수축대는 큰 부재를 공사기간 중 일정기각 동안 몇 개의 부분으로 나누어 부재내의 인장 응력을 유발시키지 않으면서 상당량의 건조수축이 발생하도록 하여 건조수축으로 인한 응력을 감소시키는 역할을 하는 일시적인 조인트이다. 본 연구에서는 시공단계와 크리프에 의한 응력완화 효과를 고려한 건조수축응력해석 방법을 바탕으로 수축대의 효과를 해석할 수 있는 방법을 제안하였다. 제안된 해석방법을 10층 규모의 예제 구조물에 적용하여 얻은 결과는 다음과 같다. 수축대의 응력감소효과는 수축대가 설치된 층에만 적용되며 다른 층 슬래브에는 오히려 건조수축응력을 다소 증가시키게 된다. 수축대의 메움시기 변화에 따른 건조수축응력 감소효과는 콘크리트모델의 건조수축변형량의 시간에 따른 변화와 유사한 양상을 보이고 있으며 수축대를 메우기 전에 발생한 건조수축변형량이 많을수록 수축대의 응력감소효과가 증가한다.
본 연구는 복합레진 적층방법에 따른 복합레진의 수축양상을 스트레인 게이지를 이용하여 비교 평가하고자 하였다. 사용된 광중합기의 광원은 light-emitting diode(LED)와 plasma arc lamp(PAL)이었으며, 복합레진은 Filtek $Z350^{TM}$를 사용하였다. 교정 치료를 목적으로 발거된 60개의 소구치를 대상으로 하여, 교합면에 와동을 형성하고 일회충전법, 수평적층법, 사면적층법으로 나누어 복합레진을 충전하여 치면에 발생된 strain과 응력을 측정하였고, 법랑질 표면에 시편을 부착하여 동일한 적층방법으로 충전한 후 전단결합강도를 측정한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. Strain의 변화를 살펴보면, LED와 PAL 조사군 모두 와동의 협설면에서는 주로 팽창이 일어났다가 시간이 지남에 따라 서서히 수축하는 양상을 보여주었다. 2. 와동의 근원심면에서는 팽창과 수축이 반복적으로 나타나면서 서서히 수축량이 증가하였다. 3. LED와 PAL 조사군 모두 적층방법 간의 응력 차이는 없었다(p>0.05). 4. LED 및 PAL 조사군 간의 응력 차이는 협면에서만 존재하였다(p<0.05). 5. 전단결합강도 측정 결과 LED 군에서는 사면적층법이 일회충전법, 수평적층법 보다 유의하게 낮게 나타났으나(p<0.05), PAL 광조사군에서는 유의차가 없었다(p>0.05). 6. 각 치면에 발생된 응력은 전단결합강도보다 낮았다(p<0.05).
This paper describes applications of cure monitoring techniques by using embedded fiber optic strain sensors, which are extrinsic Fabry-Perot interoferometric (EFPI) and/or fiber Bra99 grating (FBG) sensors, to three kinds of molding methods of autoclave, FW and RTM molding methods. In these applications, internal strain of high-temperature curing resin was monitored by EFPI sensors. From theme experimental results, it was shown that strain caused by thermal shrink at cooling stage could be measured well. In addition, several specific matters to these molding methods were considered. As thor an autoclave molding of unidirectional FRP laminates, it was confirmed that off-axis strain of unidirectional FRP could be monitored by EFPI sensors. As for FW molding using room-temperature (RT) cured resin, it was found that the strain outputs from EFPI sensors represented curing shrinkage as well as thermal strain and the convergence meant finish of cure reaction. It was also shown that this curing shrinkage should be evaluated with consideration on logarithmic change in stiffness of matrix resin. As for a RTM melding, both EFPI and FBC sensors were employed to measure strain. The results showed that FBG sensors hale also good potential for strain monitoring at cooling stage, while the non-uniform thermal residual strain of textile affected the FBG spectrum after molding. This study has proven that embedded fiber optic strain sensors hale practical ability of cure monitoring of FRP. However, development of automatic installation methods of sensors remains as a problem to be solved for applications to practical products.
