Waxy barley brans were collected during the pearling process. The extraction of $\beta$-glucan from barley bran was effected by the extraction conditions. The $\beta$-glucan content increased with temperature, but not with pH. The highest yield, 6.5%, was achieved at pH 7.0 and 55$^{\circ}C$. At pH 10 and 45$^{\circ}C$, 48.5% of the $\beta$-glucan in barley bran was recovered in the gum product, with 54.6% purity. The protein and starch contaminations were high, reaching 13.6 and 23.7%, respectively. The $\beta$-glucan content was greatest in the subaleurone and aleurone regions (bran fractions 1, 2, 3 and 4), and declined considerably toward the inner layers. A monosaccharide analysis of the purified, $\beta$-glucan, from bran fractions 1, 2, 3 and 4, indicated that glucose constituted the majority of the gum. The small amounts of the arabinose and xylose found in the gum may indicate the presence of arabinoxylans as minor constituents. The molecular weights of the $\beta$-glucans isolated from bran fractions 1,2 and 3 were found to be 4.09${\times}$10$^{5}$ ∼-4.41${\times}$10$^{5}$ . The major glycosidic linkages of the $\beta$-glucans demonstrated the presence of 2, 4, 6-Me-Glc and 2, 3, 6-Me-Glc. When flow behaviors of barley bran $\beta$-glucan were examined, $\beta$-glucan exhibited pseudoplastic fluid properties.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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v.36
no.3
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pp.313-318
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2012
In CANDU, feeder pipes supply heavy water to pressure tube and steam generator. Under service conditions, Flow-Accelerated Corrosion (FAC) produces local wall-thinning in the feeder pipes. The wall-thinning in these pipes affects the integrity of the piping system, as verified in previous research. This paper provides limit loads for wallthinned feeder pipes with $45^{\circ}$ and $60^{\circ}$ bend angles, and proposes an equation that predicts the limit loads for wallthinned feeder pipes with arbitrary bend angles. On the basis of finite element limit analyses, limit loads are obtained for wall-thinned feeder pipes under in-plane bending and internal pressure. There are two cases of in-plane bending: the in-plane closing direction and the in-plane opening direction. The material is considered the effect of the large deformation, so an elastic-perfectly-plastic material is assumed in the calculations.
Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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v.9
no.2
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pp.251-259
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1999
A computer simulation was conducted for heat and momentum transfer in a roller kiln. Time-averaged Navier-Stokes equation conjugated with energy balance equation was numerically solved to predict the temperature distribution and fluid flow field in the roller kiln. A computer simulation was performed for a roller kiln for three cases. Firstly, when there are no ceramic materials in the roller kiln, the effect of natural convection was studied on the temperature distribution and fluid flow field. From the result, it was observed that air takes the heat of wall away from the roller kiln by natural convection and the heat was not transferred effectively. Secondly, with ceramic materials temperature difference of ceramic material from the borrom to the top of a ceramic material was about 255K in 5th zone and this is because the heat is transferred from the surface of a ceramic material to flowing air with relatively low temperature. Finally, we considered effect of radiation heat transfer. Temperature difference of ceramic material in 5th zone was about 300 K, due to radiation heat transfer on the ceramic material surfaces.
This study is focused on the constitutive model in order to represent brittleness and dilatancy for cohesionless soils. The constitutive model was based on an anisotropic hardening rule derived from generalized isotropic hardening nile, which includes an appropriate hardening equation for the overall strain behavior at small to large strains. The yield surface is a simple cylinder type in stress space and it makes the model practically useful. Hence dilatancy behavior in cohesionless soils could be modeled reasonably. A peak stress ratio was defined in order to model brittle stress-strain relationships. An optimized design methodology was proposed on the basis of real-coded genetic algorithm in order to determine parameters for the proposed model systematically. The material parameters were then determined by that algorithm. In order to verify the proposed model, triaxial tests were performed under $K_0$ conditions far weathered soils. In comparison with the triaxial test results under $K_0$ conditions, the proposed model could calculate appropriately the actual effective stress behavior on brittle stress-strain relationships and dilatancy.
Rheological properties of rehydrated suspensions of freeze dried tomato ketchup were measured by Brabender Viscotron at the temperature range of $30-90^{\circ}C$, at the concentration of 15-50%, and at the shear rate of $0-250sec^{-1}$. At the shear rate of $0-210sec^{-1}$, tomato ketchup was found to be a thixotropic food product. The values of flow behavior index, consistency index and yield stress at the shear rate of $0-210sec^{-1}$, at the temperature of $30^{\circ}C$ and at the concentration of 33% , were 0.2131, 22.5047 $Pa\;sec^{-n}$, and 8.544 Pa, respectively. It was found that the apparent viscosity model for temperature was expressed by Andrade model and the model for concentration was expressed by Power model, and the model for both temperature and concentration was described by exponential and power models. The activation energies at the concentrations of 15, 20, 30, 33, 40, and 50% were 3.973, 4.985. 5.078, 5.226, 5.357, and 7.655 $kcal/g{\cdot}mole$, respectively.
Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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2003.10a
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pp.190-190
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2003
동력 전달용 구동부품에 있어서 중공 플랜지 형상의 부품은 흔히 찾아 볼 수 있으며, 이는 높은 강도를 요구하기 때문에 강도향상을 위하여 단조에 의한 제품의 성형 방법이 많이 연구되고 있다. 중공 플랜지형상을 갖는 제품의 제조 방법으로서는 중실 플랜지 형상으로 단조하여 내경부를 절삭가공하는 방법, 중실 소재를 후방압출하여 중공 플랜지형상으로 단조하는 방법, 또는 중공의 초기소재를 사용하여 중공 플랜지형상으로 단조하는 방법이 일반적이다. 본 연구에서는 Fig. 1에 나타낸 것과 같이 중공 플랜지 형상을 갖는 기계 부품의 단조방법에 대해 연구하였으며, 중공 관의 내경을 $d^1$, 외경을 $d^2$, 플랜지부의 외경을 $D^0$, 중공 관의 두께를 t, 플랜지부의 두께를 T로 정의하였다. 중공 플랜지 형상에 있어서 공정 설계의 변수는 다양하겠으나, 본 연구에서는 중공관의 외경과 내경의 형상비 $\alpha$(=$d^2$/$d^1$), 플랜지의 폭과 중공관의 두께비 $\beta$(=B/t) 및 중공관의 두께와 플랜지의 두께비 r(=T/t)의 변화에 따른 성형조건에 관해 고찰하였다. 중공 플랜지 형상의 성형방법으로 Fig. 2에 나타낸 것과 같은 $\circled1$중실소재를 이용한 후방압출단조(backward extrusion forging)방법, $\circled2$중공 소재를 이용한 엎셋(upset forging)방법, $\circled3$중공 소재를 이용한 압조법(injection forging), $\circled4$중실소재를 이용한 압조-압출(injection-extruding forging)법의 4가지의 단조 방법을 제시 하였다. 또한, 유한요소해석을 수행하여 소성유동 형태, 유효변형률, 단조하중을 검토하고. 모델재료인 납을 이용한 실험을 통하여 이를 검증하였다. 이를 바탕으로 산업 현장에서 경험에 의존하였던 공정 설계를 보다 효과적으로 개선하기 위한 단조법을 제시하고자 하였다. 또한 중실 소재를 이용한 중공 플랜지 형상의 단조 방법 중 보다 적절한 단조방법인 압조 단조에 있어서 일반적으로 사용되고 있는 SM10C에 대한 유한요소 해석을 수행하였으며, 제품의 형상비에 따라 폴딩 결함의 발생 유무를 검토하고, 폴딩 결함 없이 단조하기 위한 중공 플랜지의 형상한계 비를 제시하였다.
KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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v.13
no.5
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pp.99-107
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1993
In this study, material nonlinear finite element program is developed to analyze reinforced concrete shell of arbitrary geometry considering tension stiffening effects. This study is capable of tracing the load-deformation response and crack propagation, as well as determining the internal concrete and steel stresses through the elastic, inelastic and ultimate ranges in one continuous computer analysis. The cracked shear retention factor is introduced to estimate the effective shear modulus including aggregate interlock and dowel action. The concrete is assumed to be brittle in tension and elasto-plastic in compression. The Drucker-Prager yield criterion and the associated flow rule are adopted to govern the plastic behavior of the concrete. The reinforcing bars are considered as a steel layer of equivalent thickness. A layered isoparametric flat finite element considering the coupling effect between the in-plane and the bending action was developed. Mindlin plate theory taking account of transverse shear deformation was used. An incremental tangential stiffness method is used to obtain a numerical solution. Numerical examples about reinforced concrete shell are presented. Validity of this method is studied by comparing with the experimential results of Hedgren and the numerical analysis of Lin.
