• 토지주택연구
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• 제11권2호
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• pp.95-104
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• 2020

This study aims to explore a purely mechanistic pavement analysis approach where viscoelasticity and fracture of asphalt mixtures are considered to accurately predict deformation and damage behavior of flexible pavements. To do so, the viscoelastic and fracture properties of designated pavement materials are obtained through experiments and a fully mechanistic damage analysis is carried out using a finite element method (FEM). While modeling crack development can be done in various ways, this study uses the cohesive zone approach, which is a well-known fracture mechanics approach to efficiently model crack initiation and propagation. Different pavement configurations and traffic loads are considered based on three main functional classes of roads suggested by FHWA i.e., arterial, collector and local. For each road type, three different material combinations for asphalt concrete (AC) and base layers are considered to study damage behavior of pavement. A concept of the approach is presented and a case study where three different material combinations for AC and base layers are considered is exemplified to investigate progressive damage behavior of pavements when mixture properties and layer configurations were altered. Overall, it can be concluded that mechanistic pavement modeling attempted in this study could differentiate the performance of pavement sections due to varying design inputs. The promising results, although limited yet to be considered a fully practical method, infer that a few mixture tests can be integrated with the finite element modeling of the mixture tests and subsequent structural modeling of pavements to better design mixtures and pavements in a purely mechanistic manner.

• 한국식품과학회지
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• 제26권2호
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• pp.103-109
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• 1994

응력완화 현상을 측정하여 생선단백질 겔의 선형적 점탄성과 열처리 공정에 따른 물성의 변화를 수식적 모델로 분석하였다. 생선단백질 겔은 정변형도 $0.105{\sim}0.693$, 압축속도 $50{\sim}250\;mm/min$의 범위에서 선형적 점탄성을 나타내었으며, generalized Maxwell 모형에 의해 분석한 결과, 압축변형도과 압축속도가 증가함에 따라 가열에 의해 형성된 내부조직 중 탄성 성분의 증가와 점성성분의 감소현상을 보였다. $4^{\circ}C$와 $40^{\circ}C$에서 전처리하여 $90^{\circ}C$에서 제조한 겔은 전처리 없이 $90^{\circ}C$에서 직접 열처리한 겔보다 탄성율(E) 및 평형탄성율$(E_e)$이 높았으나, 점성성분$({\eta})$은 적용된 모델에 따라서 그 값의 차이가 나타났다. 따라서 식품의 물성을 측정하는데 있어서 두 수학적 모델의 접근방법 및 정확도에 대하여 설명하였다.

• Earthquakes and Structures
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• 제1권4호
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• pp.371-390
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• 2010

Historical buildings in seismically active regions are severely damaged by earthquakes, since they certainly were not designed by the original builders to withstand seismic effects. In particular the reports after major ground motions indicate that earthquake-induced pounding between buildings may lead to substantial damage or even collapse of colliding structures. The research on structural pounding during earthquakes has been recently much advanced, although most of the studies are conducted on simplified single degree of freedom systems. In this paper a detailed pounding-involved response analysis of three adjacent structures is performed, concerning the main bodies of the "Quinto Orazio Flacco" school. The construction includes a main masonry building, with an M-shaped plan, and a reinforced concrete building, separated from the masonry one and realized along its free perimeter. By the analysis of the capacity curves obtained by suitable pushover procedures performed separately for each building, it emerges that masonry and reinforced concrete buildings are vulnerable to earthquake-induced structural pounding in the longitudinal direction. In particular, due to the geometric configuration of the school, a special case of impact between the reinforced concrete structure and two parts of the masonry building occurs. In order to evaluate the pounding-involved response of three adjacent structures, in this paper a numerical procedure is proposed, programmed using MATLAB software. Both a non-linear viscoelastic model to simulate impact and an elastic-perfectly plastic approximation of the storey shear force-drift relation are assumed, differently from many commercial softwares which admit just one non-linearity.

• 대한기계학회논문집A
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• 제27권1호
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• pp.77-87
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• 2003

The residual stress and birefringence in injection-molded plastic parts can be divided into the flow-induced residual stress and birefringence produced in flowing stage, the thermally-induced residual stress and birefringence produced in cooling stage. However, the physics involved in the generation of the thermally-induced residual stress and birefringence still remains to be understood. Because polymer experiences viscoelastic history near the glass-transition temperature it is hard to model the entire process. Volume relaxation phenomenon was included to predict the final thermally-induced residual stress and birefringence in quenched plastic parts more accurately. The present study focused on comparing the predicted values far thermally-induced residual stress and birefringence with and without volume relaxation behavior (or free volume theory) under free and constrained quenching conditions. As a result, tile residual stress remained as a tensile stress at the center and as a compressible stress near the surface for the free quenching cases. In contract the residual stress remained as a compressible stress at the center and as a tensile stress near the surface fur the constrained quenching cases. The residual birefringence remained as minus values at the center and as plus values near the surface for the free quenching cases. Interestingly the residual birefringence showed minus values in entire zone for the constrained quenching cases. In the prediction of birefringence only the case including free volume theory showed the correct result for the distribution of birefringence in thickness direction.

