• Advances in nano research
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• 제7권2호
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• pp.89-98
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• 2019

In this work, the thermal buckling characteristics of zigzag single-walled boron nitride (SWBNNT) embedded in a one-parameter elastic medium modeled as Winkler-type foundation are investigated using a nonlocal first-order shear deformation theory (NFSDT). This model can take into account the small scale effect as well as the transverse shear deformation effects of nanotubes. A closed-form solution for nondimensional critical buckling temperature is obtained in this investigation. Further the effect of nonlocal parameter, Winkler elastic foundation modulus, the ratio of the length to the diameter, the transverse shear deformation and rotary inertia on the critical buckling temperature are being investigated and discussed. The results presented in this paper can provide useful guidance for the study and design of the next generation of nanodevices that make use of the thermal buckling properties of boron nitride nanotubes.

• 대한영상의학회지
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• 제82권6호
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• pp.1556-1564
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• 2021

목적 정상 대퇴 근육의 탄성도를 정량적으로 측정함에 있어 자기 공명 탄성 검사의 실현 가능성을 확인하고 정상 대퇴 근육의 탄성도를 측정한다. 대상과 방법 이 전향적 연구는 일상적인 보행에 지장이 없는 자원자를 대상으로 대퇴부의 T2 강조 축상 영상과 대퇴 근육의 자기 공명 탄성 검사를 시행하였고 최종적으로 10명의 피실험자가 포함되었다[평균 연령, 32.5세, (범위, 23~45세)]. 탄성 특성은 휴식 상태에서 각 대퇴 근육에서의 전단 탄성 계수를 정량적으로 다음 4개의 대퇴 근육에 대해 측정하였다; 내측넓은근, 외측넓은근, 대내전근, 대퇴이두근. 결과 대퇴 근육의 평균 전단 탄성 계수는 각각 두 명의 판독자에서 내측넓은근은 0.98 ± 0.32 kPa, 1.00 ± 0.33 kPa, 외측넓은근은 1.10 ± 0.46 kPa, 1.07 ± 0.43 kPa, 대내전근은 0.91 ± 0.41 kPa, 0.93 ± 0.47 kPa, 대퇴이두근은 0.99 ± 0.37 kPa, 0.94 ± 0.32 kPa으로 측정되었다. 성별에 따른 전단 탄성 계수의 차이는 유의미하지 않게 나타났다(p < 0.05). 내측넓은근(판독자 1; p = 0.194; 판독자 2; p = 0.355)을 제외한 나머지 대퇴 근육에서 연령은 각 근육의 전단 탄성 계수와 유의미하게 일관된 음의 상관관계를 보였다. 결론 자기 공명 탄성 검사는 개별적인 근육의 탄성 특성을 정량적으로 측정할 수 있는 유용한 검사이다. 내측넓은근을 제외한 대퇴 근육에서 나이는 근육의 전단 탄성계수와 통계학적으로 유의미한 일관된 음의 상관관계를 보였다.

• 한국해양공학회지
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• 제36권4호
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• pp.217-231
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• 2022

Reinforced polyurethane foam (R-PUF), a material for liquefied natural gas cargo containment systems, is expected to have different mechanical properties depending on its stacking position of foaming as the glass fiber reinforcement of R-PUF sinks inside R-PUF under the influence of gravity. In addition, since R-PUF is not a homogeneous material, it is also expected that the coordinate direction within this material has a great correlation with the mechanical properties. So, this study was conducted to confirm this correlation with the one between the mechanical properties and the stacking position. In particular, in this study, R-PUF of 3 different densities (130, 170, and 210 kg/m³) was used, and tensile, compression, and shear tests of this material were performed under 5 temperatures. As a result of the tests, it was confirmed that the strength and modulus of elasticity of the material increased as the temperature decreased. Specifically, the strength and modulus of elasticity in the Z direction, which was the lamination direction, tended to be lower than those in the other directions. Finally, the strength and elastic modulus of different specimens of the material found at the bottom of their lamination compared to the specimens with these properties found at positions other than their lamination bottom were evaluated. Further analysis confirmed that as the temperature decreased, hardening of R-PUF occurred, indicating that the strength and modulus of elasticity increased. On the other hand, as the density of R-PUF increased, a sharp increase in strength and elastic modulus of R-PUF was observed.

