• 제목/요약/키워드: 탄성상수

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복합 입체형 정육면체 트러스 단위구조체의 강도 및 강성에 대한 해석 연구 (A Study on the Strength and Stiffness of Multi-Stage Cubic Truss Unit Structures)

  • 최정호
    • 한국융합학회논문지
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    • 제10권4호
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    • pp.139-145
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    • 2019
  • 이 논문은 복합 입체형 트러스 단위구조체에 대한 강도 및 강성을 연구하였다. 사용된 모델은카고메 모델과 정육면체 트러스 모델을 합한 core-filled 모델이다. 해석을 위해 사용한 재질 특성은 304 스테인레스 스틸로 탄성계수는 193GPa, 항복응력 215MPa이다. 이론식은 깁슨-애쉬비의 상대탄성 관계식을 바탕으로 이론식을 유도하였고, 상용도구인 Deform 3D를 사용하여 해석을 실시하였다. 결론적으로 이 단위모델에 대한 상대탄성력은 상대밀도의 1.25배와 상수 계수값과 상관관계를 형성하고, 탄성은 기공과 반비례한다. 그리고, 상대압축강도는 상대밀도와 1.25배의 상관관계를 이룬다. 이에 대한 증명은 실제 실험을 해야 하겠으며, 유도한 이론 관계식은 굽힘과 좌굴등의 기계적 거동을 추가로 고려해야 한다. 앞으로 입체공간의 구조에 따른 탄성 및 응력에 대해 지속적인 연구가 진행될 것이다.

초음파 탐촉자 성능에 미치는 압전재료 물성의 영향 (Effects of Piezoelectric Material Constants on the Performance of Ultrasonic Transducers)

  • 노용래;임종인
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • 제12권1E호
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    • pp.48-55
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    • 1993
  • 초음파 탐촉자의 개발에 필요한 압전재료의 선택을 위하여 탐촉자의 성능에 영향을 미치는 탄성, 유전, 압전 상수의 영향을 알아보았다. 해석 방법으로는 등가회로를 통한 두께 모드 발신기, 수신기, 펄스 반사기의 전달함수를 구하였으며, 이로부터 압전재료의 각 물성치가 가져야 할 바람직한 특성을 제시하였다. 본 연구의 결과는 재료의 선택시와 더불어 세라믹 공학자들이 초음파용 압전소자를 개발함에 있어 적절한 지침이 될 수 있을 것이다.

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포항분지 제3기 두호층 이암의 크리프 거동 (Creep behaviour of mudstone in the tertiary Duho Formation at Pohang basin)

  • 김광식;김교원
    • 지질공학
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    • 제13권2호
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    • pp.227-238
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    • 2003
  • 암석의 점탄성적 성질에 기인하는 크리프 특성에 대한 이해는 일정하중 하에서 시간에 대한 변형으로 장기적인 지반거동을 예측할 수 있는 중요한 요소이다. 포항지역에 분포하는 제3기 두호층 이암의 크리프 특성을 파악하기 위하여 암석의 기본적인 물성, 역학적 특성 및 크리프 시험을 실시하였다. 대상 이암은 illite 및 chlorite 등 점토광물을 26% 함유하고 있어 큰 크리프 변형을 보였으며, 평균 일축압축강도는 $462{\;}kg/\textrm{cm}^2$ 이었는데, 크리프 시험은 일축압축강도의 40-70% 일정 응력수준에서 수행하였다. 시험 결과 얻어진 시간-변형률 곡선으로부터 암석의 크리프 특성을 규정하는 다양한 경험식 및 이론식의 크리프 상수를 도출하였는데, 그 중 Griggs 경험식 및 Burger 모델의 이론식이 이암의 크리프 특성을 가장 잘 반영하는 것으로 평가되었다. 또, 순간탄성변형률은 응력수준에 정비례하여 증가하였으나, 1차 크리프의 변형률 속도는 응력의 크기와 무관하게 시간 경과에 따라 비슷한 양상으로 감소하였다.

반복하중조건 하에서의 S45C 탄소강에 대한 미소피로균열 성장속도 해석의 수정 (A Modification in the Analysis of the Growth Rate of Short Fatigue Cracks in S45C Carbon Steel under Reversed Loading)

  • ;신용승
    • Journal of Welding and Joining
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    • 제13권2호
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    • pp.96-105
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    • 1995
  • 본 연구에서는 종래의 미소피로균열 성장속도 해석방법에 대한 수정안을 제시하고 수정 후의 방 법에 의해서 계산한 값들과 S4SC 탄소강에 대한 Nisitani와 Goto의 실험결과를 비교하여 계산한 값과 실험데이터 사이에 양호한 일치가 있음을 보였다. 이미 제시된 피로균열성장속도 식에는 하한계수준과 피로한도를 연관시키는 재료상수와 탄소성 거동에 대한 수정 및 균열닫힘효과를 나타내는 방법이 포함되어 있다. 본 연구에서 행한 수정중의 하나는 기하학적인 상수대신에 퍼만(Forman)의 탄성응력 강도계수 범위식을 이용하는 것이고, 다른 하나는 균열이 성장함에 따라 편심형단면으로 되면서 모멘트에 기인해 발생되는 굽힘효과를 고려하는 것이다. 이 방 법을 수명예측에 사용하면 용접구조물은 물론 기계구조물의 보다 정확한 수명예측이 가능할 것 이다.

