• 제목/요약/키워드: ratio theory

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Time-dependent creep analysis of a functionally graded beam with trapezoidal cross section using first-order shear deformation theory

  • Mirzaei, Manouchehr Mohammad Hosseini;Loghman, Abbas;Arefi, Mohammad
    • Steel and Composite Structures
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    • 제30권6호
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    • pp.567-576
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    • 2019
  • Time-dependent creep analysis of a rotating functionally graded cantilever beam with trapezoidal longitudinal cross section subjected to thermal and inertia loading is investigated using first-order shear deformation theory (FSDT). The model described in this paper is a simple simulation of a turbine blade working under creep condition. The material is a metal based composite reinforced by a ceramic where the creep properties of which has been described by the Sherby's constitutive model. All mechanical and thermal properties except Poisson's ratio are assumed to be variable longitudinally based on the volume fraction of constituent. The principle of virtual work as well as first order shear deformation theory is used to derive governing equations. Longitudinal distribution of displacements and stresses are investigated for various volume fractions of reinforcement. Method of successive elastic solution is employed to obtain history of stresses and creep deformations. It is found that stresses and displacements approach their steady state values after 40000 hours. The results presented in this paper can be used for selection of appropriate longitudinal distribution of reinforcement to achieve the desired stresses and displacements.

Effect of non-uniform temperature distributions on nonlocal vibration and buckling of inhomogeneous size-dependent beams

  • Ebrahimi, Farzad;Salari, Erfan
    • Advances in nano research
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    • 제6권4호
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    • pp.377-397
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    • 2018
  • In the present investigation, thermal buckling and free vibration characteristics of functionally graded (FG) Timoshenko nanobeams subjected to nonlinear thermal loading are carried out by presenting a Navier type solution. The thermal load is assumed to be nonlinear distribution through the thickness of FG nanobeam. Thermo-mechanical properties of FG nanobeam are supposed to vary smoothly and continuously throughout the thickness based on power-law model and the material properties are assumed to be temperature-dependent. Eringen's nonlocal elasticity theory is exploited to describe the size dependency of nanobeam. Using Hamilton's principle, the nonlocal equations of motion together with corresponding boundary conditions based on Timoshenko beam theory are obtained for the thermal buckling and vibration analysis of graded nanobeams including size effect. Moreover, in following a parametric study is accompanied to examine the effects of the several parameters such as nonlocal parameter, thermal effect, power law index and aspect ratio on the critical buckling temperatures and natural frequencies of the size-dependent FG nanobeams in detail. According to the numerical results, it is revealed that the proposed modeling can provide accurate frequency results of the FG nanobeams as compared some cases in the literature. Also, it is found that the small scale effects and nonlinear thermal loading have a significant effect on thermal stability and vibration characteristics of FG nanobeams.

Dynamic and wave propagation investigation of FGM plates with porosities using a four variable plate theory

  • Bennai, Riadh;Fourn, Hocine;Atmane, Hassen Ait;Tounsi, Abdelouahed;Bessaim, Aicha
    • Wind and Structures
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    • 제28권1호
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    • pp.49-62
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    • 2019
  • In this paper, an analytical analysis for the study of vibratory behavior and wave propagation of functionally graded plates (FGM) is presented based on a high order shear deformation theory. The manufacture of these plates' defects can appear in the form of porosity. This latter can question and modify the global behavior of such plates. A new shape of the distribution of porosity according to the thickness of the plate was used. The field of displacement of this theory is present of indeterminate integral variables. The modulus of elasticity and the mass density of these plates are assumed to vary according to the thickness of the plate. Equations of motion are derived by the principle of minimization of energies. Analytical solutions of free vibration and wave propagation are obtained for FGM plates simply supported by integrating the analytic dispersion relation. Illustrative examples are given also to show the effects of variation of various parameters such as(porosity parameter, material graduation, thickness-length ratio, porosity distribution) on vibration and wave propagation of FGM plates.

