• 제목/요약/키워드: Composite strip

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폐 EPDM을 이용한 고무 복합 소재 개발 (Development of Rubber Composite Materials Using Waste EPDM)

  • 박동규;홍여주;정극민;김진국
    • Elastomers and Composites
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    • 제47권2호
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    • pp.121-128
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    • 2012
  • 제대로 재활용되지 못하고 있는 폐 EPDM 즉, 자동차 Weather strip이나 세탁기 가스켓 등에서 재생한 폐EPDM 분말을 적합하고 경제성있는 Polyolefin계 Elastomer와 수지(Binder), 그리고 Filler 및 기타 첨가제를 선정하여, 다양한 배합조건으로 고무 복합소재를 압출 제조하였다. 본 실험에 유익한 기초 실험으로서, 폐 EPDM의 초음파처리 효과, 폐 EPDM복합소재의 폐타이어 복합소재와의 물성 비교, Virgin EPDM과 Devulcanized EPDM과의 비교, 그리고 12 축압출기로 압출한 재료의 물성에의 영향을 고찰하였다. 폐 EPDM을 이용하여 인조잔디 충전재와 카매트용 복합소재를 2 축압출기를 사용하여 압출한 후, 인장시편을 사출하여 인장강도, 신율, 경도의 세가지 물성을 주요 평가지표로 삼고 경제적인 배합처방을 개발하였다.

Buckling of FGM elliptical cylindrical shell under follower lateral pressure

  • Moradi, Alireza;Poorveis, Davood;Khajehdezfuly, Amin
    • Steel and Composite Structures
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    • 제45권2호
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    • pp.175-191
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    • 2022
  • A review of previous studies shows that although there is a considerable difference between buckling loads of structures under follower and non-follower lateral loads, only the buckling load of FGM elliptical cylindrical shell under non-follower lateral load was investigated in the literature. This study is the first to obtain the buckling load of elliptical FGM cylindrical shells under follower lateral load and also make a comparison between buckling loads of elliptical FGM cylindrical shells under follower and non-follower lateral loads. Moreover, this research is the first one to derive the load potential function of elliptical cylindrical shell. In this regard, the FGM cylindrical elliptical shell was modeled using the semi-analytical finite strip method and based on the First Shear Deformation Theory (FSDT). The shell is discretized by strip elements aligned in the longitudinal direction. The Lagrangian and harmonic shape functions were considered in the circumference and longitudinal directions, respectively. The buckling pressure of the shell under follower and non-follower lateral loads was obtained from eigenvalue problem. The results obtained from the model were compared with those presented in the literature to evaluate the validity of the model. A comparison index was defined to compare the buckling loads of the shell under follower and non-follower lateral load. A parametric study was carried out to investigate the effects of material properties and shell geometry characteristics on the comparison index. For the elliptical cylindrical shells with length-to-radius ratio greater than 16 and major-to-minor axis ratio greater than 0.6, the comparison index reaches to more than 20 percent which is significant. Moreover, the maximum difference is about 30 percent in some cases. The results obtained from the parametric study indicate that the buckling load of long elliptical cylindrical shell under non-follower load is not reliable.

