• 제목/요약/키워드: volume change behavior

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Metamagnetism in $Fe_3$Al Alloy

  • Rhee, Joo-Yull;Lee, Young-Pak
    • 한국진공학회지
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    • 제12권S1호
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    • pp.60-62
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    • 2003
  • In this study we report the results of ab initio first-principles calculations to investigate the possibility of metamagnetic behavior in Fe$_3$Al alloy. We used the WIEN2k package of full-potential linearized-augmented- plane-wave method within the local-spin-density approximation to the density-functional theory. The exchange-correlation functional is the generalized-gradient approximation of Perdew-Burke-Ernzerhof. The theoretical lattice constant, which is about 0.5% smaller than the experimental one, is obtained by minimizing the total energy. If the volume decreases about 9 % from the equilibrium, the total magnetic moment decreases abruptly from 4.6 $\mu_{B}$/f.u. to 4.0 $\mu_{B}$/f.u. Since this change is considerably large (∼14%), it is possible to measure by a simple high-pressure experiment at about 180 kbar.

비선형 유한요소법에 의한 탄성받침의 이차원 해석 (2 Dimensional Nonlinear Finite Element Analysis for Layered Elastomeric Bearings)

  • 박문호;김진규;이성준
    • 한국산업융합학회 논문집
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    • 제3권4호
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    • pp.329-336
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    • 2000
  • A geometric and material nonlinear finite element analysis is developed for the layered elastomeric bearings. In this study, a mixed variational approach with separate variables is used to describe the displacement and volume change of rubber. To represent finely deformed behavior, Kirchoff stress tensors are used and converted Eulerian stress tensors to describe real physical meanings. Newton's method is utilized to solve the governing nonlinear finite element equations. Numerical test are performed in the case of compression and shear to verify the theory and to illustrate the application of this analysis. And the results of this study were compared to the results of Moore's discrete finite element analysis.

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Intelligent computer modelling and simulation for the large amplitude of nano systems

  • Yi, Wenjuan
    • Advances in nano research
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    • 제13권1호
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    • pp.63-75
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    • 2022
  • The nonlinear dynamic behavior of a nonuniform small-scale nonlocal beam is investigated in this work. The nanobeam is theoretically modeled using the nonlocal Eringen theory, as well as a few of Von-nonlinear Kármán's theories and the classical beam theory. The Hamilton principle extracts partial differential equations (PDE) of an axially functionally graded (AFG) nano-scale beam consisting of SUS304 and Si3N4 throughout its length, and an elastic Winkler-Pasternak substrate supports the tapered AFG nanobeam. The beam thickness is a function of beam length, and it constantly varies throughout the length of the beam. The numerical solution strategy employs an iteration methodology connected with the generalized differential quadratic method (GDQM) to calculate the nonlinear outcomes. The nonlinear numerical results are presented in detail to examine the impact of various parameters such as nonlinear amplitude, nonlocal parameter, the component of the elastic foundation, rate of cross-section change, and volume fraction parameter on the linear and nonlinear free vibration characteristics of AFG nanobeam.

재성형된 낙동강 모래질 실트의 전단거동 특성 (Characteristics of Shear Behavior of Remolded Nak-dong River Sandy Silt)

  • 김영수;틴킨스웨;김대만
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제23권3호
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    • pp.41-50
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    • 2007
  • 본 논문에서는 실트 함유율이 높은 모래에 대한 정규압밀 등방배수 및 비배수 삼축압축시험(NCIU 및 NCID) 결과를 나타내었다. 유효구속응력 $100\sim400kpa$하에서 실트 함유율이 63%인 낙동강 모래 시료를 사용하여 실험을 실시하였다. 실험결과, 모래질 실트는 초기에는 압축이 되지만 전체적인 응력-변형률 곡선에서 최종적으로 체적팽창반응을 보였다. 모래질 실트의 거동은 낮은 소성 특성으로 인하여 점토와 모래보다 비하여 그 특성을 묘사하기가 어려웠다. 특히, 시료는 파괴 후 전단과정에서 팽창현상을 보였다. 모래질 실트의 전단거동과 전단강도정수는 응력-변형률 거동과 Mohr-Coulomb 파괴규준에 의하여 결정되는데, 전단거동은 파괴 후 변형률 연화 경향과 같이 체적변화가 증가하는 것으로 관찰되었다. 본 논문에서 모래질 실트의 전단과정 동안에 발생되는 팽창거동은 모래 함유율 뿐만 아니라 저점착력을 가진 세립자의 함유율에 의해서도 달라졌다.