최근 컨테이너 선박의 초대형화로 극후물 고장력 강재인 항복응력 460MPa급 고장력강인 EH47이 개발되었다. 두께 80mm의 극후물 용접에서 용접생산성 향상을 위하여 EGW/FCAW로 양면 용접이 검토되고, 입열량은 최대 300kJ/cm의 대입열 용접이 요구된다. 이를 위해서는 강재 및 용접재료 모두 300kJ/cm 용접부 성능이 선급 규격을 만족하여야 함은 물론 마지막 조립단계에서 적용되기 때문에 용접재료의 용접작업성도 매우 크게 요구되고 있다. 먼저 대입열 용접금속에서 요구되는 저온 충격인성($vE_{-20^{\circ}C}{\geq}57J$)을 만족하기 위하여는 용접금속의 미세조직 제어가 필요하며, 특히 조대한 입계페라이트 생성을 억제하고 미세한 입내 페라이트를 균일 분포하는 것이 중요하지만, 이를 위해 용접금속의 소입성이 지나치게 높이면 경화조직인 베이나이트 분율이 증가하여 오히려 용접금속 저온 충격인성을 저하시키므로, 적절한 용접금속의 성분 제어가 중요하다. 한편 용접부는 선급에서 요구하는 최소 강도인 570MPa를 만족하기 위하여 용접금속의 소성구속 현상을 활용하여 용접부 인장강도를 확보 할 수 있음을 확인했다. 이를 위해서는 용접금속의 적정한 경화도 확보가 필요하였다. 전술한 바와 같이 대입열 용접금속 저온 충격인성 확보와 용접부 강도 측면을 고려하여 용접금속 최적의 탄소당량 범위를 제시코자 하였다. 한편 용접재료의 용접작업성은 EGW용접의 용적이행 현상은 자유비행이행으로 이루어지고 있으며 특성상 용접중 용적과 용융지 사이에 많은 순간단락 현상을 동반하고 있으며, 슬래그 유동이 불안정하면 아크 꺼짐 현상도 관찰되고 있다. 따라서, 현장용접시 원할한 용접작업성을 확보할 수 있는 평가 기준으로써 아크 전류 및 전압의 변동 정도를 설정하고, 용접재료의 용접작업성 확보 기준을 제시코자 하였다.
Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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2011.02a
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pp.502-502
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2011
기존 연구에서는 단일 타겟으로부터 증착된 코팅층 내에 다상으로 이루어진 나노 복합구조를 형성하기 위하여, 나노 합금분말을 방전플라즈마 소결법 등으로 급속 소결하여 타겟을 제조하는 방법이 고려되어 왔다. 반면, 비정질 재료가 우수한 비정질 형성능을 가지는 경우 주조 방법에 의해서도 타겟 제조가 가능하며, 특히 최근 들어 금속 비정질 합금에서 합금의 주요 구성 원소들이 양의 혼합열을 가지는 경우, 액상 또는 과냉각 액상에서 상분리 현상이 발생한다는 것이 밝혀졌다. 이러한 사실에 기초하면, 우수한 비정질 형성능을 가지는 합금 시스템에 합금 구성 원소와 양의 혼합열 관계를 갖는 원소를 첨가함으로써, 비정질 기지 내에 화학적 불균일성을 유도하여 다상으로 이루어진 복합 구조를 형성시키는 것이 가능하다. 본 연구에서는 이러한 합금 설계법을 이용하여, 비정질 기지 내에 존재할 수 있는 불균일성 정도를 합금 조성과 주조 조건의 변화를 통하여 나노 크기에서 원자 크기까지 조절하고, 이에 따른 재료 특성과의 상관관계를 밝히고자 하였다. 이를 위하여 우수한 비정질 형성능을 가지는 Cu-(Zr, Hf)-Al 벌크 비정질 합금계에서 (Zr, Hf)과 (Y, Gd)간의 양의 혼합열 관계에 주목하여 Cu-(Zr, Hf)-(Y, Gd)-Al 벌크 비정질 형성 합금계를 설계하였으며, 이 합금계 내에서 조성과 냉각속도의 조절에 따라 나타나는 불균일성의 정도와 특성변화의 영향을 체계적으로 고찰하였다. 결과로서, Cu-(Zr, Hf)-Al 합금계에서 (Zr, Hf)을 (Y, Gd)으로 15 at.% 이상 치환한 경우, Cu-(Zr, Hf)-rich 와 Cu-(Y, Gd)-rich 비정질상으로 이상분리가 일어났으며, 이렇게 생성된 비정질-비정질 복합재는 응력 하에서 소성 변형을 거의 보이지 않았다. 반면, 5 at.% 이하로 (Zr, Hf)을 (Y, Gd)으로 치환한 경우에는 비정질 기지에 SAXS 혹은 WAXS로 확인 가능한 원자 크기의 불균일성이 나타났으며, 이 경우 비정질 합금의 점성 유동의 변화를 통해 합금의 연신 특성이 향상되었다. 특히, 본 연구에서는 비정질 기지내 불균일 제어를 통한 기계적 특성 향상을 위해서 조성 제어뿐 아니라 동역학적인 요소를 고려한 냉각속도 조절을 통한 원자단위 불균일성의 최적화가 필요함을 규명하였다. 이러한 연구 결과는 분말화 및 소결 과정을 배제하고 제조된 단일 타겟을 통해 코팅층에 다수의 합금원소를 혼합하고 나노/원자 스케일의 복합구조 형성 및 고집적화가 가능한, 타겟 모물질 설계의 새로운 방향을 제시함으로써 다기능성 복합소재 코팅층의 연구에 크게 기여할 것으로 사료된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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