Nonlocal strain gradient theory for buckling and bending of FG-GRNC laminated sandwich plates

  • Basha, Muhammad;Daikh, Ahmed Amine;Melaibari, Ammar;Wagih, Ahmed;Othman, Ramzi;Almitani, Khalid H;Hamed, Mostafa A.;Abdelrahman, Alaa;Eltaher, Mohamed A.
    • Steel and Composite Structures
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    • 제43권5호
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    • pp.639-660
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    • 2022
  • The bending and buckling behaviours of FG-GRNC laminated sandwich plates are investigated by using novel five-variables quasi 3D higher order shear deformation plate theory by considering the modified continuum nonlocal strain gradient theory. To calculate the effective Young's modulus of the GRNC sandwich plate along the thickness direction, and Poisson's ratio and mass density, the modified Halpin-Tsai model and the rule of the mixture are employed. Based on a new field of displacement, governing equilibrium equations of the GRNC sandwich plate are solved using a developed approach of Galerkin method. A detailed parametric analysis is carried out to highlight the influences of length scale and material scale parameters, GPLs distribution pattern, the weight fraction of GPLs, geometry and size of GPLs, the geometry of the sandwich plate and the total number of layers on the stresses, deformation and critical buckling loads. Some details are studied exclusively for the first time, such as stresses and the nonlocality effect.

Effect of shear stresses on the deflection and optimal configuration of a rectangular FGM structure

  • Ayoub El Amrani;Hafid Mataich;Jaouad El-Mekkaoui;Bouchta El Amrani
    • Coupled systems mechanics
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    • 제12권4호
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    • pp.391-407
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    • 2023
  • This paper presents a static study of a rectangular functional graded material (FGM) plate, simply supported on its four edges, adopting a refined higher order theory that looks for, only,four unknowns,without taking into account any corrective factor of the deformation energy with the satisfaction of the zero shear stress conditions on the upper and lower faces of the plate. We will have determined the contribution of these stresses in the transverse deflection of the plate, as well as their effects on the axial stress within the interfaces between the layers(to avoid any problem of imperfections such as delamination) and on the top and bottom edges of the plate in order to take into account the fatigue phenomenon when choosing the distribution law of the properties used during the design of the plate. A numerical statement, in percentage, of the contribution of the shear effect is made in order to show the reliability of the adopted theory. We will also have demonstrated the need to add the shear effect when the aspect ratio is small or large. Code routines are programmed to obtain numerical results illustrating the validity of the model proposed in the theory compared to those available in the literature.

혁신형 중소기업의 재무적 제약과 배당스무딩간의 관계 (The Relations between Financial Constraints and Dividend Smoothing of Innovative Small and Medium Sized Enterprises)