기초(基礎)아래 지반(地盤)의 거동에 대한 유한요소(有限要所) 해석(解析) (Finite Element Analysis on the Behavior of Soil under a Footing)

  • 이영생;김명모
    • 대한토목학회논문집
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    • 제11권1호
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    • pp.167-176
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    • 1991
  • 본 연구에서는 기존의 구성 모델인 hyperbolic모델과 Cam-clay모델을 적용하는 유한요소해석 프로그램을 개발하였다. hyperbolic모델에서는, 전단중의 체적 변형을 고려하는 새로운 모델을 제시하였으며, 또한 기초 아래 지반의 밀도 증가로 인한 매개 변수값의 변화를 고려하는 새로운 개념을 제안하고자 했다. 이와 더불어 보다 타당하다고 생각되는 계산 알고리즘을 제안하였다. 또한 Cam-clay모델을, 연구 사례가 많지 않은 모래질 흙에 적용함으로써 모래질 흙의 거동을 한계 상태 개념의 관점에서 분석해 보고자 하였다. 이를 위해 일반적인 압밀 배수 삼축 압축 시험과 모형 기초 재하 실험을 실시하였다. 그 결과, 본 논문에서 제안한 수정 hyperbolic모델을 사용함으로써 기존 모델보다, 기초에 작용하는 하중의 크기가 극한 지지력의 50%일때, 기초의 침하량 예측에 있어서 약 60% 정도, 결과의 향상을 기할 수 있었다. Cam-clay모델을 모래에 적용하는 경우에는 과압밀 효과를 고려할 수 있는 모델 및 변형률 연화를 고려할 수 있는 계산 알고리즘이 필요하다고 생각된다. 초기 포아송비의 크기는 Cam-clay모델의 경우 결과에 큰 영향을 미치지 않았으나, hyperbolic모델의 경우 결과에 큰 영향을 미치므로, 초기값의 선정에 신중하여야 함을 알 수 있다.

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지중무선 시스템을 이용한 침매터널 구간 계측관리 사례연구 (Case Study of Immersed Tunnel Instrumentation Management Using Wireless System)

  • 한상욱;김병희;한병원;이계춘
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2009년도 춘계 학술발표회
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    • pp.768-773
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    • 2009
  • Measuring method being applied for off-shore works is performed by using data logger or manual measuring instrument with wiring the cable connected from the sensor up to the position where measuring is allowed.(upper part of embankment or marine structure) Measuring management by using existing measuring method may be acceptable on the condition that the ground deformation volume(vertical, horizontal) is generally minimal and the site condition is good. But loss of measuring instrument, sensor cable failure or cutting is taken place frequently due to significant change of ground behavior caused by an external force change(embankment, excavation) under very soft ground condition(N value below 0-4). In case of the marine works, in particular, loss rate of measuring instrument is highly represented due to the factors of working barge anchoring, constructional interference and natural disaster. In order to solve these problems, measuring management was performed with employing underground wireless system at the immersed tunnel site. Measuring data was obtained freely under the marine environment by using underground wireless communication and cable cutting potential by ground behavior could be reduced. Measuring cost savings and its installation convenience were maximized by way of off-shore tower installation or cabling and by minimizing constructional interference of off-shore working barge. This case of measuring management was accomplished successfully.

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분사 조건이 다공형 GDI 인젝터의 분무 거동에 미치는 영향 (Effect of Injection Conditions on the Spray Behaviors of the Multi-hole GDI Injector)

  • 박정환;박수한;이창식;박성욱
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제20권2호
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    • pp.116-122
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    • 2012
  • The purpose of this study is to investigate the overall spray behavior characteristics for various injection conditions in a gasoline direct injection(GDI) injector with multi-hole. The spray characteristics, such as the spray penetration, the spray angle, and the injection quantity, were studied through the change of the injection pressure, the ambient pressure, and the energizing duration in a high-pressure chamber with a constant volume. The n-heptane with 99.5% purity was used as the test fuel. In a constant volume chamber, the injected spray was visualized by the spray visualization system, which consisted of the high-speed camera, the metal-halide lamp, the injector control device, and the image analysis system with the image processing program. It was revealed that the injection quantity was mainly affected by the difference between the injection pressure and the ambient pressure. For low injection pressure conditions, the injection quantity was decreased by the increase of the ambient pressure, while it nearly maintained regardless of the ambient pressure at high injection pressure. According to the increase of the ambient pressure in the constant volume chamber, the spray development became slow, consequently, the spray tip penetration decreased, and the spray area increased. In additions, the circular cone area decreased, and the vortex area increased.

