• 제목/요약/키워드: Initial normal stress

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초고성능 섬유보강 콘크리트(UHPFRC)의 재료 특성 및 예측모델: (I) 응결 및 수축 특성과 인장거동 평가 (Properties and Prediction Model for Ultra High Performance Fiber Reinforced Concrete (UHPFRC): (I) Evaluation of Setting and Shrinkage Characteristics and Tensile Behavior)

  • 류두열;박정준;김성욱;윤영수
    • 대한토목학회논문집
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    • 제32권5A호
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    • pp.307-315
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    • 2012
  • 최근 국내에서도 압축강도 180 MPa, 인장강도 10 MPa 이상의 초고성능 섬유보강 콘크리트(Ultra High Performance Fiber Reinforced Concrete, UHPFRC)가 개발되었다. 그러나 UHPFRC는 물-결합재비가 낮고 다량의 고분말 혼화재료를 혼입하며, 굵은 골재를 사용하지 않기 때문에 초기 재령에서의 자기수축이 크고, 표면이 급격히 건조하는 등 기존의 일반 콘크리트(Normal Concrete, NC) 및 고성능 콘크리트(High Performance Concrete, HPC)와는 다른 재료적 특성을 보인다. 그러므로 본 연구에서는 UHPFRC에 적합한 재료 실험 방법과 규정을 제안하고 극 초기 재령에서의 강도 특성을 평가하기 위하여 응결 및 수축, 인장 실험을 수행하였다. 응결 실험 결과 파라핀 오일을 UHPFRC의 모르타르 표면에 적용할 경우 표면에서의 급격한 건조현상을 효율적으로 억제할 수 있는 것으로 나타났으며, 시멘트와 배합수의 수화반응을 지연 또는 촉진 시키지 않는 것으로 나타나 응결 실험 시 표면건조 방지제로 적합한 것으로 판단되었다. 또한, 링-테스트를 수행하여 내부 강재 링의 온도와 변형률의 경향이 달라지는 시점을 수축 응력 발현 시점으로 정의하였으며, 이를 응결 실험과 비교하여 본 결과 응결침에 걸리는 관입 저항력이 약 1.5 MPa일 때 수축 응력이 발현되는 것으로 나타났다. 이는 초결 및 종결보다 약 0.6시간, 2.1시간 빠른 것이며, 상기 시점을 UHPFRC의 자기수축 측정 시점(time-zero)으로 규정하였다. 마지막으로, 본 연구에서는 극 초기 재령 인장강도 측정 장비를 제작하여 초결시점에서부터 UHPFRC의 인장강도와 탄성계수를 측정하였으며, 이를 고려한 UHPFRC의 인장강도 및 탄성계수 예측식을 제안하였다.

강선량 및 긴장력에 따른 외부 강선을 가진 PSC 보의 휨거동 실험 (Experiment of Flexural Behavior of Prestressed Concrete Beams with External Tendons according to Tendon Area and Tendon Force)

  • 유성원;양인환;서정인
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제21권4호
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    • pp.513-521
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    • 2009
  • 최근 들어 외부 강선을 이용한 프리스트레스트 콘크리트구조물의 건설이 증가하고 있다. 그러나 극한거동 해석시 단면 적합조건을 이용하는 내부 부착 강선과는 다르게 외적 비부착 강선은 부재의 전체거동에 의해서 응력 증 가량이 결정된다. 또한 편향부에서의 미끌림 효과와 강선의 편심 변화 효과 등이 발생하게 된다. 따라서 본 연구는 외 부 강선을 가지는 프리스트레스트 콘크리트(PSC) 보의 거동 특성을 평가하기 위하여 강선량, 긴장력 등을 변수로 하여 정적 휨실험을 수행하여 외부 강선 부재의 휨거동 특성을 얻었다. 실험 결과에 의하면 균열발생 이전의 외부 강선 PSC 부재는 부착 강선 PSC부재와 거동 차이가 크지 않음을 알 수 있었다. 그러나 균열이 발생한 이후의 거동에서는 철근의 항복하중, 극한하중, 강선 응력 등이 외부 강선 부재에서의 값이 부착 강선 부재에 비해서 작게 나타나고 있다. 하중-강 선 변형률 관계에서 보면, 외부 강선 부재들의 경우, 하중 증가에 따른 외부 강선 변형률의 증가량은 초기 긴장력의 크 기 순서와 거의 반대의 순서로 외부 강선의 변형률이 증가한 것으로 나타났으나, 다만 초기 긴장력이 크다할지라도 강 선의 유효응력이 작은 경우의 강선 변형률은 강선의 유효응력이 큰 부재들보다는 다소 작게 증가하고 있는 것으로 나 타났다. 외부 강선 부재의 콘크리트에 발생된 압축 변형률의 크기는 외부 강선의 유효응력 크기 순서와 일치하는 것으 로 나타나, 콘크리트의 압축변형률은 외부 강선의 유효응력에 비례함을 알 수 있다. 실험 결과와 기존의 설계식과 비교 해본 결과, ACI-318에 의한 결과는 긴장력 혹은 유효응력이 차이를 전혀 반영하지 못하고 있고 특히, 그 결과가 실험 결과보다 상당히 작게 나타나, 지나치게 보수적인 것으로 판단된다. 한편 AASHTO 1994는 ACI-318과는 다르게 강선량, 초 기 힘 및 유효응력 등의 변화에 적절하게 영향을 받고 있는 것으로 나타났지만 내부 비부착 강선의 실험 결과를 이용 하여 작성된 이유로 외부 강선 실험 결과보다 지나치게 큰 결과를 유발하고 있는 것으로 평가된다. 이러한 이유로 외 부 강선의 극한응력을 정확하게 예측할 수 있는 새로운 규정이 필요하다.