Predicting restraining effects in CFS channels: A machine learning approach

  • Seyed Mohammad Mojtabaei;Rasoul Khandan;Iman Hajirasouliha
    • Steel and Composite Structures
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    • 제51권4호
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    • pp.441-456
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    • 2024
  • This paper aims to develop Machine Learning (ML) algorithms to predict the buckling resistance of cold-formed steel (CFS) channels with restrained flanges, widely used in typical CFS sheathed wall panels, and provide practical design tools for engineers. The effects of cross-sectional restraints were first evaluated on the elastic buckling behaviour of CFS channels subjected to pure axial compressive load or bending moment. Feedforward multi-layer Artificial Neural Networks (ANNs) were then trained on different datasets comprising CFS channels with various dimensions and properties, plate thicknesses, and restraining conditions on one or two flanges, while the elastic distortional buckling resistance of the elements were determined according to the Finite Strip Method (FSM). To develop less biased networks and ensure that every observation from the original dataset has the chance of appearing in the training and test set, a K-fold cross-validation technique was implemented. In addition, the hyperparameters of the ANNs were tuned using a grid search technique to provide ANNs with optimum performances. The results demonstrated that the trained ANNs were able to predict the elastic distortional buckling resistance of CFS flange-restrained elements with an average accuracy of 99% in terms of coefficient of determination. The developed models were then used to propose a simple ANN-based design formula for the prediction of the elastic distortional buckling stress of CFS flange-restrained elements. Finally, the proposed formula was further evaluated on a separate set of unseen data to ensure its accuracy for practical applications.

레진으로 접착 보강한 강재보의 거동 (Experimental and Analytical Study on the Steel Beam bonded with CFRP Strip)

  • Sung, Ikhyun
    • 한국재난정보학회 논문집
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    • 제13권1호
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    • pp.81-88
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    • 2017
  • 이 논문에서는 강재 보와 보강을 위하여 부착한 탄소섬유판의 동일거동을 분석하기 위하여 시험과 유한요소해석을 수행하고, 시험 및 해석 결과를 이용한 분석을 실시하였다. 현재 국내외의 연구에서는 복합재료를 사용한 보수 보강 복구에 대한 사용검토가 많이 연구되어지는 실정에서 섬유보강 복합재료는 얇고 강도가 좋으며 가벼워 구조물의 보강 시에 사하중의 증가를 발생시키지 않고 부재의 치수 증가에도 영향이 없어 매우 유용한 재료로 부각된다. 그러나 노후화에 따른 부착력 저하 등의 문제와 경제성 및 설계상의 어려움으로 사용이 극히 제한적인 부분이다. 이 연구에서는 탄소섬유판이 부착된 단순한 강재보의 성능을 평가하였으며, 부착성능 측면에서는 양호한 사용성능을 가지는 것으로 나타났다. 향후 노후화에 대한 검토가 수행된다면 실제 구조물에 대한 적용에도 문제가 없을 것으로 판단된다.

Finishing and polishing effects of multiblade burs on the surface texture of 5 resin composites: microhardness and roughness testing

  • Ehrmann, Elodie;Medioni, Etienne;Brulat-Bouchard, Nathalie
    • Restorative Dentistry and Endodontics
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    • 제44권1호
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    • pp.1.1-1.12
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    • 2019
  • Objectives: The aim of this in vitro study was to test the effect of 2 finishing-polishing sequences (QB, combining a 12/15-fluted finishing bur and an EVO-Light polisher; QWB, adding a 30-fluted polishing bur after the 12/15-fluted finishing bur used in the QB sequence) on 5 nanotech-based resin composites (Filtek Z500, Ceram X Mono, Ceram X Duo, Tetric Evoceram, and Tetric Evoceram Bulk Fill) by comparing their final surface roughness and hardness values to those of a Mylar strip control group (MS). Materials and Methods: Twelve specimens of each nanocomposite were prepared in Teflon moulds. The surface of each resin composite was finished with QB (5 samples), QWB (5 samples), or MS (2 samples), and then evaluated (60 samples). Roughness was analysed with an optical profilometer, microhardness was tested with a Vickers indenter, and the surfaces were examined by optical and scanning electron microscopy. Data were analysed using the Kruskal-Wallis test (p < 0.05) followed by the Dunn test. Results: For the hardness and roughness of nanocomposite resin, the QWB sequence was significantly more effective than QB (p < 0.05). The Filtek Z500 showed significantly harder surfaces regardless of the finishing-polishing sequence (p < 0.05). Conclusions: QWB yielded the best values of surface roughness and hardness. The hardness and roughness of the 5 nanocomposites presented less significant differences when QWB was used.