  • 신민식;김수은
    • 중소기업연구
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    • 제31권4호
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    • pp.67-93
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    • 2009
  • 본 연구는 1999년 1월 1일부터 2007년 12월 31일까지 한국거래소의 유가증권시장과 코스닥시장에 상장된 혁신형 중소기업을 대상으로 재무적 제약과 배당스무딩간의 관계를 실증분석 하였으며, 주요한 분석결과는 다음과 같다. 기업들은 목표 배당성향을 가지고 있으며, 실제 배당성향이 목표 배당성향에서 이탈하면 다시 배당지급을 부분적으로 조정한다. 배당조정속도는 Lintner(1956)의 배당조정모형의 핵심변수인 전기 주당배당과 당기 주당이익을 사용하여 거의 대부분 측정할 수 있으며, 잔여배당이론과 그 이후에 등장한 배당신호이론, 대리인이론, 케이터링 이론 및 거래비용이론에 관한 대용변수들은 배당조정속도에 부분적으로 영향을 미친다. 그리고 전기 주당배당은 당기 주당이익보다 배당조정속도에 더 큰 영향을 미치는데, 이는 기업들이 특별한 이유가 없는 한 전기 주당배당 수준을 장기적으로 유지하는 안정적인 배당정책을 선호한다는 증거가 된다. 혁신형 중소기업은 비혁신형 중소기업보다 배당조정속도가 더 빠르다. 혁신형 중소기업은 R&D 투자에 따른 미래의 성장성과 수익성을 담보로 하여 장기적으로 안정적인 배당정책을 유지할 수 있다. 다시 말해, 혁신형 중소기업은 배당지급이 목표 배당성향에서 이탈하더라도, R&D 투자에 따른 미래의 성장성과 수익성을 담보로 하여 목표 배당성향을 향하여 배당지급을 신속하게 조정하여 배당스무딩을 효과적으로 달성할 수 있다. 그리고 혁신형 중소기업 중에서도 재무적 비제약 기업은 재무적 제약 기업보다 배당조정속도가 더 빠르다. 이는 재무적 비제약 기업일수록 자본시장을 통한 외부 자금조달이 용이하기 때문에 주당배당을 신속하게 조정한다는 증거가 된다. 따라서 자본시장 접근성이 용이하여 재무적 제약을 적게 받는 기업일수록 외부 자금조달이 용이하기 때문에 배당지급을 더 신속하게 조정함으로써 배당스무딩을 더 효과적으로 달성할 수 있다. 그리고 중소기업청이 정책적 목적으로 분류한 혁신형 중소기업(벤처기업, 이노비즈기업, 경영혁신형기업)은 비혁신형 중소기업보다 배당조정속도가 더 빠르다. 중소기업청에서 정책적 목적으로 분류한 혁신형 중소기업은 신용보증지원, 정책자금지원, 조세혜택, 공공입찰 우선권 부여 등과 같은 다양한 정책적 혜택으로 인해 재무적 제약을 적게 받기 때문에 배당지급을 더 신속하게 조정할 수 있다. 결론적으로, 한국거래소의 유가증권시장과 코스닥시장에 상장된 혁신형 중소기업은 비혁신형 중소기업보다 배당조정속도가 더 빠르고, 혁신형 중소기업 중에서도 재무적 비제약 기업은 재무적 제약 기업보다 배당조정 속도가 더 빠르다. 다시 말해, 중소기업 중에서도 R&D 집중도가 높은 혁신형 중소기업은 R&D 투자에 따른 미래의 성장성과 수익성을 담보로 하여 배당스무딩을 신속하게 할 수 있고, 혁신형 중소기업 중에서도 자본시장 접근성이 좋은 기업은 재무적 제약을 적게 받기 때문에 배당스무딩을 더 신속하게 할 수 있다. 따라서 중소기업 경영자는 R&D 집중도를 증가시키고 자본시장 접근성을 높여 재무적 제약을 회피함으로써 신속한 배당스무딩을 통해 장기적으로 안정적인 배당정책을 유지할 수 있다고 생각한다. 그리고 중소기업청이 정책적 목적으로 분류한 혁신형 중소기업(벤처기업, 이노비즈기업, 경영혁신형기업)의 경우에도 배당조정속도가 비혁신형 중소기업보다 더 빠르게 나왔다. 이러한 결과는 배당정책의 측면에서 중소기업청의 혁신형 중소기업 정책을 지지하는 실증적인 증거가 된다.

지수 및 멱 법칙 점진기능재료 판의 3차원 자유진동해석 (3-D Free Vibration Analysis of Exponential and Power-law Functionally Graded Material(FGM) Plates)

  • 이원홍;한성천;안진희;박원태
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제28권5호
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    • pp.553-561
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    • 2015
  • 지수 함수 및 멱 법칙 함수를 이용한 점진기능재료(FGM) 판의 전단 및 두께 방향 변형을 고려한 이론을 정식화하여 동적 평형방정식을 유도하였다. 지수 함수 및 멱 법칙 함수는 두께 방향으로 재료의 변화를 고려할 수 있고 3차원 해석방법은 전단 및 두께 방향 변형을 고려함으로써 점진기능재료의 정확한 구조적 특성을 고려할 수 있다. Pasternak탄성지반 위에 놓인 4변이 단순 지지되고 전단 및 두께 방향 변형이 고려된 점진기능재료 판의 지배방정식을 풀기 위해 Navier 방법을 사용하였다. 거듭제곱 지수와 3차원 해석의 효과를 나타내기 위한 지수 및 멱 법칙 점진기능재료 판의 동적 해석결과를 제시하였다. 기존의 2차원 고차전단변형 이론 및 3차원 이론과의 관계를 수치해석 결과를 통하여 고찰하였다. 또한 (i) 거듭제곱 지수, (ii) 폭-두께 비, 그리고 (iii) 탄성지반 계수, 등이 점진기능재료 판의 자유진동수에 미치는 효과에 대하여 관찰하였다. 본 연구의 결과를 검증하기 위해 참고문헌의 결과들과 비교 분석하였다.