Influence of Level and Source (Inorganic vs Organic) of Zinc Supplementation on Immune Function in Growing Lambs

  • Droke, E.A.;Gengelbach, G.P.;Spears, J.W.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제11권2호
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    • pp.139-144
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    • 1998
  • Eighteen lambs were used to determine the effects of zinc (Zn) level and source on Zn status and immune function during both normal conditions and conditions of physiologic stress. Treatments consisted of a basal diet (27.6 mg of Zn/kg), and the basal diet supplemented with 25 mg of Zn/kg, added as either zinc oxide or zinc methionine. The basal diet was a corn-cottonseed hull-isolated soy protein- based diet (14% CP). Lambs were weighed and blood samples taken at 28-d intervals for determination of serum Zn and alkaline phosphatase activity. Weights and serum Zn were similar (p > 0.10) among treatments at all sampling days. To evaluate immune responses and Zn status during conditions of physiologic stress lambs were administered 100 I.U. of adrenocorticotrophin (ACTH) on d 112 and feed was withheld for 48 h. Cortisol levels were elevated (p < .01) 5 h post ACTH injection, but had returned to initial levels after 48 h. Lymphocyte blastogenesis ([$^3H$]-thymidine incorporation) on d 112 (prior to ACTH injection) and 114 was unaffected (p > .10) by dietary treatment. However, blastogenesis in response to pokeweed mitogen was greater (p < .0001), whereas the response to phytohemagglutinin was reduced (p < .01) following ACTH administration and fasting. Antibody response to administration of porcine red blood cells was unaffected (p > .05) by dietary treatment. These results indicate that, given the Zn concentration of the basal diet, there was no enhancement of immune function by supplemental Zn, either before or after lambs were subjected to stress.

Development and validation of a non-linear k-ε model for flow over a full-scale building

  • Wright, N.G.;Easom, G.J.;Hoxey, R.J.
    • Wind and Structures
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    • 제4권3호
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    • pp.177-196
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    • 2001
  • At present the most popular turbulence models used for engineering solutions to flow problems are the $k-{\varepsilon}$ and Reynolds stress models. The shortcoming of these models based on the isotropic eddy viscosity concept and Reynolds averaging in flow fields of the type found in the field of Wind Engineering are well documented. In view of these shortcomings this paper presents the implementation of a non-linear model and its evaluation for flow around a building. Tests were undertaken using the classical bluff body shape, a surface mounted cube, with orientations both normal and skewed at $45^{\circ}$ to the incident wind. Full-scale investigations have been undertaken at the Silsoe Research Institute with a 6 m surface mounted cube and a fetch of roughness height equal to 0.01 m. All tests were originally undertaken for a number of turbulence models including the standard, RNG and MMK $k-{\varepsilon}$ models and the differential stress model. The sensitivity of the CFD results to a number of solver parameters was tested. The accuracy of the turbulence model used was deduced by comparison to the full-scale predicted roof and wake recirculation zone lengths. Mean values of the predicted pressure coefficients were used to further validate the turbulence models. Preliminary comparisons have also been made with available published experimental and large eddy simulation data. Initial investigations suggested that a suitable turbulence model should be able to model the anisotropy of turbulent flow such as the Reynolds stress model whilst maintaining the ease of use and computational stability of the two equations models. Therefore development work concentrated on non-linear quadratic and cubic expansions of the Boussinesq eddy viscosity assumption. Comparisons of these with models based on an isotropic assumption are presented along with comparisons with measured data.