• 한국지진공학회논문집
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• 제19권1호
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• pp.37-43
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• 2015

This paper presents a detailed procedure for a nonlinear soil-structure interaction of a seismically isolated NPP(Nuclear Power Plant) structure using the boundary reaction method (BRM). The BRM offers a two-step method as follows: (1) the calculation of boundary reaction forces in the frequency domain on an interface of linear and nonlinear regions, (2) solving the wave radiation problem subjected to the boundary reaction forces in the time domain. For the purpose of calculating the boundary reaction forces at the base of the isolator, the KIESSI-3D program is employed in this study to solve soil-foundation interaction problem subjected to vertically incident seismic waves. Wave radiation analysis is also employed, in which the nonlinear structure and the linear soil region are modeled by finite elements and energy absorbing elements on the outer model boundary using a general purpose nonlinear FE program. In this study, the MIDAS/Civil program is employed for modeling the wave radiation problem. In order to absorb the outgoing elastic waves to the unbounded soil region, spring and viscous-damper elements are used at the outer FE boundary. The BRM technique utilizing KIESSI-3D and MIDAS/Civil programs is verified using a linear soil-structure analysis problem. Finally the method is applied to nonlinear seismic analysis of a base-isolated NPP structure. The results show that BRM can effectively be applied to nonlinear soil-structure interaction problems.

• 한국지진공학회논문집
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• 제2권1호
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• pp.1-10
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• 1998

동적 지반-구조물해석과정에는 수많은 불확실성 요소가 내재되어 있다. 이러한 요소는 입력운동의 정의, 지반-구조물시스템의 모델작성, 해석기법 등에 포함된다. 이 논문은 점탄성 층상지반상의 원자로건물의 지진응답에 대한 매개변수해석을 수행한 결과를 제시한 것이다. 많은 매개변수 중에 입력운동의 정의위치, 구조물의 묻힘정도, 상부토층의 두께와 지반의 강성을 선택하여 지진응답에 미치는 영향을 중점적으로 이 연구에서 다루었다. 해석방법은 진동수에 무관한 지반임피던스를 사용하는 부분구조법인 시간영역에서의 모드중첩법이다. 지반-구조물시스템의 모드감쇠값은 각 모드에 대해 변형에너지에 대한 소멸에너지의 비를 구하여 결정되었다. 이 연구결과로부터 부분구조법에 의한 지반-구조물상호작용해석법의 실용적 이용에 참고할 수 있는 지진응답에 미치는 각 파라메터의 민감도가 제시되었다.

• 산업식품공학
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• 제15권2호
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• pp.116-121
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• 2011

과숙청과물에서 추출한 조효소액을 연화제로 사용하여 소시지 제조 과정에 있어 첨가 후 물성학적 성질의 변화를 파손강도와 응력완화현상을 이용하여 측정, 분석하였다. 키위, 포도, 배 중에서 키위가 가장 뛰어난 연육 효과를 보였으며 함량이 증가할수록 연화되는 정도가 컸다. 가열온도는 $70^{\circ}C$에서 최대의 연육 효과를 나타내었으며 온도를 높일수록 점탄성의 성질이 크게 나타났다. 각 제조조건에 따른 응력완화 실험에서는 모든 초기응력, 잔존평형응력, 탄성성분과 점성성분이 파손강도의 변화와 같은 경향을 나타내었다. 응력완화실험을 통하여 측정한 연화제 사용 소시지의 물성을 수학적 모델에 적용하여 조직의 변화를 수치화 하여 설명하였다.