광원에 따른 조사거리의 증가가 복합레진의 중합도에 미치는 영향 (INFLUENCE OF TIP DISTANCE ON DEGREE OF CONVERSION OF COMPOSITE RESIN IN CURING WITH VARIOUS LIGHT SOURCES)

  • 김상배;박호원
    • 대한소아치과학회지
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    • 제31권2호
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    • pp.273-279
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    • 2004
  • 최근에 소개된 single high-intensity LED 중합기는 이전의 LED 중합기에 비해 높은 광도를 가지며 짧은 중합시간에 적절한 물성을 가질 수 있다고 한다. 본 연구는 single high-intensity LED 중합기의 중합성능을 평가하기 위하여 거리에 따른 중합도를 조사하였다. Mylar strip사이에 복합레진(Filtek Z250)을 넣고 압접시켜 만든 얇은 필름형 시편을 LED 중합기(Elipar Freelight 2, 10초), 플라스마 중합기(Flipo, 6초)와 할로겐 중합기 (XL3000, 20초)를 사용해 0mm, 2mm, 4mm, 6mm에서 광도를 측정하고 중합시켰다. 중합된 시편을 Fourier Transform Infrared Spectrometer(FTIR)를 이용해 중합도를 측정한 후 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 모든 중합기에서 거리가 증가할수록 유의하게 광도가 감소하였으며 LED중합기의 경우 6mm에서 다른 중합기에 비해 가장 많은 광도 감소율을 보였다(p<0.05). 2. 모든 중합기에서 거리가 증가함에 따라 4mm까지는 중합도가 감소하였지만 유의한 차이는 보이지 않았다(p>0.05). 하지만 4mm와 6mm사이에서는 모든 중합기에서 유의하게 감소하였다(p<0.05). 3. 각 거리에 따른 중합기간의 중합도 차이는 0mm, 2mm, 4 mm에서 LED중합기가 다른 중합기보다 유의하게 높은 중합도를 보였으며 (p<0.05) 플라스마 중합기와 할로겐 중합기 사이에서는 유의한 차이가 없었다. 하지만 6 mm에서는 모든 중합기 사이에 유의한 차이를 보이지 않았다(p>0.05).

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섬유 강화 컴포지트의 수리 후 접합 강도 (Bond strength of fiber reinforced composite after repair)

  • 김민정;김경호;최광철
    • 대한치과교정학회지
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    • 제36권3호
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    • pp.188-197
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    • 2006
  • 교정 치료 시 사용되는 섬유 강화 컴포지트(FRC, fiber reinforced composite)는 구강 내에서 저작압 등의 지속적인 응력과 수분 흡수 등의 이유로 파절이 일어나는 경우가 있다. 이 때 모든 FRC를 제거하지 않고 수리(repair)하는 경우에 적절한 강도를 얻기 위해 첨가해야 할 FRC의 양 및 그 파절 양상을 알아보고자 하였다. 두 개의 FRC strips를 1, 2, 3, 그리고 4mm 만큼 겹쳐(E1, E2, E3, E4군) 시편을 만드는 방법으로 수리를 재현한 후 light emitting diode 광중합기로 중합하고, 3점 굽힘 실험을 시행하여 겹침 길이와 접합 강도간의 관계에 대해 조사하였다. 최대 하중치는 E4군에서 2.67N으로 최대였고, 대조군(2.39N), E3군(2.35N), E2군(2.10N), 그리고 E1군(1.75N)의 순이었다. 강성 역시 최대 하중치와 같이 E4군(2.32 N/mm)에서 최대치를 기록하였으나, E3군(2.06N/mm)의 강성이 대조군(1.88N/mm)보다 더 큰 값을 보였다. 겹침 길이가 길수록 완전히 두 조각으로 파절되기 보다 가운데 또는 critical section 에서 굽힘 양상을 보였다. 반면 겹침 길이가 짧은 경우 두 조각으로 부러지는 파절 양상을 보였다. 이상의 실험에서 길이 10 mm인 연결자 형태의 FRC의 수리 시 적절한 강도를 얻기 위해서는 최소 3 mm의 strips를 겹쳐야 하고, 이 때 주로 나타나는 실패 양상인 굽힘을 최소화하기 위해 연결 부위에 바로 인접하여 두께가 급격하게 변하는 critical section의 보강이 필요할 것으로 사료된다.