콘크리트의 자기수축을 예측하기 위해 기존 수화도와 자기수축의 진행 속도 차이를 불포화공극 생성 속도로 가정하고 시멘트 페이스트의 자기수축 실험을 통하여 물-결합재비에 반비례하는 불포화공극 보정계수를 산정할 수 있었다. 이를 자기수축 기여 성분과 미기여 성분이 고려된 변형 Pickket 모델을 이용하여 콘크리트의 자기수축을 예측하였으며, 실험값 및 기존 Tazawa 모델과 일치하는 경향을 나타내어 불포화공극 보정계수에 의한 자기수축 예측이 타당함을 알 수 있었다. 그러나 강도의 함수로 설정된 기존 CEB-FIP 자기수축 예측 모델의 경우 최종 자기수축률과 자기수축 발현 시간함수에 대하여 다소의 수정이 필요할 것으로 판단된다.
본 연구의 목적은 silorane 기질의 치아 수복용 복합레진의 중합수축과 수축응력의 동력학을 평가하고 전통적인 methacrylate 기질의 복합레진과 비교하기 위함이다. 두 종의 methacrylate 기질의 복합레진(Z250, Z350 flowable)과 silorane 기질 복합레진(P90)이 사용되었다. 아르키메데스 원리를 응용해 자체 제작한 중합수축 측정 장치를 사용하여 광중합 중 일어나는 복합레진의 체적 중합수축을 측정하였고 스트레인게이지로 중합수축응력을 측정하였다. Silorane 기질 복합레진인 P90의 중합수축과 최대 중합수축률이 가장 낮았고 methacrylate 기질 복합레진인 Z350 flowable이 가장 높았다. Methacrylate 기질의 복합레진과 비교하여 silorane 기질의 복합레진 P90이 최대 수축률에 이른 시간은 더 길었고 중합수축응력은 낮았다.
콘크리트 건조수축 균열을 제어하기 위하여 수축저감제(SRA)가 개발되었다. SRA는 콘크리트 미세공극의 표면장력을 작게 하여 수축량을 감소시키며, 콘크리트의 품질향상을 위하여 SRA의 사용이 증가되고 있다. 하지만 건조수축을 예측하기 위한 다양한 모델이 존재함에도 불구하고, SRA의 영향을 고려할 수 있는 예측방법이 아직까지 없는 실정이다. 따라서 SRA 콘크리트의 건조수축에 의해 발생하는 인장응력을 정확히 예측할 수 없고, 콘크리트 구조물의 정량적인 사용성 한계의 검토가 불가능하다. 본 연구에서는 SRA 콘크리트의 정량적인 건조수축 변형률 예측가능성을 제시하기 위하여, 건조수축실험값과 기존 모델에 의한 예측값을 비교하였다. 기존 모델에는 SRA의 영향을 고려할 수 없으므로, 실험결과에 근거하여 SRA 첨가율에 따른 수축저감계수를 도출하였고 기존 모델에 수축저감계수를 적용하여 예측값을 구하였다. 그 결과 AIJ 모델, ACI 모델, GL2000 모델은 ${\pm}10%$의 오차범위 내에서 예측값과 실측값이 전반적으로 양호한 상관관계를 보였지만, CEB-FIP 모델과 B3 모델은 예측값이 실측값을 과소평가 하는 것으로 나타났다.
본 연구는 광중합 충전 재료의 적층 방법에 따른 중합수축 양상을 스트레인 게이지를 이용하여 측정하고, 이를 응력으로 환산하여 치면에 미치는 영향을 평가하였다. 발거된 영구치 70개의 치경부에 가로 3 mm, 세로 3 mm, 높이 1.5 mm의 와동을 형성하고, 일회 충전, 수평 적층법, 사면적층법으로 나누어 수복 재료를 충전하였다. Plasma arc lamp(PAL)를 사용한 고출력 광중합기를 광원으로 사용하였으며, 수복 재료는 Filtek $Z-250^{(R)}$ 복합레진, $Dyract^{(R)}$ AP 컴포머 그리고 $Tetric^{(R)}$ Flow 유동성 복합레진을 사용하였다. 중합과정동안 스트레인 게이지를 이용하여 치면에 발생된 스트레인을 측정하였고, 이를 응력으로 환산하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. Strain 값은 광중합 개시와 함께 급격히 증가하였으며, 시간이 지남에 따라 서서히 감소하는 양상을 보여 주었다. 2. $Z-250^{(R)}$의 수축응력이 $Dyract^{(R)}$ AP와 $Tetric^{(R)}$ Flow에 비해 상대적으로 높게 나타났으나 통계학적 유의차는 없었다(p>0.05). 3. $Z-250^{(R)}$과 $Dyract^{(R)}$ AP에서 3가지 와동 충전 방법 간에는 수축응력의 차이가 없었다(p>0.05). 4. 와동 충전 방법에 따른 충전 재료 간에도 수축응력의 유의차는 없었다(p>0.05). 이상의 결과를 종합해보면 $Dyract^{(R)}$ AP는 광중합 과정과 자가 중합 과정이 함께 일어남으로 인해 $Z-250^{(R)}$보다 상대적으로 중합 수축이 적게 나타난 것으로 판단되었다. $Tetric^{(R)}$ Flow는 한 번에 충전을 완료할 수가 있어 시간 소모가 적고 치질에 대한 중합수축력도 적어 유치 와동 충전 시 유용한 충전 방법이라고 판단되었다. 향후 와동 충전 방법의 방향과 광중합 시간 간격이 광중합수축에 미치는 영향 등에 대한 추가 연구가 필요하다고 사료되었다.
