In this paper, a new semi-analytical solution for estimating the pull-in parameters of electrically actuated functionally graded (FG) nanobeams is proposed. All the bulk and surface material properties of the FG nanoactuator vary continuously in thickness direction according to power law distribution. Here, the modified couple stress theory (MCST) and Gurtin-Murdoch surface elasticity theory (SET) are jointly employed to capture the size effects of the nanoscale beam in the context of Euler-Bernoulli beam theory. According to the MCST and SET and accounting for the mid-plane stretching, axial residual stress, electrostatic actuation, fringing field, and dispersion (Casimir or/and van der Waals) forces, the nonlinear nonclassical equation of motion and boundary conditions are obtained derived using Hamilton principle. The proposed semi-analytical solution is derived by employing Galerkin method in conjunction with the Particle Swarm Optimization (PSO) method. The proposed solution approach is validated with the available literature. The freestanding behavior of nanoactuators is also investigated. A parametric study is conducted to illustrate the effects of different material and geometrical parameters on the pull-in response of cantilever and doubly-clamped FG nanoactuators. This model and proposed solution are helpful especially in mechanical design of micro/nanoactuators made of FGMs.
The increasing interest that GEANT4 is gaining nowadays, because of its special capabilities, prompted us to address its reliability in neutronic calculation for the realistic and complex spallation target MEGAPIE of the Paul Scherrer Institute of Switzerland. In this paper we have specifically addressed the neutronic characterization of the active zone of this target. Three physical quantities are evaluated: neutron flux spectra and total neutron fluxes on target's z-axis, and the neutron yield as a function of the target's altitude and radius. Comparison of the obtained results with those of the MCNPX reference code and some experimental measurements have confirmed the impact of the geometrical and proton beam models on the neutron fluxes. It has also allowed to reveal the intrinsic influence of the code type. The resulting differences reach a factor of ~2 for the beam model and 4-18% for the other parameters cumulated. The analysis of the neutron yield has led us to conclude that: 1) Increasing the productivity of the MEGAPIE target cannot be achieved simply by increasing the thickness of the target, if the irradiation parameters are not modified. 2) The size of the spallation area needs to be redefined more precisely.
In typical spectroscopic ellipsometry, the optical and geometrical properties of thin film and nano pattern can be obtained by measuring the polarization state of light reflected/transmitted from the object by rotating a analyzer or a compensator. We proposed a snapshot spectroscopic ellipsometric system based on a modified Michelson interferometer to overcome the time-consuring measurement principle due to rotating part. The proposed system provides spectral ellipsometric parameters (psi, delta) in real time by using a single spectral interference signal generated in the interferometric polarization module. However, it has a long-term stability problem resulting in delta(k) drift. In this paper, it is experimentally proved that the drift problem is caused by anisotropic refractive index change of the beam intersection layer in beam splitter of interferometer.
Abdelrahman, Alaa A.;Abd-El-Mottaleb, Hanaa E.;Eltaher, Mohamed A.
Structural Engineering and Mechanics
/
제76권6호
/
pp.765-779
/
2020
This article presents a nonclassical size dependent model based on the modified couple stress theory to study and analyze the bending behavior of perforated microbeams under different loading patterns. Modified equivalent material and geometrical parameters for perforated beam are presented. The modified couple stress theory with one material length scale parameter is adopted to incorporate the microstructure effect into the governing equations of perforated beam structure. The governing equilibrium equations of the perforated Timoshenko as well as the perforated Euler Bernoulli are developed based on the potential energy minimization principle. The Poisson's effect is included in the governing equilibrium equations. Regular square perforation configuration is considered. Based on Fourier series expansion, closed forms for the bending deflection and the rotational displacements are obtained for simply supported perforated microbeams. The proposed methodology is validated and compared with the available results in the literature and an excellent agreement is detected. Numerical results demonstrated the applicability of the proposed methodology to investigate the bending behavior of regularly squared perforated beams incorporating microstructure effect under different excitation patterns. The obtained results are significantly important for the design and production of perforated microbeam structures.
