다. 따라서 본 연구에서는 구조실험을 통해 가력조건 및 콘크리트 강도, 피복두께 변화에 의한 피복충전형 콘크리트 각형 기둥의 내력과 거동을 분석하였다.
표면매립공법으로 매립한 철계-형상기억합금으로 보강한 보의 휨 거동을 장기 하중 재하실험을 통해 평가하였다. 철계-형상기억합금 길이대비 2%와 4%의 사전변형 및 형상기억효과 활성화에 의한 프리스트레스 하중 도입을 실험변수로 설정하였다. 1 tonf의 콘크리트 추를 보 중앙에 거치한 후 6개월간의 보 중앙부의 장기 처짐을 측정하였다. 실험결과, 철계-형상기억합금으로 보강한 보의 휨 강성이 증대되었으며, 사전변형이 증가할수록 보강재의 강성감소로 인한 처짐이 증가하는 것으로 나타났다. 프리스트레스 하중 도입에 따른 처짐을 비교했을 때, 프리스트레스 하중을 도입하지 않은 실험체에 비해, 프리스트레스 하중을 도입한 실험체는 약 30%의 처짐 감소 효과를 보이는 것으로 나타났다.
This study presents the combined effect of electric Held application and mechanical compressive stress loading on deformation in a multilayer ceramic actuator, designed with stacking alternatively 0.2(PbMn$\_$1/3/Nb$\_$2/3/O$_3$)-0.8(PbZr$\_$0.475/Ti$\_$0.525/O$_3$) ceramics and Ag-Pd electrode. The deformation behaviors were thought to be attributed to relative 180$^{\circ}$domain quantities which is determined by pre-loaded stress and electric field. The non-linearity of piezoelectricity and strain are dependent upon the young's modulus resulting from the domain reorientation.
The applications of fracture mechanics have traditionally concentrated on cracks loaded by tensile stresses, and growing under an opening or mode I mechanism. However, many cases of failures occur from growth of cracks subjected to mixed mode loading. Several criteria have been proposed regarding the crack growth direction under mixed mode loadings. This paper is aimed at investigation of fatigue crack growth behaviour under mixed mode(I+II) with variation of angle and pre-crack length in two dimensional branched type precrack. Especially the direction of fatigue crack propagation was predicted and effective stress intensity factor was calculated by finite element analysis(FEA. In this paper, the maximum tangential stress(MTS) criterion was used to predict crack growth direction. Not only experiment but also finite element analysis was carried out and the theoretical predictions were compared with experimental results.
Operational modal analysis is being widely used in aerospace, mechanical and civil engineering. Common research fields include optimal design and rehabilitation under dynamic loads, structural health monitoring, modification and control of dynamic response and analytical model updating. In many practical cases, influence of noise contamination in the recorded data makes it difficult to identify the modal parameters accurately. In this paper, an improved frequency domain method called Enhanced Least Square Complex Frequency (eLSCF) is developed to extract modal parameters from noisy recorded data. The proposed method makes the use of pre-defined approximate mode shape vectors to refine the cross-power spectral density matrix and extract fundamental frequency for the mode of interest. The efficiency of the proposed method is illustrated using an example five story shear frame loaded by random excitation and different noise signals.
Self-assembled nanoparticles have great potential to act as vehicles for hydrophobic drug delivery. Understanding nanoparticle cellular internalization is essential for designing drugs intended for intracellular delivery. Here, the endocytosis and exocytosis of fluorescein isothiocyanate (FITC)-conjugated glycol chitosan (FGC) self-assembled nanoparticles were investigated by flow cytometry and confocal microscopy. The cellular internalization of FGC nanoparticles was initiated by nonspecific interactions between nanoparticles and cell membranes. Although adsorptive endocytosis of the nanoparticles occurred quickly, significant amounts of FGC nanoparticles were exocytosed, particularly in the early stage of endocytosis. The amount of exocytosed nanoparticles was dependent on the pre-incubation time with nanoparticles, suggesting that exocytosis is dependent on the progress of endocytosis. FGC nanoparticles internalized by adsorptive endocytosis were distributed in the cytoplasm, but not in the nucleus. In vitro cell cycle analysis demonstrated that FGC nanoparticles delivered paclitaxel into the cytoplasm and were effective in arresting cancer cell growth.
Buckling-Restrained Braces (BRBs) have been widely applied to tall buildings in seismic areas in the world. In this paper the author summarizes representative types of BRB compositions and shows two cases of special applications of BRBs. In the first case, BRB diagonals for tall building were used to provide stable cyclic nonlinear hysteresis and also used to limit forces generated at columns, connections and walls. The top outriggers are pre-loaded by jacks to resolve long-term differential shortenings between the concrete core wall and concrete-filled steel box columns. The second case is the retrofit work for a communication tower by replacing the insufficiently strong members with BRBs in Japan.
The lower toughness or brittle materials for mechanical test lead to the additional requirement that applied displacements be controlled with high resolution. Biaxial tension and shear tester using stepper motor with harmonic driver is shown. The device had to be high resolution so that the crack initiation process of slow extension and steady growth could be examined, Grip plates were connected to a linear bearing and actuator. The actuators consisted of stepper motors with harmonic driver connected to pre-loaded ball screw and nut assemblies. The encoders and motor controllers were connected to a personal computer so that arbitrary displacements histories could he prescribed in normal and tangential directions. The linear bearings were used to react loads perpendicular to their axes while allowing low friction, parallel movement of the attached grips. Load cells measured the reactions normal and tangential. the loads measured the reactions were recorded by the computer.
This paper presents the influence of the loading rate on the room temperature fracture toughness of a brittle Al2O3 and a SiC whisker reinforced Al2O3 composite. Dynamic fracture toughness tests were conduced using compressive fatigue pre-cracked notched round bars loaded in tension to produce a stress intensity rate K1=106 MPa√m/sec. The experimental results show that for each loading rate the fracture toughness values obtained for the ceramic matrix composite are higher than the corresponding values for the single phase alumina. In addition, both the reinforced and unreinforced ceramic are singnificantly tougher under dynamic loading than static loading. This dynamic and quasi-static fracture initiation behaviro can be interpreted by identifying quantitatively the mode of fractuer initiation as a function of loading rate.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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