The permeability coefficient is an essential parameter for the study of seepage flow in fractured rock mass. This paper discusses the feasibility and application value of using readily available RQD (rock quality index) data to estimate mine water inflow and grouting quantity. Firstly, the influence of different fracture frequencies on permeability in a unit area was explored by combining numerical simulation and experiment, and the relationship between fracture frequencies and pressure and flow velocity at the monitoring point in fractured rock mass was obtained. Then, the stochastic function generation program was used to establish the flow analysis model in fractured rock mass to explore the relationship between flow velocity, pressure and analyze the universal law between fracture frequency and permeability. The concepts of fracture width and connectivity are introduced to modify the permeability calculation formula and grouting formula. Finally, based on the on-site grouting water control example, the rock mass quality index is used to estimate the mine water inflow and the grouting quantity. The results show that it is feasible to estimate the fracture frequency and then calculate the permeability coefficient by RQD. The relationship between fracture frequency and RQD is in accordance with exponential function, and the relationship between structure surface frequency and permeability is also in accordance with exponential function. The calculation results are in good agreement with the field monitoring results, which verifies the rationality of the calculation method. The relationship between the rock mass RQD index and the rock mass permeability established in this paper can be used to invert the mechanical parameters of the rock mass or to judge the permeability and safety of the rock mass by using the mechanical parameters of the rock mass, which is of great significance to the prediction of mine water inflow and the safety evaluation of water inrush disaster management.
유리섬유/에폭시 복합재료로 피막한 판유리의 표변파괴거동에 대한 섬유방향효과를 미소강구 충격실험을 통해 연구했다. 본 연구에서는 단순소다유리판(soda-lime glass plates), 일방향 유리섬유/에폭시박막 (glass/epoxy lamina ply)을 1층 및 2층 접착, 직교형 유리섬유/에폭시 박막 (2층)을 접착한 4종류의 시편을 사용하였다. 유리판 배면에 스트레인게이지를 부착하여 충격중의 최대 응력과 흡수파괴에너지를 측정하였다. 피막없는 판유리의 경우 충격속도 증가에 따라 링균열, 콘균열, 레이디얼 균열이 충격표면부에서 발생하였다. 복합재료 박막으로 피막한 결과, 소다유리판의 균열은 현저히 감소하였으며 섬유층과 판유리사이의 박리 및 소성변형영역의 방향은 섬유방향으로 진행했다. 최대응력과 흡수파괴에너지를 이용하여 구한 충격 표면파괴지수는 표면저항의 효과적인 평가지수로서 사용될 수 있었다.
This paper investigates the characteristics of a hydro-mechanical punching process. The hydro-mechanical punching process is divided into two stages: the first stage is the mechanical half piercing in which an upper punch goes down before the initial crack is occurred; the second stage is the hydro punching in which a lower punch goes up until the final fracture is occurred. Ductile fracture criteria such as the Cockcroft, Brozzo and Oyane are adopted to predict the fracture of sheet material. The index values of ductile fracture criteria are calculated with a user material subroutine, VUMAT in the ABAQUS Explicit. The hydrostatic pressure retards the initiation of a crack in the upper region of the blank and induces another crack in the lower region of the blank during the punching process. The final fracture zone is placed at the middle surface of the blank to the thickness direction. The result demonstrates that the hydro-mechanical punching process makes a finer shearing surface than the conventional one as hydrostatic pressure increases.
본 논문에서는 아스팔트 콘크리트 포장의 표층 프로파일과 차량특성인 차량속도와 현가장치를 다르게 하여 트럭 시뮬레이션 프로그램을 통한 동적하중을 분석하였다. 다양한 포장 상태의 프로파일을 입력하여 동적하중을 분석하였으며 프로파일, 차량의 현가장치, 차량속도에 따른 동적하중 변화를 분석하였다. 포장 거칠기가 증가할수록 동적하중이 증가하였으며, 속도가 증가할 수 록 동일한 포장 거칠기 하에서 동적하중이 증가하였다. Walking beam 현가장치가 Air spring 현가장치에 비해 더 큰 동적하중을 보였다. 동적하중 공분산을 이용하여 포장파손 지수를 결정하였으며, 동적하중 공분산과 신뢰도, 아스팔트 혼합물의 파괴매개변수가 증가할 수록 포장파손지수도 증가하였다. 본 연구의 결과를 이용하여 차량속도와 표층 아스팔트 혼합물 파괴특성에 근거한 포장 평탄성 규정에 이용할 수 있으며, 아스팔트 콘크리트 포장 시공 후 포장 평탄성에 근거한 지불규정에 효과적으로 사용할 수 있다고 판단된다.