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가황조건별 배합고무의 가교밀도와 고무보강성에 관한 연구 (Studies on the Crosslinking Density and Reinforcement of Rubber Compounds by Cure System)

  • 박남국;이석
    • Elastomers and Composites
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    • 제33권5호
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    • pp.315-323
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    • 1998
  • 본 연구의 목적은 카본블랙 첨가량 변화, 가황조건 및 가황시스템 변화에 따른 배합고무의 가교밀도 및 고무보강성을 조사하고자 하였다. 결합고무량은 배합고무중 카본블랙 체적비가 증가함에 따라 증가하였으나, 총가교밀도는 결합고무량 증가에 따라 감소하였다. 가황반응 속도상수는 가황온도 및 가황시스템에 따라 현저하게 변화하였으며, 특히 가황온도에 강한 의존성을 나타내었다. 가황반응의 활성화에너지는 카본블랙 첨가량이 많고 EC 가황시스템이 적용된 배합고무 또는 카본블랙 첨가량이 적고 CC 가황시스템이 적용된 배합고무에서 높게 나타났다. 가황된 배합고무중 가장 높은 총가교밀도는 카본블랙 첨가량이 적고 가황시스템중 CC 가황시스템이 적용된 배합고무에서 나타났으며, EC 가황시스템에 의한 총가교밀도의 뚜렷한 변화는 나타나지 않았다. Mooney-Rivlin식에 의한 가장 높은 탄성상수는 카본블랙 첨가량이 적고, SEC 가황시스템이 사용된 배합고무에서 나타났다. 모듈러스는 배합고무중 카본블랙 첨가량이 증가함에 따라 증가하였으며, 가황시스템별 영향은 SEC>CC>EC 시스템 순으로 높게 나타났다.

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암석의 비선형 거동해석을 위한 손상모델 개발 (A Damage Model for Predicting the Nonlinear Behavior of Rock)

  • 장수호;이정인;이연규
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제18권5호
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    • pp.83-97
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    • 2002
  • 본 연구에서는 암석의 최대강도 이전의 각 손상단계에서 탄성정수의 변화로 나타나는 손상특성과 최대강도 후거동을 고려할 수 있는 손상모델을 실험적으로 개발하였다. 일축 및 삼축압축실험 결과를 토대로 암석의 손상기준을 결정하였고, 각 손상단계에서 탄성정수의 변화를 구속압의 함수로 최적화시켰다. 또한 최대강도 후 Hoek-Brown상수 mr과 sr을 이용하여 최대강도 후 거동을 모사하였다. 개발된 실험 손상모델을FLAC$^{2D}$의 FISH 함수로 구현하여 수치해석을 실시하였다. Hoek-Brown 최대강도 후 상수들이 해석결과에 미치는 영향을 분석한 결과, 일축압축강도는 mr과 sr 모두에 의해 영향을 받으나 5,에 의해 더 크게 좌우되는 것으로 나타났다. 반면 m,은 최대강도 후의 응력-변형률 곡선의 기울기에 큰 영향을 끼치는 것으로 나타났다. 분석으로부터 얻어진 최적 손상모델을 수치해석에 적용한 결과 실험실 시험으로부터 얻어진 최대 강도와 암석의 손상에 따른 강성 변화를 잘 예측하였다.다.

가소화된 P(VdF-co-HFP)계 고분자 전해질의 기계적 성질 및 이온전도도 (Mechanical Properties and Ionic Conductivities of Plasticized Gel Polymer Electrolyte Based on P(VdF-co-HFP))