A 100 kW thermal power pool-type light water reactor and Pu(Be) as a fast neutron source were used to determine the appropriate carrier for irradiating boron-containing samples with neutron beams. The tested materials (carriers) were subjected to neutron beams in the reactor's tangential channel. The geometrical arrangement of experimental facilities relative to the neutron beam trajectory, as well as the effect of sample thickness on the count rate, were investigated. The majority of the detectable charged particles emitted by the neutron beam's interaction with tested materials and the detector's detecting layer are protons (recoiled hydrogen) and particles generated in nuclear reactions (protons and alpha particles), respectively. Stopping and Range of Ions in Matter (SRIM) software was used to do theoretical calculations for the range of expected released particles in various materials, including human tissue. The results of measurement and calculation are in good agreement. According to experiments and theoretical calculations, the number of protons emitted by tissue-like materials may commit a dose comparable to that of boron capture reactions. Furthermore, the range of protons is significantly larger than that of alpha particles, which most probably changes dose distribution in healthy cells surrounding the tumor, which is undesirable in the BNCT approach.
The geometrical nonlinear vibrations of the gold nanoscale rod are investigated for the first time by considering the internal modals interactions using different nonlinear beam theories. This phenomenon is usually one of the important features of nonlinear vibration systems. For a more detailed analysis, the von-Karman effects, preserving all the nonlinear terms in the strain-displacement relationships of gold nanoscale rods in three displacement directions, are considered to analyze the nonlinear axial vibrations of gold nanoscale rods. It uses highly accurate analytical-numerical solutions for the clamped-clamped and clamped-free boundary conditions of nanoscale gold rods. Also, with the help of Hamilton's principle, the governing equation and boundary conditions are derived based on Eringen's theory. The influence of nonlinear and nonlocal factors on axial vibrations was investigated separately for all three theories: Simple (ST), Rayleigh (RT) and Bishop (BT). Using different theories, the effects of inertia and shear on the internal resonances of gold nanorods were studied and compared in terms of twoto-one and three-to-one internal resonances. As the nonlocal parameter of the gold nanorod increases, the maximum nonlinear amplitude occurs. So, by adding nonlocal effects in a gold nanorod, the internal modal interactions resulting from the unique structure can be enhanced. It is worth noting that shear and inertial analysis have a significant effect on internal modal interactions in gold nanorods.
광굴절 부피격자에 집속되는 판독빔이 입사될 때 나타나는 각도 선태 특성을 기하학적으로 해석하고 실험결과를 제시하였다. 해석 결과 각도 선택 특성은 판독빔의 입사조건에 의해 결정되며, 기록빔의 입사조건에 독립적인 특성을 보였다. 제시된 각도 선택 특성 이론의 증명을 위해 기록빔의 입사각, 판독비의 폭, 집속렌즈의 초점거리에 대한 각도 선택 특성을 측정하였다. 실험 결과 기록빔의 외부 교차 반각이 8$^{\circ}$, 10$^{\circ}$, 14$^{\circ}$일 때의 각도 선택 특성은 각각 2.632$^{\circ}$, 2.618$^{\circ}$, 2.604$^{\circ}$로 기록 조건에 무관한 특성을 얻은 반면 동일한 기록빔의 입사각에 대해 판독빔의 폭을 9.7mm, 2.11mm로 조정한 경우 2.632$^{\circ}$, 1.588$^{\circ}$의 특성을 보임으로써 판독빔에 의해 각도 선택 특성 제어가 이루어짐을 볼 수 있었다.