연구 목적: 본 연구는 지르코니아 코핑의 다양한 디자인과 시멘트 종류에 따른 지르코니아 도재관의 파절 저항성과 변연 적합도를 평가하고자 하였다. 연구 재료 및 방법: CAD/CAM system (Everest, KAVO Dental GmbH, Biberach, Germany)을 이용하여, 다양한 두께를 가진 지르코니아 코핑을 디자인하고 제작하였다. 80개의 코핑을 디자인에 따라 20개씩 4개의 그룹으로 분류하였으며, 각 그룹은 다시 시멘트 종류에 따라 시편을 10개씩 나누어 2개의 소그룹으로 분류하였다. Group I은 전체적으로 균일하게 0.3 mm로, group II는 협면과 협측 교합면은 0.3 mm, 설면과 설측 교합면을 0.6 mm, group III은전체0.6 mm 균일하게, Group IV는 협면과 협측 교합면은 0.6 mm 설면과 설측 교합면을 1.0 mm로 디자인 하였다. Putty index를 이용해 같은 크기와 형태의 지르코니아 도재관을 축성 후, 완성하였다. 미세 경도측정기의 현미경 (Matsuzawa, MXT-70, Japan)으로 도재관의 변연 적합도를 측정하였고, 만능시험기 (Z020, Zwick, Germany)를 이용하여 cross-head speed를 1 mm/min로 도재관이 파절될 때까지 수직 하중을 가해 파절 저항성을 측정하였다. One-way ANOVA와 two-way ANOVA 를 이용해 그 결과를 비교 분석 하였으며, 사후 검정으로 Duncan's multiple range test ($\alpha$=0.05)를 사용하였다. 결과:1. 코핑 디자인에 따른 변연적합성은 유의한 차이가 있었다 (P<.05). 2. 임시합착제 (Cavitec$^{(R)}$)로 합착한 군에서 코핑 디자인에 따른 지르코니아 도재관의 파절강도는 유의한 차이가 있었다 (P<.05). 3. 영구접착제 (Panavia-$F^{(R)}$)로 접착한 군에서 코핑 디자인에 따른 지르코니아 도재관의 파절강도는 통계학적인 유의차가 없었다 (P>.05). 4. 시멘트의 종류에 따른 동일한 디자인사이에서의 파절강도는 group I과 group II에서 Panavia-F 접착군이 Cavitec$^{(R)}$ 접착군보다 통계학적으로 유의성 있게 높았다 (P<.05). 5. 도재관의 파절 양상은 지르코니아 코핑의 디자인에 따른 차이는 없었으며, 시멘트의 종류에 따라 Cavitec$^{(R)}$ 접착군에서는 시편이 완전 분리되는 전부 파절, Panavia-$F^{(R)}$ 접착군에서는 전장 도재층에서만 파절되는 부분파절이 주로 나타났다. 결론: 제한된 결과이기는 하나 심미성을 위해 가시면을 얇게 하고 강도를 위해 비가시면의 지르코니아 코핑을 두껍게 하는, 즉 기능에 따라 두께를 달리 하는 세라믹 하부구조 디자인이 임상에서 선택적으로 활용될 수 있을 것으로 사료되었다.
This study has examined the flexural properties of natural and chemically modified coir fiber reinforced cementitious composites (CFRCC). Coir fibers of two different average lengths were used, and the longer coir fibers were also treated with a 1% NaOH solution for comparison. The fibers were combined with cementitious materials and chemical agents (dispersant, defoamer or wetting agent) to form CFRCC. The flexural properties of the composites, including elastic stress, flexural strength, toughness and toughness index, were measured. The effects of fiber treatments, addition of chemical agents and accelerated ageing of composites on the composites' flexural properties were examined. The results showed that the CFRCC samples were 5-12 % lighter than the conventional mortar, and that the addition of coir fibers improved the flexural strength of the CFRCC materials. Toughness and toughness index, which were associated with the work of fracture, were increased more than ten times. For the alkalized long coir fiber composites, a higher immediate and long-term toughness index was achieved. SEM microstructure images revealed improved physicochemical bonding in the treated CFRCC.