국가부채 및 재정수지와 국채이자율의 장기적 관계: 현대화폐이론 검증을 중심으로 (The Long-Run Relation of Public Debt and Fiscal Balance to Government Bond Rates: An Empirical Study on the Validity of Modern Monetary Theory)

  • 박강우
    • 분석과 대안
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    • 제7권3호
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    • pp.181-230
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    • 2023
  • 본 연구에서는 현대화폐이론(Modern Monetary Theory)의 실증적 타당성을 평가하기 위해 OECD 국가의 연간 패널자료(2000~2022년)를 이용하여 패널 공적분 분석을 수행하였다. 구체적으로 OECD 가입국을 대상으로 주권화폐(sovereign currency) 보유 여부에 따라 국가그룹을 나눈 후, 각 그룹별로 국가부채 또는 재정적자 비율과 국채이자율 간의 장기균형 관계, 즉 공적분 관계를 검정 및 추정하였다. 실증분석 결과를 정리하면 다음과 같다. 통합 평균-그룹(pooled mean-group) 추정법을 통한 패널 공적분 추정 결과, 유로존 또는 고정환율제 그룹과 같은 비주권화폐국에서는 국가부채 및 재정적자 비율이 국채이자율과 장기적으로 유의한 양(+)의 상관관계를 가지는 반면, 비유로존 또는 변동환율제 그룹과 같은 주권화폐국의 경우에는 음(-)의 상관관계를 가지거나 유의한 관계가 나타나지 않았다. 특히 비주권화폐국에서 국가부채 비율은 장기뿐만 아니라 단기적으로도 실질 국채이자율과 유의한 양(+)의 상관관계를 가지는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 국가부채 또는 재정적자 비율과 국채이자율 간의 관계에 대한 현대화폐이론의 예측과 부합하는 것이며, 따라서 동 이론의 실증적 타당성을 지지하는 하나의 근거가 될 수 있다.

ICT 기업의 부채수준이 투자활동에 미치는 영향 (Investment and Debt ratio of ICT firms)

  • 천미림
    • 한국융합학회논문지
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    • 제6권1호
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    • pp.103-108
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    • 2015
  • 본 논문은 ICT산업에 속한 기업들의 부채수준이 투자수준에 미치는 영향을 분석한 것이다. ICT 산업의 경우 급격한 기술발전과 빠른 시장변화로 지속적인 투자가 필요한 산업이다. 특히 이머징마켓의 경우 대부분은 국가에서 ICT 산업에 대한 정책적 지원이 이루어지고 있다. 전통적으로 기업의 높은 부채비율은 투자를 감소시키는 것으로 평가되었다. 그러나 이 같은 관계는 성장기회를 고려하지 않은 결과이다. 따라서 본 연구는 이머징마켓의 ICT기업과 Non-ICT기업의 투자수준과 부채비율을 비교하고 나아가 해당 산업에서 부채비율이 투자수준에 미치는 영향을 분석하였다. 분석결과에 따르면 많은 선행연구와 달리 이머징마켓에 속한 ICT기업은 부채비율이 높더라도 투자가 감소하지 않는 것으로 나타났다. 이는 성장성이 높은 기업에서는 높은 부채비율이 투자의사결정에 부정적인 영향을 미치지 않는다는 것을 증거를 제시한다는 의의가 있다.

흡.배기를 고려한 고팽창 저속 디젤 기관의 이론 해석과 기관 성능에 대한 연구 (A Study on the Theory Analysis and Engine Test Performance by a High Expansion Diesel Engine into Intake-Exhaust Consideration)

  • 장태익
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제32권8호
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    • pp.1141-1148
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    • 2008
  • One of the methods to increase the efficiency of an engine is to expand pressures obtained from combustions equal to the pressure of atmosphere as much as possible and then convert thermal energy into mechanical energy also as much as possible. In this research, the Diesel cycle was thermodynamically interpreted to evaluate the possibility of high efficiency by converting Diesel engines to the Atkinson cycle, and general cycle features were analyzed after comparing these two cycles. In the case of fuel air the Diesel-Atkinson cycle considering intake and exhaust similar to real cycles, the value of thermal efficiency and average effective pressure increased, though their values were smaller than those of standard air amount cycle, when expansion compression ratio increased. When normal Diesel engines of which compression stroke and expansion stroke are all the same, was converted to the Atkinson cycle by changing the time of intake value close, combustion pressure reduced due to reduced expansion compression ratio and intake air amount due to decreased effective cycle volume.