Fire characteristics can be analyzed more realistically by using more accurate material properties related to the fire dynamics and one way to acquire these fire properties is to use one of the inverse property analyses. In this study the genetic algorithm which is frequently applied for the inverse heat transfer problems is selected to demonstrate the procedure of obtaining fire properties of the solid charring material with relatively simple chemical structure. The thermal decomposition on the surface of the test plate is occurred by receiving the radiative energy from external heat sources, and in this process the heat transfer through the test plate can be simplified by an unsteady 1-D problem. The inverse property analysis based on the genetic algorithm is then applied for the estimation of the properties related to the reaction pyrolysis. The input parameters for the analysis are the surface temperature and mass loss rate of the char plate which are determined from the unsteady 1-D analysis with a givenset of 8 properties. The estimated properties using the inverse analysis based on the genetic algorithm show acceptable agreements with the input properties used to obtain the surface temperature and mass loss rate with errors between 1.8% for the specific heat of the virgin material and 151% for the specific heat of the charred material.
금속과 같은 균질한 재료의 균열파괴의 특성을 설명하기 위하여 도입된 파괴역학의 이론들은 1960년대 이후 콘크리트나 암석 등에 대하여 적용되기 시작하였다. 파괴인성계수(fracture toughness)는 균열의 성장에 대한 재료의 저항을 나타낸다. 그러나, 암석의 파괴역학적 특성은 암석이 갖는 불균질성이나 비등방성에 의하여 영향을 받는다. 즉, 암석의 파괴역학적 특성의 측정은 시험편의 크기나 초기균열의 길이, 시험편의 형상 등에 의하여 측정자료의 분산이 심하며 따라서 다른 기본 물성들의 경우에서와 마찬가지로 일정한 시험기준의 도입이 요구되었다. 1988년에 국제암반공학회(ISRM)에서 제시한 표준시험방법은 시험편의 제작이나 시험방법에 있어서 복잡한 과정을 요구하고 있다. 본 논문에서는 표준시험방법에서 사용되는 시험편의 형태에 비하여 비교적 간단한 시험방법들에 의하여 얻어진 파괴적인성계수들을 서로 비교하여 제시하고 시험편의 크기와 기타 시험조건에 따른 파괴인성계수 측정치의 변화를 나타내고 있다. 또한, 암석에 포함되어있는 자연균열들의 특성과 파괴역학실험 중 유발되는 인공균열들의 형태를 비교하여 실험실에서 얻은 파괴역학적 계수들의 현장적용에 대한 문제점들을 지적하고 있다.
Kim, Ji-Hwan;Kang, Beong-Joon;Lee, Jun-Hwan;Kweon, Gi-Chul
Journal of the Korean Geotechnical Society
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v.24
no.4
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pp.37-46
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2008
Application of resilient modulus, representing mechanical behavior of pavement materials, has become general concept for pavement design, analysis and maintenance after '86 AASHTO selected it as a basic input property of subgrade. It is known that resilient modulus of domestic subgrade soil is affected greatly by material factors, such as water content and dry weight unit, and stress components, such as deviatoric stress and confining stress, while effects of loading frequency and loading repeat were regarded negligible. If design based on resilient modulus is to be successfully implemented, design input variables of relevant models should be able to reflect local conditions. In this study, generalized mechanical model for subgrade is proposed. Model parameters are estimated from test results. Verification of the model was performed through finite element analysis using the proposed model, which showed good agreement with measured results of pavement deflections.
Proceedings of the Korean Fiber Society Conference
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2003.10b
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pp.287-288
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2003
경편성 분야는 생산 특성상 소재 원사가 균제하고 강도가 높아야 하므로 주로 사용할 수 있는 원사가 폴리에스테르, 나일론 등의 합섬 필라멘트사에만 주로 한정되어, 새로운 소재를 찾기 위해 노력 해왔다. 그러므로 경편성은 PTT 원사를 대량으로 소비할 수 있는 잠재적인 가장 큰 시장이다. 그러나 PTT를 경편성의 소재로 사용하여 새로운 수요를 창출하기 위해서는 PTT 경편성물과 기존 합성 필라멘트를 소재로 한 경편성물의 물성과 태의 차이가 우선 파악되어야 하며, 정경, 편성 및 형태안정 과정(relaxation)에 관한 연구도 진행하여 새로운 소재에 알맞은 공정 조건이 설정되도록 해야 한다. (중략)
Proceedings of the Korean Society for Emotion and Sensibility Conference
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2001.05a
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pp.82-87
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2001
본 연구에서는 PET 직물의 물성개선과 품질의 향상을 위해 직물 제조 공정 중 제직준비공정인 1TY, P/W, 2-FOR-1공정에서 여러 가지 공정인자의 변화를 주어 염색·가공 공정을 거친 최종 11가지 직물의 역학적 특성치 및 각 공정별 시료의 물성을 측정하여 의류의 감성특성은 Handle, 의복성능 및 봉제성을 평가하여 직물 제조 공정특성이 의류 감성에 미치는 영향에 대해 분석하였다. 그 결과 1TY, P/W, 2-for-1공정에서 균일하고, 안정된 장력으로 제조한 직물은 신축성 및 drape성이 장력이 과다하게 주어진 직물보다 우수하고, 의류봉제시 신장성이 양호한 봉제 범위를 가져 의복 착용시 감성면에서 부드럽고 쾌적한 성능을 가진다. 그리고 공정에서 고장력, 고속의 spindle 회전은 사물성 및 직물의 물성변화를 야기시키고 교략강도의 불안정성으로 최종 직물에서 유연성과 탄력성 및 volume감이 떨어지는 의류촉감을 가지며 또 stiff한 의류 감성을 나타냄으로서 의류용 소재로는 부적당함을 확인하였다.
Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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2014.10a
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pp.245-246
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2014
에어컨의 실내기에서 발생하는 소음은 주로 회전하는 팬의 진동에 의하여 발생하게 된다. 이는 구조기인 소음으로 낮은 주파수특성을 갖고, 흡음이나 차음의 소음저감방법으로는 해결하기 어려운 특성을 가지고 있다. 본 연구에서는 벽걸이형 에어컨 원심팬에 발생하는 진동(sway motion)의 원인을 진동실험과 동역학 시뮬레이션을 통하여 규명하였다. 실험적인 측면으로는 시스템분석과 시그널분석을 통하여 원심팬 구성품의 물성치 및 동특성을 확보하였고, 해석적인측면으로는 실험으로 확보된 원심팬의 동특성을 바탕으로 동역학 시뮬레이션 모델을 수립하였다. 실험 및 동역학 시뮬레이션을 바탕으로 원심팬 진동의 원인을 규명하였고, 원심팬 진동의 원인은 원심팬과 모터축사이의 축정렬 불량임을 확인하였다. 이를 해결하고 진동을 저감하기위한 장치를 고안하고 실험을 통하여 진동저감효과를 확인하였다.
Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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2004.05a
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pp.47-47
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2004
충격하중을 받는 재료의 거동에 관한 연구는 공학의 넓은 분야에 깊은 관계를 가지고 있다. 특히 동적하중을 받는 경계조건 하에서 사용되는 구조물을 정밀하게 설계 제작하는 필요성이 고조됨에 따라 여러 재료들의 고변형률 속도로 변형될 경우에 대한 역학적인 성질이 중요한 과제로 떠오르고 있다. 구조물의 건전성과 신뢰성을 향상시키기 위해서는 구조물이 실제적으로 받는 여러 조건의 하중하에서의 실험적으로 정밀하게 획득된 정확하고, 완벽한 재료 물성치가 필요하다. (중략)
Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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v.33
no.5
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pp.331-338
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2020
In this study, the characteristic of a 3-D micro-woven material, which is one of the newly developed periodic open-cell structure, is analyzed through various computational simulations. To increase the accuracy of the numerical simulations, the distance between each directional wire is parameterized using six design variables, and its model geometry is precisely discretized using tetrahedron elements. Using the improved computational model, the material properties of the mechanical, thermal, and fluidic behavior are investigated using commercial software and compared with the previous experimental results. By changing the space between the x- and y-directional wires, a parametric test is performed to determine the tendency of the change in the material properties. In addition, the correlation between two different material properties is investigated using the Ashby chart. The result can further be used in determining the optimal pattern and wire spacing in 3-D micro-woven materials.
Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
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v.17
no.2
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pp.65-74
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2015
In order to design an advanced composite materials drainage pipe structures for an undersea tunnel, mechanical properties for the lamina types of the structural member must be predetermined. It is also reported that the size effect of the specimen is significant. In this study the tensile tests for the lamina types of the structural member are conducted at the room temperature ($20^{\circ}C$) and the seawater temperature ($0^{\circ}C$). In addition, the mechanical properties are predicted by theory based on the rule of mixtures and elasticity solution technique. The predicted mechanical properties are compared with test results obtained by a test method. In the design of an advanced composite materials drainage pipe structural members for an undersea tunnel, the used mechanical properties must be applied at the room temperature with considering the modified factors. These are to be offered the datum for the design an advanced composite materials drainage pipe structures for an undersea tunnel.
KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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v.12
no.3
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pp.25-37
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1992
A nonlinear finite element formulation which has the capability of handling very large geometrical changes is presented. The formulation is based on an updated material reference frame and hence true stress-strain test can be directly applied to properly characterize properties of materials which are subjected to very large deformation. For the large deformation, a consistent formulation based on the continuum mechanics approach is derived. The kinematics is referred to an updated material frame. Body equilibrium is also established in an updated geometry and the second Piola-Kirchhoff stress and the updated Lagrangian strain tensor are used in the formulation. Numerical examples for very large deformation of framed structures and plane solids are analyzed for verification purposes. The numerical solutions are obtained by an incremental numerical procedure. The importance of handing material properties properly is also demonstrated.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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