• 제목/요약/키워드: Creep compliance equation

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쌀 전분 젤의 creep 특성 (Compressive Creep Behavior of Rice Starch Gels)

  • 홍석인;김영숙;최동원;변유량
    • 한국식품과학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.165-170
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    • 1992
  • 호화된 쌀 전분 젤의 creep 거동을 농도($30{\sim}45%$)와 온도($20{\sim}85^{\circ}C$)를 달리하여 측정하였으며 전분 젤의 점탄성에 미치는 온도와 농도의 영향은 shift factor($a_{T},\;a_{C}$)를 이용하여 분석하였다. Compression creep test의 결과 쌀 전분 젤은 순간변형 부분, 지연탄성 부분 및 유동부분으로 구성된 6-element의 역학적 모델로 해석할 수 있었으며 점탄성 거동은 순간변형 부분이 주체를 이루었다. 전분 농도가 $30{\sim}45%$로 증가함에 따라 creep compliance는 감소하였고 농도 증가는 주로 순간변형 부분에 영향을 미쳤다. 각 농도에서의 total compliance는 shift factor($a_{C}$)를 이용하여 일정한 기준농도(38%)로 변환시켜 농도불변 곡선으로 정확히 나타낼 수 있었다. 온도를 $20{\sim}85^{\circ}C$로 조절하여 얻은 creep compliance는 온도의 증가에 따라 증가하여 젤의 조직이 점점 연화되었다. $20^{\circ}C$를 기준온도로 shift factor($a_{T}$)에 의해 각 온토에서의 단편적 total compliance 곡선을 log(t)에 대해 수평이동시키면 전반적으로 부드럽게 연결되는 master curve를 얻을 수 있었으므로 시간-온도 환산법칙이 잘 성립되었다. 수정된 WLF식을 이용하여 $a_{T}$의 온도 의존성을 분석한 결과 전분 젤의 활성화에너지는 일정하지 않고 온도의 증가에 따라 감소하였으며, 공유결합에 의해 망상구조를 이루는 다른 젤들에 비해 그 값이 상대적으로 작았다.

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재활용 PET 폴리머 콘크리트의 휨 크리프모델 (Flexural Creep Model of Recycled-PET Polymer Concrete)

  • 태기호;조병완;박종화
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2006년도 춘계 학술발표회 논문집(II)
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    • pp.661-664
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    • 2006
  • As polymer concrete become more widely used by design engineers, it is important that the viscoelastic mechanical behavior of these materials is properly taken into account. Also, an important consideration in the design of polymer concrete is the behavior of creep according to ages of polymer concrete. In this study, flexural creep test was performed on recycled-PET polymer concrete. An method of accelerating the flexural creep tests, called the two-point method, was developed. The two-point method uses the results of three 24-hours creep tests performed at elevated temperatures to develop a Prony series equation that predicts the long-term creep strains at room temperature. The test results demonstrated that two-point method can predict long-term creep strain with sufficient accuracy. The difference between the predicted creep compliance values from those obtained experimentally was less than 5 percent.

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Prediction of creep in concrete using genetic programming hybridized with ANN

  • Hodhod, Osama A.;Said, Tamer E.;Ataya, Abdulaziz M.
    • Computers and Concrete
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    • 제21권5호
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    • pp.513-523
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    • 2018
  • Time dependent strain due to creep is a significant factor in structural design. Multi-gene genetic programming (MGGP) and artificial neural network (ANN) are used to develop two models for prediction of creep compliance in concrete. The first model was developed by MGGP technique and the second model by hybridized MGGP-ANN. In the MGGP-ANN, the ANN is working in parallel with MGGP to predict errors in MGGP model. A total of 187 experimental data sets that contain 4242 data points are filtered from the NU-ITI database. These data are used in developing the MGGP and MGGP-ANN models. These models contain six input variables which are: average compressive strength at 28 days, relative humidity, volume to surface ratio, cement type, age at start of loading and age at the creep measurement. Practical equation based on MGGP was developed. A parametric study carried out with a group of hypothetical data generated among the range of data used to check the generalization ability of MGGP and MGGP-ANN models. To confirm validity of MGGP and MGGP-ANN models; two creep prediction code models (ACI209 and CEB), two empirical models (B3 and GL 2000) are used to compare their results with NU-ITI database.

Application of the Laplace transformation for the analysis of viscoelastic composite laminates based on equivalent single-layer theories

  • Sy, Ngoc Nguyen;Lee, Jaehun;Cho, Maenghyo
    • International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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    • 제13권4호
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    • pp.458-467
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    • 2012
  • In this study, the linear viscoelastic response of a rectangular laminated plate is investigated. The viscoelastic properties, expressed by two basic spring-dashpot models, that is Kelvin and Maxwell models, is assumed in the range to investigate the influence of viscoelastic coefficients to mechanical behavior. In the present study, viscoelastic responses are performed for two popular equivalent single-layered theories, such as the first-order shear deformation theory (FSDT) and third-order shear deformation theory (TSDT). Compliance and relaxation modulus of time-dependent viscoelastic behavior are approximately determined by Prony series. The constitutive equation for linear viscoelastic material as the Boltzmann superposition integral equation is simplified by the convolution theorem of Laplace transformation to avoid direct time integration as well as to improve both accuracy and computational efficiency. The viscoelastic responses of composite laminates in the real time domain are obtained by applying the inverse Laplace transformation. The numerical results of viscoelastic phenomena such as creep, cyclic creep and recovery creep are presented.