• Steel and Composite Structures
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• 제48권2호
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• pp.131-143
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• 2023

The CFRP bar was used to achieve more ductile and durable headed-stud shear connectors in composite components. Three series of push-out tests were firstly conducted, including specimens reinforced with pure steel fibers, steel and CFRP bars. The distributed stress was measured by the commercial PPP-BOTDA (Pre-Pump-Pulse Brillouin optical time domain analysis) optical fiber sensor with high spatial resolution. A series of numerical analyses using non-linear FE models were also made to study the shear force transfer mechanism and crack response based on the test results. Test results show that the CFRP bar increases the shear strength and stiffness of the large diameter headed-stud shear connection, and it has equivalent reinforcing effects on the stud shear capacity as the commonly used steel bar. The embedded CFRP bar can also largely improve the shear force transfer mechanism and decrease the tensile stress in the transverse direction. The parametric study shows that low content steel fibers could delay the crack initiation of slab around the large diameter stud, and the CFRP bar with normal elastic modulus and the standard reinforcement ratio has good resistance to splitting crack growth in headed stud shear connectors.

• Steel and Composite Structures
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• 제39권1호
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• pp.95-107
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• 2021

In this work, the dynamic response of functionally graded beams on variable elastic foundations is studied using a novel higher-order shear deformation theory (HSDT). Unlike the conventional HSDT, the present one has a new displacement field which introduces undetermined integral variables. The FG beams were assumed to be supported on Winkler-Pasternak type foundations in which the Winkler modulus is supposed to be variable in the length of the beam. The variable rigidity of the elastic foundation is assumed to be linear, parabolic and sinusoidal along the length of the beam. The material properties of the FG porous beam vary according to a power law distribution in terms of the volume fraction of the constituents. The equations of motion are determined using the virtual working principle. For the analytical solution, Navier method is used to solve the governing equations for simply supported porous FG beams. Numerical results of the present theory for the free vibration of FG beams resting on elastic foundations are presented and compared to existing solutions in the literature. A parametric study will be detailed to investigate the effects of several parameters such as gradient index, thickness ratio, porosity factor and foundation parameters on the frequency response of porous FG beams.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제75권1호
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• pp.1-18
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• 2020

Present research is aimed to investigate the free vibration behavior of functionally graded (FG) nanocomposite conical panel reinforced by graphene platelets (GPLs) on the elastic foundation. Winkler-Pasternak elastic foundation surrounds the mentioned shell. For each ply, graphaene platelets are randomly oriented and uniformly dispersed in an isotropic matrix. It is assumed that the Volume fraction of GPLs reainforcement could be different from layer to layer according to a functionally graded pattern. The effective elastic modulus of the conical panel is estimated according to the modified Halpin-Tsai rule in this manuscript. Cone is modeled based on the first order shear deformation theory (FSDT). Hamilton's principle and generalized differential quadrature (GDQ) approach are also used to derive and discrete the equations of motion. Some evaluations are provided to compare the natural frequencies between current study and some experimental and theoretical investigations. After validation of the accuracy of the present formulation and method, natural frequencies and the corresponding mode shapes of FG-GPLRC conical panel are developed for different parameters such as boundary conditions, GPLs volume fraction, types of functionally graded and elastic foundation coefficients.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제12권4호
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• pp.295-306
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• 2010