• Design & Manufacturing
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• 제16권1호
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• pp.27-35
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• 2022

Thermoforming is a plastic manufacturing process that applies a force to stretch a film of heated thermoplastic material over an engineered mold to create a 3-dimensional shape. After forming, the shaped part can then be trimmed and finished to specification to meet an end-user's requirements. The process and thermoplastic materials are extremely versatile and can be utilized to manufacture parts for a very wide range of applications. In this study, based on K-BKZ nonlinear viscoelastic model, thermoforming process analysis was performed for an interior room-lamp. The predicted thickness was minimum at the corner of a molded film, and maximum at the center of the bottom. By using the Taguchi method of design of experiments, the effects of process conditions on residual stresses were investigated. The dominant factors were the liner thickness and the film heating time. As the thickness of the liner increased, the residual stress decreased. And it was found that the residual stress decreased significantly when the film heating temperature was higher than the glass transition temperature. A thermoforming mold and a trimming mold were manufactured, and the spring back was investigated through experiments. The dominant factors were film heating time, liner thickness, and lower mold temperature. As the film heating time and liner thickness increased, the spring back decreased. In addition, it was found that the spring back decreased as the lower mold temperature increased.

• Applied Biological Chemistry
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• 제40권6호
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• pp.525-530
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• 1997

생분해성 포장재질에 대한 달걀의 기능성 변화를 알아보기 위해 달걀의 저장중 pH변화, 파손강도 및 응력완화현상을 측정하고 무포장 및 복합 필름에 포장한 달걀과 비교하였다. 생분해성 포장재질을 달걀에 사용한 경우 pH는 초기 8.39에서 최종 pH 9.3으로 최종 pH 9.48을 보인 무포장의 경우와 유사한 pH변화를 보이며, 파손강도의 변화에 있어서도 초기 14.25 N에서 생분해성 포장재질로 포장한 경우 6.76 N, 무포장의 경우 9.31 N의 변화를 보였다. 생분해성 포장재질이나 무포장에 비해 공기투과도가 상대적으로 무척 낮은 복합 필름 포장재를 사용한 경우는 저장이 진행됨에 따라 pH는 8.39에서 8.81로 적은 변화량을 보였으나 파손 강도값은 14.25 N에서 5.29 N으로 크게 감소하는 것으로 보아 달걀내부의 물성학적 기능이 크게 저하됨을 보여주었다. 내부조직변화를 감지할 수 있는 응력완화 현상을 측정하여 3-elements Maxwell model에 적용하고 구하여진 점탄성의 값을 비교시 무포장한 달걀과 생분해성 포장재를 사용한 경우에는 큰 차이가 없었으나 복합 필름 포장재의 경우에는 저장이 진행됨에 따라 그 기능이 현저하게 떨어짐을 보여주었으며 따라서, 달걀의 기능성 변화를 살펴볼 때 공기 및 수분투과도가 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 생분해성 포장재질의 많은 인장력 증가가 현 단계에서 요구되나 환경적인 문제를 고려할 때 기존의 달걀 포장재인 PE포장재의 대체품으로서 사용 가능성이 긍정적으로 여겨진다.

• 한국식품과학회지
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• 제24권2호
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• pp.165-170
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• 1992

호화된 쌀 전분 젤의 creep 거동을 농도($30{\sim}45%$)와 온도($20{\sim}85^{\circ}C$)를 달리하여 측정하였으며 전분 젤의 점탄성에 미치는 온도와 농도의 영향은 shift factor($a_{T},\;a_{C}$)를 이용하여 분석하였다. Compression creep test의 결과 쌀 전분 젤은 순간변형 부분, 지연탄성 부분 및 유동부분으로 구성된 6-element의 역학적 모델로 해석할 수 있었으며 점탄성 거동은 순간변형 부분이 주체를 이루었다. 전분 농도가 $30{\sim}45%$로 증가함에 따라 creep compliance는 감소하였고 농도 증가는 주로 순간변형 부분에 영향을 미쳤다. 각 농도에서의 total compliance는 shift factor($a_{C}$)를 이용하여 일정한 기준농도(38%)로 변환시켜 농도불변 곡선으로 정확히 나타낼 수 있었다. 온도를 $20{\sim}85^{\circ}C$로 조절하여 얻은 creep compliance는 온도의 증가에 따라 증가하여 젤의 조직이 점점 연화되었다. $20^{\circ}C$를 기준온도로 shift factor($a_{T}$)에 의해 각 온토에서의 단편적 total compliance 곡선을 log(t)에 대해 수평이동시키면 전반적으로 부드럽게 연결되는 master curve를 얻을 수 있었으므로 시간-온도 환산법칙이 잘 성립되었다. 수정된 WLF식을 이용하여 $a_{T}$의 온도 의존성을 분석한 결과 전분 젤의 활성화에너지는 일정하지 않고 온도의 증가에 따라 감소하였으며, 공유결합에 의해 망상구조를 이루는 다른 젤들에 비해 그 값이 상대적으로 작았다.