목적: 본 연구에서는 세 가지 중합 방법에 따른 이원 중합 레진 시멘트의 중합 수축률을 비교하고 광조사가 중합 정도에 미치는 영향에 관하여 알아보고자 하였다. 재료 및 방법: 네 가지 종류의 이원 중합형 레진 시멘트(Smartcem 2, Panavia F 2.0, Clearfil SA Luting, Zirconite)가 사용되었다. 각 재료 당 세가지 서로 다른 중합 방법(자가 중합, 즉시 광중합, 5분 지연 광중합)으로 중합하였으며, 각 방법 당 5개의 시편을 사용하였다. Bonded disk method를 사용하여 $37^{\circ}C$에서 30분간, 시간에 따른 중합 수축률을 측정하였다. 측정값은 일원분산분석과 다중 분석을 위한 Scheff$\acute{e}$ test를 사용하였고, 유의수준은 0.05으로 하였다. 결과: Panavia F 2.0를 제외한 나머지 세 종류의 이원 중합 레진 시멘트들은 지연 광중합 반응에서 가장 높은 중합 수축률을 보였다. Panavia F 2.0의 중합 수축률은 중합 방법간에 통계학적 유의성이 없었다. 중합이 개시된 초기 10분 내에 즉시 혹은 지연 광중합에서 모든 시멘트는 90% 이상의 중합수축을 보였다. 결론: 이원 중합 레진 시멘트의 지연 광중합이 중합 효율을 높인다.
Friction welding of titanium and aluminium is numerically modeled by the axisymmetric thermal elastic-plastic analysis. In titanium/aluminium friction welding, heat transfers into the titanium substrate to a distance of z=10(mm) on the side of the bondline and into the whole region of the aluminium substrate having the large thermal conductivity. Adjacent to the bondline, $^{\sigma}r\;and\;^{\sigma\theta}$ are tensile in the substrate whose thermal shrinkage is large, and are compressive in the substrate whose thermal shrinkage is small. $\sigma_z$ along the radial direction is large tensile at the periphery of the component. Plastic strain occurs only close to the bondline in the aluminium substrate. In the components of plastic strain, $\varepsilon^p_r\;and\;\varepsilon^p_{\theta}$ have positive values and $\varepsilon^p_r$ has large negative value. However, $\varepsilon^p_r$ is produced not because of the severity of the mechanical restraint condition, but on purpose to satisfy the condition of the volume constant. A plastic work is proposed as a measure to evaluate the mechanical severity. The plastic work is larger in the aluminium substrate than that in the titanium substrate. The mechanical condition is severer in the aluminium substrate.
이 연구는 시멘트 콘크리트 포장의 보수나 프리캐스트 제품용으로 사용되는 UP-MMA 폴리머 콘크리트의 경화수축, 열팽창계수 및 탄성계수에 대한 연구이다. 이를 위해 UP-MMA비, SRA 첨가량, 시험온도 등을 변수로 하여 경화수축 시험과 UP-MMA비에 따른 열팽창과 압축응력-변형률에 대하여 시험을 실시하였다. 그 결과 경화수축은 29.2~$82.6{\times}10^{-4}$으로 UP 비율과 시험온도에 큰 영향을 받는 것으로 나타났다. 그리고 열팽창계수는 21.6~$31.2{\times}10^{-6}/^{\circ}C$, 탄성계수는 2.8~$3.3{\times}10^4MPa$, 극한변형률은 0.00381~0.00418이었으며, 이는 UP-MMA비에 크게 영향을 받는 것으로 나타났다. 이러한 결과들은 UP-MMA 폴리머 콘크리트의 적용을 위한 설계에 중요한 기초자료로 이용될 수 있을 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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