암석과는 달리 절리암반은 변형률 의존적 변형특성(탄성계수 및 감쇠비)을 나타낸다. 탄성파를 이용한 현장실험을 통해 미소변형률 수준에서 암반의 최대탄성계수를 얻을 수 있으며 이를 내진 설계에 반영하고 있으나, 미소 변형률 이상의 중변형률($10^{-4}{\sim}0.5%$) 영역의 동적거동에 대한 실험적인 규명과 이에 대한 수치적 적용은 전무한 실정이다. 본 연구에서는 변형률 의존적 전단탄성계수 및 감쇠비의 비선형 거동 특성을 반영하여 동적해석을 수행할 수 있는 FLAC3D 해석 모듈을 개발하였다. 리커 웨이브의 파동 변화를 분석하여 개발된 모듈에 대한 검증을 수행하였다. 절리 암반의 탄성파 전파특성과 동적 거동특성을 모사할 수 있는 절리암반 공진주 시험장비를 통하여 현장에서 채취한 절리암반의 변형률 의존적 전단탄성 계수의 감쇠 특성과 감쇠비의 증폭 특성을 획득하였다. 개발된 비선형 해석 모듈에 실험으로부터 획득된 거동 특성을 반영하여 수직구와 사갱의 접속부에 대한 내진 안정성 평가를 수행하였다. 내진해석 결과, 비선형 해석이 선형 해석보다 더 큰 연직변위와 수평변위 결과를 나타냈다. 라이닝의 휨압축응력은 수직구과 사갱의 접속부에서 집중되는 것으로 나타났으며 비선형해석의 경우 라이닝에 더 큰 휨압축응력이 발생되는 것으로 나타났다. 본 연구를 통하여 변형률 의존적 절리암반의 비선형 거동특성을 보다 깊이 있게 이해하고 해석 및 설계시 고려할 수 있을 것으로 사료된다.

• Composites Research
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• 제31권5호
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• pp.276-281
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• 2018

본 논문에서는 이론적인 계산 모델을 이용하여 다양한 섬유 다발 구조를 갖는 직조섬유강화 복합재의 탄성 거동을 예측하였다. 직조 복합재의 기계적 물성을 대표할 수 있는 대표체적요소 (RVE)을 설정하였으며, 직조 다발의 굴곡을 다양한 정현파 함수로 정의하였다. 고전적층이론 (CLPT)를 이용하여 영률, 전단 탄성계수, 포아송비와 같은 직조복합재의 유효물성을 예측하였다. 섬유 다발의 구조와 형태 (평직, 능직)에 따라 섬유 부피 분율을 계산하였으며 각각의 탄성 거동을 이론적인 계산 모델을 통해 예측하였다. 또한, 이론적 예측 결과의 검증을 위해 진공수지주입(VARTM) 공정을 사용하여 평직 및 능직 형태의 복합재 시편을 제작 후 물성 시험을 진행하여 실험 결과를 이론적 예측 결과와 비교하였다. 결과적으로 직조 복합재의 탄성 거동에 대한 이론적 결과와 실험 결과 간에 매우 높은 정확도를 갖는 것을 확인할 수 있었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제38권4호
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• pp.347-355
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• 2014

전자장치들의 소형화 및 박형화가 됨에 따라 전자장치의 수명과 직결되는 열적문제가 중요해지고 있다. 열적문제를 해결하기위해 열확산과 단열을 통한 열적 안정성 연구가 필요하다. 허니컴 샌드위치 평판은 이방성의 열전도계수를 갖는다. 허니컴 샌드위치 평판이 적용된 시스템에 대해 온도분포와 열변형을 해석하기 위하여 열 및 탄성 물성치가 필요하다. 본 연구에서는 허니컴 코어의 크기, 두께 그리고 구성된 재료에 따라 허니컴 샌드위치 평판의 물성치가 변하기 때문에 허니컴 샌드위치 평판의 열전도계수, 열팽창계수, 탄성계수, 전단탄성계수, 푸아송비와 같은 열 및 탄성 물성치를 예측하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제29권2호
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• pp.220-227
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• 2005

In this study, stress-displacement analytic solutions are obtained by a shear lag modeling method constructed for the spliced joint area with a splicing gap in the fiber metal laminate (FML). This gap can be empty or be filled with an adhesive material of elastic modulus $E_a$. Two splicing types are considered for spliced shear models, one for spliced in the center metal layer, the other for spliced in the outer metal layer. It is shown that from the viewpoint of the load transfer efficiency and the avoidability of disbond generation due to the shear and axial stresses at the interface between metal layer and composite layer of the gap-front in the spliced area, the center spliced type (k=2) is much preferable to the outer spliced type (k=1).