탄소섬유/고무 복합재료의 압저항과 니켈입자의 영향 (Evaluation of the Effect of Nickel Powder on the Piezoresistivity Behavior of Carbon-Fiber/Rubber Composites)

  • 임동진
    • Composites Research
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    • 제34권6호
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    • pp.412-420
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    • 2021
  • 본 연구에서는 탄소 단섬유를 천연고무 기지에 혼합한 탄소섬유/고무 시편과 그에 니켈입자를 추가한 탄소섬유-니켈입자/고무 시편의 초기 전기전도도를 측정하고, 그 시편에 압축스트레인을 가하면서 변화하는 전기전도도를 측정하였다. 실험을 통해 탄소섬유의 체적분율 및 추가된 니켈입자, 외부스트레인 등이 전기전도도에 미치는 영향을 관찰하였다. 탄소섬유 체적분율은 작은 차이로도 시편의 전기전도도의 변화에 매우 큰 역할을 하였고, 외부스트레인에 따른 탄소섬유 재배열에 의해 압저항이 증가하는 것을 알 수 있었다. 또한, 니켈입자의 추가는 탄소섬유가 임계체적분율 이상인 시편에서 전기전도도를 개선하는데 기여하는 것을 볼 수 있었는데, 이로부터 외부변형에 따른 탄소섬유의 재배열에 의해 압저항이 증가하는 현상을 상쇄하는 효과가 있음을 확인하였다.

산화물이 Doping된 YSZ의 고온 열처리에 따른 Monoclinic 상변화 및 미세구조 분석 (Analysis of Monoclinic Phase Change and Microstructure According to High-temperature Heat Treatment of Oxide-doped YSZ)

  • 이계원;최용석;전창우;이인환;오윤석
    • 한국분말재료학회지
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    • 제29권6호
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    • pp.468-476
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    • 2022
  • Yttria-stabilized zirconia (YSZ) has a low thermal conductivity, high thermal expansion coefficient, and excellent mechanical properties; thus, it is used as a thermal barrier coating material for gas turbines. However, during long-time exposure of YSZ to temperatures of 1200℃ or higher, a phase transformation accompanied by a volume change occurs, causing the YSZ coating layer to peel off. To solve this problem, YSZ has been doped with trivalent and tetravalent oxides to obtain coating materials with low thermal conductivity and suppressed phase transformation of zirconia. In this study, YSZ is doped with trivalent oxides, Nd2O3, Yb2O3, Al2O3, and tetravalent oxide, TiO2, and the thermal conductivity of the obtained materials is analyzed according to the composition; furthermore, the relative density change, microstructure change, and m-phase formation behavior are analyzed during long-time heat treatment at high temperatures.

팽창재 및 수축저감제를 이용한 PSC 교량용 3성분계 그라우트의 수축특성 평가 (Evaluating Shrinkage Characteristic of Ternary Grout for PSC Bridge Using Expansive Additive and Shrinkage Reducing Agent)

  • 원천봉;안기홍;류금성;고경택;윤영수
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제28권5호
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    • pp.519-525
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    • 2016
  • 본 논문에서는 혼화제에 따른 3성분계 그라우트에 대하여 자유수축 및 구속수축에 대하여 평가하였다. 본 연구에서 3성분계 그라우트는 플라이애쉬, 지르코늄 실리카퓸을 사용하였고, 팽창재(a, b)와 수축저감제 혼화제를 병용 사용하였다. 또한 유럽규정 EN 445에 따라 그라우트의 기본재료특성 실험을 수행하여 블리딩, 체적변화량, 유동성, 압축강도 실험을 수행하여 기본재료특성 거동도 분석하였다. 실험결과, 팽창재와 수축저감제 혼입률에 따라 유동성은 다소 영향은 없었으나, 우수한 블리딩 및 침하 저감성능과 압축강도를 나타났다. 자유수축 거동에서는 팽창재와 수축저감제를 혼입한 변수들은 0.0E-0.0R 변수보다 최소 29%의 수축저감성능을 보여 주었다. 특히 팽창재 a와 수축저감제를 병용 사용한 변수에서는 수축 저감의 효과가 더욱 우수한 것으로 나타났으며, 혼화제의 혼입률이 증가할수록 텐던 구속에 의한 수축균열은 뒤늦게 발생함을 알 수 있었다. 그러나 유독 팽창재 a 2.0%, 수축저감제 0.50%를 혼입한 변수에서는 우수한 수축저감성능으로 수축균열이 발생하지 않았다. 종합하여 볼 때, 본 연구의 실험 조건에서는 팽창재 a 2.0%, 수축저감제 0.50%인 조합이 PSC 교량용 고품질 3성분계 그라우트의 최적의 혼입률인 것으로 분석된다.