Local buckling and shift of effective centroid of cold-formed steel columns

  • Young, Ben
    • Steel and Composite Structures
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    • 제5권2_3호
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    • pp.235-246
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    • 2005
  • Local buckling is a major consideration in the design of thin-walled cold-formed steel sections. The main effect of local buckling in plate elements under longitudinal compressive stresses is to cause a redistribution of the stresses in which the greatest portion of the load is carried near the supporting edges of the plate junctions. The redistribution produces increased stresses near the plate junctions and high bending stresses as a result of plate flexure, leading to ultimate loads below the squash load of the section. In singly symmetric cross-sections, the redistribution of longitudinal stress caused by local buckling also produces a shift of the line of action of internal force (shift of effective centroid). The fundamentally different effects of local buckling on the behaviour of pin-ended and fixed-ended singly symmetric columns lead to inconsistencies in traditional design approaches. The paper describes local buckling and shift of effective centroid of thin-walled cold-formed steel channel columns. Tests of channel columns have been described. The experimental local buckling loads were compared with the theoretical local buckling loads obtained using an elastic finite strip buckling analysis. The shift of the effective centroid was also compared with the shift predicted using the Australian/New Zealand and American specifications for cold-formed steel structures.

비대칭 연단보강재가 설치된 직교이방성 개방단면 압축재의 탄성국부좌굴 (Elastic Local Buckling of Orthotropic Open Section Compression Members with Asymmetric Edge Stiffeners)

  • 윤순종;정상균
    • Composites Research
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    • 제14권4호
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    • pp.1-7
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    • 2001
  • 본 연구는 등분포 압축을 받는 비대칭 연단보강된 직교이방성 개방단면 구조용 부재의 탄성국부좌괄에 대한 이론적 연구의 결과이다. 비대칭 연단보강재는 비틀림강성을 무시한 보요소로 간주하였다. 플랜지판의 일부와 플랜지의 연단에 부착된 판으로 구성된 비대칭 연단보강재에 대한 이론적 해석 모델을 제시하였으며, 이 결과로부터 얻어지는 비대칭 연단보강재 단면의 도심을 지나는 축에 대한 단면2차모멘트를 계산하였다. 유도된 식을 사용하여 비대칭 연단보강된 직교이방성 I형 압축재의 국부좌굴계수를 구하였으며 그 결과를 그래프로 제시하였다.

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A parametric study on buckling loads and tension field stress patterns of steel plate shear walls concerning buckling modes

  • Memarzadeh, P.;Azhari, M.;Saadatpour, M.M.
    • Steel and Composite Structures
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    • 제10권1호
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    • pp.87-108
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    • 2010
  • A Steel Plate Shear Wall (SPSW) is a lateral load resisting system consisting of an infill plate located within a frame. When buckling occurs in the infill plate of a SPSW, a diagonal tension field is formed through the plate. The study of the tension field behavior regarding the distribution and orientation patterns of principal stresses can be useful, for instance to modify the basic strip model to predict the behavior of SPSW more accurately. This paper investigates the influence of torsional and out-of-plane flexural rigidities of boundary members (i.e. beams and columns) on the buckling coefficient as well as on the distribution and orientation patterns of principal stresses associated with the buckling modes. The linear buckling equations in the sense of von-Karman have been solved in conjunction with various boundary conditions, by using the Ritz method. Also, in this research the effects of symmetric and anti-symmetric buckling modes and complete anchoring of the tension field due to lacking of in-plane bending of the beams as well as the aspect ratio of plate on the behavior of tension field and buckling coefficient have been studied.