• 제목/요약/키워드: tension distribution

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시멘트풀의 공극분포특성에 기반한 인장강도 예측 CNN 모델 (CNN Model for Prediction of Tensile Strength based on Pore Distribution Characteristics in Cement Paste)

  • 홍성욱;한동석
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제36권5호
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    • pp.339-346
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    • 2023
  • 미세구조 특성의 불확실성은 재료 특성에 많은 영향을 준다. 시멘트 기반 재료의 공극 분포 특성은 재료의 역학적 특성에 큰 영향을 미치며, 재료에 랜덤하게 분포되어 있는 많은 공극은 재료의 물성 예측을 어렵게 한다. 공극의 특성 분석과 재료 응답 간의 상관관계 규명에 대한 기존 연구는 통계적 관계 분석에 국한되어 있으며, 그 상관관계가 아직 명확히 규명되어 있지 않다. 본 연구에서는 합성곱 신경망(CNN, convolutional neural network)을 활용한 이미지 기반 데이터 접근법을 통해 시멘트 기반 재료의 역학적 응답을 예측하고, 공극분포와 재료 응답의 상관관계를 분석하였다. 머신러닝을 위한 데이터는 고해상도 마이크로-CT 이미지와 시멘트 기반 재료의 물성(인장강도)로 구성하였다. 재료의 메시 구조 특성을 분석하였으며, 재료의 응답은 상장균열모델(phase-field fracture model)에 기반을 둔 2D 직접 인장(direct tension) 유한요소해석 시뮬레이션을 활용하여 평가하였다. 입력 이미지 영역의 기여도를 분석하여 시편에서 재료 응답 예측에 가장 큰 영향을 미치는 영역을 CNN을 통하여 식별하였다. CNN 과정 중 활성 영역과 공극분포를 비교 분석하여 공극분포특성과 재료 응답의 상관관계를 분석하여 제시하였다.

하중작용방식에 따른 차체용 점용접체의 피로특성에 관한 연구 (A Study on the Fatigue Characteristics of Spot Weld Specimen use in Vehicle Body as the Applied Load Pattern)

  • 송삼홍;배준수;장성재
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 1995년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.668-671
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    • 1995
  • In this study, the fatigue charateristics of weld specimen was studied experimentally by using the various specimen types. The specimen type were tensile shesr(TS) specimen, cross tension(CT) specimen, and T typr (TT) specimen. Tensile test and fatigue test were carried out and microstucture was investigated. Finite element method was used to investigate stress distribution near nugget edge. Finally fracture mechanics approach was tried to the various specimen types.

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진동 측정법을 이용한 PC교량 외부텐던의 장력 추정 (Tension Estimation of External Tendons in PC Bridges Using Vibration Measurement Method)

  • 박성우;정하태;정수형
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제18권3호
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    • pp.84-92
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    • 2014
  • 본 연구에서는 PC교량의 외부텐던의 장력을 평가하기 위하여 신속하고 경제적으로 적용할 수 있는 텐던의 진동을 이용한 고유진동수 측정 방법의 적용성을 검토하였다. 길이별로 다양한 여러 종류의 외부텐던 덕트 표면에 가속도 센서를 부착하고 고유진동수를 측정하였다. 센서의 방향과 위치변경 등 여러 종류의 다양한 진동시험을 실시한 결과 고유진동수의 차이는 1% 이내로서 충분한 정확성을 확보하고 있음을 보였다. 측정된 고유진동수로부터 장력을 추정하기 위해서는 현의공식, 다중모드법, 저차 모드의 실용적 공식을 활용한 방법 (Zui et al., 1996), 양단고정 경계조건에 의한 휨강성을 고려한 현의공식 (Sag$\ddot{u}\grave{e}$s et al., 2006) 등의 장력 추정법을 적용하였고 그 결과값을 비교하였다. 휨강성을 반영하지 못한 현의 공식이나, 다중모드법은 길이가 짧은 텐던에 대해 장력을 과대평가하는 결과가 도출되어 텐던의 장력평가에 적절하지 않음을 알 수 있었다. 텐던의 장력 추정에 적절한 방법은 양단고정 경계조건과 휨강성을 고려한 단단한 현의 공식에 의한 방법임을 알 수 있었으며, 이 방법을 실제 공용중인 PC 교량의 외부텐던에 적용한 결과 방향전환블록에 의한 마찰력으로 긴장단과 고정단에 텐던의 장력 차이가 발생한다는 것을 알 수 있었다.

현탁중합의 계면안정에 따른 폴리스티렌 입자 제조 (Preparation of Polystyrene particles based on interfacial stability of suspension polymerization)

  • 이진호;이상남;박문수;김은경;문명준
    • 한국인쇄학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.65-78
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    • 2002
  • The suspension polymerization of styrene was carried out to obtain the narrow-size distribution of particle by using poly(vinyl alcohol) (PVA) as suspension stabilizer according to the degree of hydrolysis and the molecular weight. The stabilizing properties of suspension are also dependent on the interfacial tension of aqueous solution when PVA is added. When the polymerization process was carried out with low hydrolyzed PVA, it gave single, well-defined particles, while high hydrolyzed PVA gave clusters. The size of particle produced in this study ranged between 5${\mu}{\textrm}{m}$ and 10${\mu}{\textrm}{m}$. The suspending agent, PVA, influences on the drop size and drop stability, When the molecular weight of PVA is increased, the drop size decreases and the drops become more stable toward coalescence. An increase in the PVA concentration decreases the mean drop size and narrows the drop size distribution.