발파에서 특정한 방향으로 균열 성장을 제어하는데 장약공 노치가 유효하다는 연구결과가 발표되어오고 있다. 본 연구에서는 장약공의 노치가 파단면 형성에 미치는 영향을 살펴보기 위하여 일반 장약공과 노치 장약공에 의한 파단면의 표면을 비교하였다. 암석시편에 노치를 형성하기 위하여 노치비트시스템이 적용되었다. 파단면의 표면은 디지털 영상 계측법을 적용하여 DEM 모델로 재구성하고, 표면 거칠기 지수를 사용하여 파단면의 거칠기를 평가하였다.
샤피 V-노치 충격 하중-변위 곡선으로부터 얻은 균열정지하중을 이용하여 원자로압력용기강의 균열정지파괴인성($K_{Ia}$)을 예측할 수 있는 방법을 모색하고 그 타당성을 고찰하였다. 샤피충격 하중-변위 곡선으로부터 얻은 균열정지하중값의 변화는 특성온도로 보정된 지수함수의 형태로 잘 표현될 수 있었다. 특성온도 $T_{Pa=2kN}$은 실험적인 무연성천이온도($T_{NDT}$) 및 $T_{41\;J}$과 높은 상관성을 나타냈으며, 원자로압력용기강의 균열정지파괴인성을 표현하는 새로운 특성온도로 사용할 수 있을 것으로 판단되었다. 또한 균열정지하중값의 변화는 파면으로부터 측정된 안정균열길이의 변화와 매우 높은 상관성을 나타내었다. 따라서 무딘 노치를 갖는 시편에 대한 계장화샤피충격시험을 통하여 균열정지하중 및 안정균열길이를 측정하믈써 비교적 정확하게 원자로압력용기강에 대한 하한값의 파괴인성치($K_{Ia}$)를 평가하는 것이 가능한 것으로 판단되었다.
도재브라켓의 제거방법에 따라 법랑질표면에 미치는 영향을 비교 평가하기 위하여 80개의 발거된 소구치를 대상으로 통법에 의해 도재브라켓을 부착시키고 일 주일후 각각 40개의 기계적 방법에 의한 제거군과 전기열전도 방법에 의한 제거군으로 구분하여 도재브라켓의 제거를 유도한 후, 그 탈락양상 및 도재브라켓과 법랑질 표면의 주사선사현미경 관찰을 시행하였으며, 전기열전도 방법에 의한 제거군을 다시 각가 10개씩 고속 tungsten carbide but에 의한 연마군, 저속 sof-lex disc에 의한 연마군, 고속 resin polishing bur에 의한 연마군, 그리고 초음파 치속제거기에 의한 연마군으로 분류하여 잔여레진의 연마를 시행한 후, 잔여레진의 평가에 의해 다음과 같은 결론을 얻었다. 1) 결찰와이어 절단용 겸자를 이용한 도재브라켓의 기계적 제거시, 0.69의 평균 잔여레진 부착지수를 보임으로써 법랑질과 레진 경계부에서 파절이 가장 빈발한 양상을 보였다. 2) 전기열전도 방법을 이용한 도재브라켓의 제거시 2.19의 평균 잔여레진 부착지수를 보임으로써 브라켓과 레진 경계부에서의 파절이 가장 빈발한 양상을 보였다. 3) 기계식 방법으로 도재브라켓의 제거시, 법랑질표면의 주사현미경 관찰소견은 실험군의 $7.5\%$에서 법랑질표면의 탈락과 패임 등의 손상을 보였다. 4) 잔여레진의 제거의 고속 resin polishing bur사용군에서 가장 적은 잔여레진막을 보였다.
Mechanical and corrosion property of duplex stainless steel weldments made by the GTAW and SMAW process were studied. Fracture toughness, general and local corrosion resistance of GTAW and SMAW weldments were evaluated in terms of Charpy V notch impact test, anodic polarization diagram, pitting corrosion rate, respectively. SMA weld metal showed much lower impact toughness and higher ductile-brittle transition temperature than GTA weld metal. Fractographic and EDX analysis on fracture surface of SMA weld metal demonstrated the existence of (Si, Ti), oxide in large amounts. Potentiodynamic anodic polarization diagram of GMA weld metal showed much lower passive current density than SMA weld metal in 4% $H_2/SO_4$ solution. And pitting corrosion rate test showed the same tendency. Relating the microstructure, chemistry and property, it can be concluded that GTA weld metal gives better toughness due to lower oxygen content, i.e. lower inclusion content, and better corrosion resistance due to higher Pitting Index(PI) than SMA weld metal.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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