잠실제2롯데월드용 고강도 콘크리트 크리프 및 건조수축 실험결과 및 예측결과 비교분석 (Creep and Shrinkage Strain and Comparative Analysis Between Concrete Test and Experimental Results of Lotte Super Tower)

  • 차한일;문형재;석원균;박순잔;이주호
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2009년도 춘계 학술대회 제21권1호
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    • pp.309-310
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    • 2009
  • 본 연구는 잠실제2롯데월드 초고층 건축 프로젝트의 기둥축소량에 필요한 첫 번째 단계인 재료연구(일명 콘크리트 테스트 프로그램)의 일환으로 진행되고 있다. 현재까지 18개월간의 크리프 및 건조수축 측정결과가 확보되어 있으며 이에 대한 강도와 하중재령별로 분석을 실시하였고 추가적으로 회기분석을 실시하여 예측모델식에 따른 유도식을 제안하였다. 비교분석 시 사용된 예측 모델식은 ACI209R Model, Bazant-Baweja B3 Model, CEB MC99 Model, 및 GL2000 Model 등과 같이 네 가지 의 모델식을 활용하였다. 결과분석항목은 실무에서 활용되고 있는 전체 건조수축 변형과 단위 응력당 전체 크리프 변형(Compliance)에 대해서 실시하였다.

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확장유한요소법을 이용한 아스팔트의 정적균열 성장 분석 (Analysis of Static Crack Growth in Asphalt Concrete using the Extended Finite Element Method)

  • 지광습;유성문;챠우딘딴;문성호
    • 대한토목학회논문집
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    • 제30권4D호
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    • pp.387-393
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    • 2010
  • 본 논문에서는 아스팔트 포장의 균열 성장을 분석하기 위해서 확장유한요소법을 사용하였다. 또한 아스팔트의 점탄성 효과를 고려하기 위하여 맥스웰 체인을 이용한 점탄성 구성방정식을 사용하였으며, 균열 모델로는 선형점성균열 모델을 사용하였다. 특히 점탄성 구성방정식을 구성할 때 측정을 통해 얻어지는 온도별 변형계수와 지연시간을 Prony 급수를 이용해 재구성한 크리프 곡선을 직접 사용하지 않고 연속적인 미분이 가능한 멱승 로그 식으로 대체하여 사용하였다. 멱승 로그 식으로 완화시간 스펙트럼(relaxation spectrum)을 계산하여 맥스웰 체인의 부분탄성계수(partial moduli)를 도출하였다. 멱승 로그 적정 식을 통해 구한 맥스웰 체인의 부분 탄성계수는 크리프 곡선을 직접 이용하는 방법으로 구한 부분 탄성계수 보다 안정적인 형태의 곡선을 나타내어 해석을 용이하게 해준다. 개발된 정적균열 해석 모듈을 이용하여 아스팔트 시편의 온도별 정적균열 성장 실험 결과를 성공적으로 모사할 수 있었다.

동적기계분석장치를 이용한 탄소섬유/에폭시 복합재의 장기 성능 예측 (Long-Term Performance Prediction of Carbon Fiber Reinforced Composites Using Dynamic Mechanical Analyzer)

  • 차재호;윤성호
    • Composites Research
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    • 제32권1호
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    • pp.78-84
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    • 2019
  • 본 연구에서는 동적기계분석장치(dynamic mechanical analysis, DMA)와 시간-온도 중첩법(time-temperature superposition, TTS)을 이용하여 탄소섬유/에폭시 복합재의 장기 성능을 예측하고자 하였다. 이를 위해 단일 진동수 시험, 다중 진동수 시험, 크리프 TTS 시험을 수행하였다. 단일 진동수(single-frequency) 시험과 다중 진동수(multi-frequency) 시험에서는 $-30^{\circ}C$에서 $240^{\circ}C$까지 $2^{\circ}C/min$로 온도를 상승시키면서 $20{\mu}m$ 진폭의 사인(sine) 파형의 하중을 가하였으며 다중 진동수 시험에 적용된 진동수는 0.316, 1, 3.16, 10, 31.6 Hz이다. 크리프 TTS 시험에서는 $-30^{\circ}C$에서 $230^{\circ}C$까지 $10^{\circ}C$마다 15 MPa의 응력을 10분 동안 가하였다. 단일 진동수 시험을 통해 유리전이온도를 구하였으며 다중 진동수 시험을 통해 진동수 별 유리전이온도에서 활성화 에너지와 온도 별 저장탄성계수 선도를 구하였다. 또한 아레니우스 식(Arrhenius equation)을 통해 얻은 이동 인자를 적용하여 기준 온도에 대한 마스터 선도를 얻었다. 또한 크리프 TTS 시험을 통해서는 크리프 컴플라이언스 선도를 구하고 직접 이동 기법을 이용하여 구한 이동 인자를 적용하여 기준 온도에 대한 마스터 선도도 얻었다. 이와 같은 과정을 통해 얻은 마스터 선도를 이용하면 주어진 환경 조건에 대한 탄소섬유강화 복합재의 장기 성능을 예측할 수 있다.