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추원공을 가진 무한평판의 응력집중계수와 추원주를 가진 Potential Flow 의 응력계수와 비교연구 (A comparative study between stress concentration factor of the infinite plate with elliptic hole and presuure coefficient of the potential flow around elliptic cylinder)

  • 김동현;윤갑영
    • 대한기계학회논문집
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    • 제5권4호
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    • pp.354-361
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    • 1981
  • This study aims to compare stress concentratior factors in a loaded elastic body of the infinite plate with pressure coefficients of a fluid in the potential flow. First in view of hydrodynamics, when a single elliptic cylinder in the form of a bluff body stands in the potential flow, the pressure distribution(doefficient, C$\_$p/around the elliptic cylicder which is changed according to the position(angular displacements)is theoretically analyzed and calulated; secondly, in view of theory of elasticity, when an eliptic hole which is made on a flat plate gets tension, the stress distribution(factor) around the elliptic hole which is changed according to the position(angular displacements )is theoretically(K$\_$t/) and experimentally (K$\_$e/) measured; and finally. The results are compard and examined.

Relationship between Stiffness of Restorative Material and Stress Distribution for Notch-shaped Non-carious Cervical Lesions

  • Kim, Kwang-Hoon;Park, Jeong-Kil;Son, Kwon
    • International Journal of Precision Engineering and Manufacturing
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    • 제9권3호
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    • pp.64-67
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    • 2008
  • This study investigated the influence of composite resins with different elastic moduli and occlusal loading conditions on the stress distribution of restored notch-shaped non-carious cervical lesions (NCCL) using 3D finite element analysis. Two different materials, Tetric Flow and Z100, were used as representative flowable hybrid resins for the restoration of NCCL. A static point load of 500 N was applied at the buccal and palatal cusps. The ratios of stress reduction to energy dissipation were better in the compressive state than the tensile state regardless of the restorative material. The total dissipation ratios for Tetric Flow were 1.5% and 4.2% larger than those for Z100 under compression and tension, respectively. Therefore, tensile stress poses more of a risk for tooth fracture, and Tetric Flow is a more appropriate material for restoration.

흡습된 CFRP의 AE에 의한 파과거동과 신뢰성 평가 (Fracture behavior using AE method and reliability assessment of CFRP based on absorbed moisture)

  • 남기우;김선진
    • 한국해양공학회지
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    • 제10권4호
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    • pp.38-50
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    • 1996
  • Recently carbon fiber reinforced plastic (CFRP) has been used structural materials in corrosive environment such as for water, chemical tank and pipes. However, mechanical properties of such materials may be change when CFRP and exposed to corrosive environment for long periods of time. The degradation behavior of carbon fiber/epoxy resin composite material in distilled water is investigated using acoustic emission (AE) technique, Fracture toughness tests are performed on the compact tension specimens that are pilled by two types of $[O_2/9O_2]_{3s}$ and $[O/9O]_6s$. During the testes, AE test was carried out to monitor the damage of CFRP by moisture absorption. The data was treated by 2-parameter Weibull distribution and the fracture surface was observed by scanning electron microscope.

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CT형 점용접 이음재의 피로설계에 관한 연구 (A Study on Fatigue Design of CT-Type Spot Welded Lap Joint)

  • 백승엽
    • Journal of Welding and Joining
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    • 제28권2호
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    • pp.91-95
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    • 2010
  • Stress distribution and deformation on the CT-type(Cross Tension type) spot welded lap joint subjected to out of plane tensile load were investigated by finite element method. Using the maximum principal stresses at the nugget edge obtained by FEM analysis, evaluated the fatigue strength of the CT-type spot welded lap joints having various dimensions and materials. and also, the influence of the geometrical parameters of CT-type spot welded lap joints on stress distribution and fatigue strength must be evaluated. thus, in this paper, ${\Delta}P-N_f$ curve were obtained by fatigue tests. Using these results, ${\Delta}P-N_f$ curve were systematically rearranged in the $\Delta\sigma-N_f$ relation with the hot spot stresses at the CT-type spot welded lab joints. It was found that the proposed $\Delta\sigma-N_f$ relation could provide a more reasonable fatigue design criterion for the CT-type spot welded lap joints.

피로수명예측을 위한 잔류강도 저하모델의 파라미터 결정법 제안(II) (A Proposal of parameter Determination Method in the Residual Strength Degradation Model for the Prediction of Fatigue Life(II))

  • 김상태;장성수
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제25권9호
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    • pp.1452-1460
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    • 2001
  • A new method of parameter determination in the fatigue residual strength degradation model is proposed. The new method and minimization technique is compared experimentally to account for the effect of tension-compression fatigue loading of spheroidal graphite cast iron and graphite/epoxy laminate. It is shown that the correlation between the experimental results and the theoretical prediction on the fatigue life and residual strength distribution using the proposed method is very reasonable. Therefore, the proposed method is more adjustable in the determination of the parameter than minimization technique for the prediction of the fatigue characteristics.

구형 공동을 가진 횡 방향 등방성매체의 응력 분포에 관한 연구 (Investigation of the Stress Distributions in a Transversely Isotropic Medium Containing a Spheroidal Cavity)

  • 이윤복;전종균
    • 전산구조공학
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    • 제10권1호
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    • pp.159-171
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    • 1997
  • 본 연구에서는 구형 공동을 가진 횡 방향 등방성 매체(transversely isotropic medium)에 한 방향의 인장과 평면 전단력을 각각 가한 후의 응력 분포를 고찰하였다. 이 연구에서 사용된 접근방법은 이론적 해석과 수치해석적 고찰을 병행하였다. 이론적 해석방법은 1종, 2종 Legendre함수를 이용한 potential function에 기초하였고, 수치해석적 방법은 유한차분법을 이용하였다. 다섯가지 이방성 재료에 대하여 두가지 하중 조건에 의한 수치해석 결과가 제시되었다.

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