목 적: 필름평가방법을 대신하여 전자포탈영상을 이용한 기하학적 정도관리 실시간 분석 프로그램을 개발하고자 한다. 대상 및 방법: 전자포탈영상장치(Electronic Portal Image Device, EPID)가 선형가속기(CL-iX, Varian, USA)의 하부에 고정된 구조 때문에 발생되는 문제를 해결한 후 Eclipse treatment planning system (Version 8.1, Varian, USA)으로 기하학적 정도관리 항목을 생성하였다. 치료실의 4DTC (Version 10.2, Varian, USA)에서 전자포탈영상(single exposure before plan)을 생성하고 항목별로 빔을 조사하였다. Off-line review에서 전자포탈영상을 획득하고 이를 자체 개발한 기하학적 정도관리 실시간 분석 프로그램으로 평가하였다. 평가 방법으로 치료 중 오차(Intra-fraction error)는 모든 절차를 같은 날에 동일 조건으로 5회 연속 실시하여 분석하였고 치료 간 오차(Inter-fraction error)의 확인을 위해 모든 절차를 동일 조건에서 10일간 실시한 후 Iso-align$^{TM}$ quality control device를 이용한 필름평가방법과 비교하였다. 측정 및 분석 시간은 장치의 셋업에서 데이터 획득까지의 시간과 이후 분석완료까지 소요된 시간으로 구분하여 측정한 후 사용자와 수행과정의 편의성도 비교하였다. 결 과: 빛-방사선조사면 일치, 콜리메이터 회전축, 환자테이블 회전축, 갠트리 회전축 항목에서 각각 평균 0.1, 0.2, 0.3, 0.2 mm의 치료 중 오차 값을 확인하였다. 10일간의 연속된 정도관리를 통해 치료 간 오차를 확인한 결과 항목별로 각각 평균 1.7, 1.4, 0.7, 1.1 mm의 오차 값을 얻었다. 그리고 측정 시간은 필름평가방법과 전자포탈영상을 이용한 방법에서 각각 평균 36분, 15분이 걸렸고 분석 시간은 평균 30분, 22분이 소요되었다. 결 론: 전자포탈영상을 이용하여 기하학적 정도관리를 실시할 경우 정도관리 도구로서 유용함을 알 수 있었다. 필름 미사용에 따른 비용 절감의 이점뿐만 아니라 측정 및 분석 시간도 줄일 수 있어 사용자 편의성이 커지고 필름 현상 과정 등의 생략으로 수행과정도 개선할 수 있었다. 또 자체 개발한 기하학적 정도관리 실시간 분석 프로그램으로 평가가 완료된 영상은 데이터화가 가능하여 자료의 보관이 용이해진다.
Purpose : When the value of X,Y,Z coordination of the isocenter are reallocated from an arbitrary point using DRR (Digitally Reconstructed Radiographs) image in CT Simulation, conventional simulation is normally performed to verify the accuracy of this reallocation of the isocenter through the fluroscopy. The purpose of our experiment is to determine whether repeated test of the verification is necessary or not, and to analyze errors of reallocation with respect to the body region and the beam projection, if necessary, Material and Method : For 200 simulation patient, an arbitrary point is marked on each body and axial scaning is performed using CT, and treatment planing is done by drawing tumor and target volume on each slice. Using the planing data and the reallocated point of the isocenter, DRR image can be obtained and the final isocenter are marked on the patient's skin. In order to verify this reallocation of X,Y.Z coordination from CT simulation, We measure and evaluate the errors of these value on the fluoroscopy monitor and systematize them by classifying according to each body region (Brain, Neck and SCL, Lung, Esophagus, abdomen, Breast and Pelvis) and each beam projection {AP(PA), Supine, Prone and conformal : etc. } Conclusion : Isocenters are shifted by 3-5 mm in the case of Neck & SCL, Breast. at Abdomen, while noticeable differences are not found in other regions. Also, there are not correlations between the errors and the body regions or beam projections. However, our experiment intends to decide whether the procedure of verification is necessary on the vase of time and economy. It is regretful that we could not fully analyze the geometrical errors of DRR image and visual errors from the divergence. In conclusion, according to how much doctor consider tumor margin in drawing tumor and target volume, the meaning of analysis on the reallocation of isocenter should be reinterpreted, (which depends on the experience and capability of doctors)
앵커식 고정지지 널말뚝의 설계요소는 널말뚝의 최소 근입깊이, 앵커가 부담하여야 할 장력 및 널말뚝이 받는 최대 휨모멘트이다. 널말뚝 설계는 Rankine의 토압이론을 근거로 가정한 토압분포를 적용하여 변곡점을 중심으로 위쪽과 아래쪽을 나누어 단순보로 보는 Blum의 등가보법이 흔히 쓰이고 있다. 설계용도표가 개발되어 있으나 기하학적 조건과 지반조건의 제약으로 실무적으로 이용하기에 불편함이 있다. 본 논문에서는 이러한 불편함을 해소하기 위해 설계용 도표를 개발하였다. 또한 다양한 설계조건에 대하여 컴퓨터 프로그램으로 생성된 출력자료를 회귀분석하여 설계용 간편식을 제시하였다. 간편식은 설계과정을 단순화하고 오류를 줄이며 필산의 결과에 대한 검산으로도 활용할 수 있다.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.