  • 최종국;김성훈
    • 폴리머
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    • 제24권2호
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    • pp.259-267
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    • 2000
  • 겔형 고분자 전해질에 적용 가능한 고분자 매트릭스 중 우수한 기계적 성질 및 높은 유전상수 ($\varepsilon$=8~13)를 가지는 poly(vinylidene fluoride-co-hexafluoro propylene)[P(VdF-co-HFP)]을 사용하고, Ethylene carbonate (EC)/${\gamma}$-butyrolactone (${\gamma}$-BL)의 혼합용매와 LiCF$_3$SO$_3$를 각각 유기용매와 리튬염으로 사용하여 다양한 농도의 전해액 및 겔형의 고분자 전해질을 제조하였다. 제조된 고분자 전해질의 기계적 성질 및 이온전도도를 고분자 매트릭스와 전해액의 흔합비율에 따라 측정하였다. 28.6 wt%의 P(VdF-co-HFP)가 함유된 PVH40이 $25^{\circ}C$에서 1.09$\times$$10^{-3}$S/cm의 가장 높은 이온전도도 값을 보였고, 인장강도, 인장탄성율, 압축탄성율 모두 P(VdF-co-HFP)의 함량에 따라 증가했으며 PVH70과 PVH80사이에서 급격한 변화를 나타내었다. 동역학적 특성측정 시 전형적인 겔의 거동을 보였고, 적용한 변형의 크기에 따라 저장탄성율(G')과 손실탄성율 (G")이 변화되었다.

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한국 재래식 국수류의 유체 변형성에 관한 연구 -제 2 보 : 삶음시간과 저장기간에 따른 기계적 모델 상수들의 변화- (Studies on the Rheological Property of Korean Noodles -II. Mechanical Model Parameters of Cooked and Stored Noodles-)

  • 이철호;김철원
    • 한국식품과학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.295-301
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    • 1983
  • 한국 재래식 밀국수와 냉면국수의 유체 변형성을 규명하기 위하여 실험실에서 제작한 tensile tester를 이용하여 creep test를 실시하였다. 국수를 삶는 시간과 삶은후 저장하는 시간에 따라 기계적 모델파라 메터의 크기가 변하는 정도를 측정하였다. 대부분의 삶은 국수 시료는 6-element Voigt 모델로 설명될 수 있었다. 밀국수의 경우 국수를 삶는 시간이 경과함에 따라 순간탄성(instantaneous elasticity)이 감소 되었으며, 지연탄성(retarded elasticity)과 지연점성(retarded viscosity)은 삶음 초기에 크게 감소되어다. 반면에 뉴우턴 점성은 삶음 시간에 크게 감소되었다. 반면에 뉴우턴 점성은 삶은 시간에 따라 서서히 감소되었다. 삶은 밀국수를 저장하는 시간에 따라 지연시간(retardation time)과 뉴우턴 점성이 급격히 감소되었다. 냉면국수와 삶음시간이 경과함에 따라 순간탄성과 지연탄성이 계속적으로 감소하는 반면 뉴우턴 점성은 최적 삶음시간에서 최고치를 나타내었다. 삶음시간이 경과함에 따라 냉면국수는 4-element Burger's모델로 그 기계적 성질을 표현할 수 있었다.

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탄성-질량시스템의 위치제어를 위한 강건 제어기 설계 (A Robust Controller Design for the Position Control of a Spring-Mass System)

  • 박종우;이상철
    • 전자공학회논문지T
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    • 제36T권3호
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    • pp.41-49
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    • 1999
  • 본 논문에서는 μ-합성법으로 제어기를 설계하여 센서와 구동부가 동일위치에 있지 않은(noncollocated) 탄성-질량 시스템에 적용한다. 스프링 상수값과 제어대상의 부하 질량은 불확실하다고 가정한다 매개변수 불확실성을 포함하고 있는 제어대상은 상태 공간 방정식, 특히 묘사형(descriptor form)을 사용하여 모델링 한다. μ-합성법으로 설계된 H/sub ∞/ 제어기를 표준 H/sub ∞/ 제어기와 비교한다. 두 개의 H/sub ∞/ 제어기 성능을 비교하기 위해, μ-합성 제어기가 구조적 불확실성을 가지고 있다는 것을 제외하고는 서로 동일한 하중함수를 가지고 설계한다. 표준 H/sub ∞/ 제어기와 비교하여 설계된 제어기는 만족스러운 강건 안정성과 강건 성능을 가지는 것을 시뮬레이션과 실험을 통해 확인한다.

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탄성매체에 근입된 변단면 말뚝의 진동 특성 (Vibration Characteristics of Tapered Piles Embedded in an Elastic Medium)

  • 오상진;강희종;이재영;박광규;모정만
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2005년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.832-835
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    • 2005
  • 본 연구는 지반에 근입된 변단면 말뚝의 자유진동에 관한 연구이다. 이 논문에서는 말뚝이 근입된 지반을 Winkler형으로 이상화하여 변단면 말뚝의 자유진동을 지배하는 상미분방정식을 무차원형으로 표현하였으며, 이를 수치해석하여 대상구조의 고유진동수를 산출하였다. 수치해석 예에서는 상단이 자유, 하단이 회전지점과 회전스프링으로 이루어진 말뚝을 대상으로 회전스프링상수, 근입비, 지반계수, 접촉면의 폭비에 따른 고유진동수를 산출하고 그 결과를 고찰하였다.

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