척추체간 유합케이지의 스파이크형상 변화에 따른 척추체의 응력분포 및 케이지의 안정성에 대한 수치적 해석 (Numerical Analysis on Stress Distribution of Vertebra and Stability of Intervertebral Fusion Cage with Change of Spike Shape)

  • 심해영;김철생;오재윤
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제25권5호
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    • pp.361-367
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    • 2004
  • 척추체간 유합케이지의 성능평가에 있어서 압축강도와 상대적인 3차원적 안정성 그리고 골유도를 촉진시킬 수 있는 형상은 성공적인 골유합의 정도를 판가름 할 수 있는 중요한 척도이다. 새로 고안된 박스형 유합케이지 스파이크의 형상변화에 따른 척추체의 골단판에 미치는 응력분포 양상과 케이지의 안정성을 비교하기 위하여 압축하중 작용 초기에 스파이크 끝딘과 골단판이 접촉하는 경우와 스파이크가 골단판에 삽입되었을 경우를 구분하여 스파이크의 높이, 폭 및 각도를 변화시켜 가면서 유한요소 해석을 실시하여 고찰하였다. 유합케이지 2개가 척추체간에 삽입되어 있는 상태에서 수직하중 1700N이 가해질 때 척추체 골단판에 전달되는 응력분포를 조사하였으며, 전, 후방향으로 케이지 하나에 100N의 pull out하중을 부과하여 케이지의 스파이크 형상변화에 따른 미세이동 정도를 비교 평가하였다. 그 결과, 척추체 골단판의 응력 집중 정도에 가장 큰 영향을 미치는 요인은 케이지스파이크 끝단 폭의 크기이며, 케이지 스파이크의 높이 및 각도의 변화는 스파이크 끝단과 접촉하는 척추체 골단판에 미치는 응력 정도에 큰 영향을 미치지 않았다. 스파이크 경사면 각도조절 및 양방향혼합형의 대칭 배열을 통하여 전후방향 pull-out하중에 대한 변위량을 저감시킬 수 있었다. 본 연구의 결과를 통하여 척추체에서의 응력집중을 피할 수 있고 케이지의 초기 접촉시 골단판의 파괴를 방지하고 골유합에 유리한 케이지 스파이크 형상을 설계하였고, 케이지 치환술 후 운동시 전후방향으로 이동을 최소화하여 기계적 안정성을 높일 수 있는 새로운 척추체간 유합 케이지의 최적 형상을 제안하였다.

인위적 수온 상승에 노출된 조피볼락(Sebastes schlegelii) 치어의 생존율 및 스트레스 반응 (Survival, Physiological Responses, and Histological Changes in Korean Rockfish (Sebastes schlegelii) Exposed to Artificial Increase of Water Temperature)

  • 진영국;길현우;김대중;황형규;김효원
    • 한국어류학회지
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    • 제35권4호
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    • pp.236-243
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    • 2023
  • 본 연구는 조피볼락 치어를 대상으로 인위적인 수온 상승에 따른 생존율, 혈중 cortisol, glucose, GOT, GPT 농도 및 아가미와 간의 조직학적 변화를 조사하였다. 실험 수온은 26℃, 28℃, 30℃ 및 31℃로 설정하였고, 수온은 23℃ (initial)~28℃까지는 1일에 1℃씩, 28~31℃까지는 3일에 1℃씩 조절하였다. 실험은 각 실험 수온에서 7일 동안 수행하였고, 실험기간 동안 먹이는 공급하지 않았다. 그 결과, 26℃와 28℃는 폐사가 발생하지 않았으나, 30℃는 노출 4일째부터 폐사가 발생하여 실험종료 시 1.5%의 생존율을 보였고, 31℃는 노출 1일째부터 폐사가 발생하여 노출 2일째 전량 폐사하였다. 혈중 스트레스 관련 지표를 분석한 결과, 혈중 cortisol과 glucose 농도는 수온이 높을수록 증가하였고, 31℃에서 initial보다 유의하게 감소하였다(p<0.05). 혈중 GPT 농도는 모든 실험구 사이에 유의한 차이를 보이지 않았으나(p<0.05), 혈중 GOT 농도는 31℃에서 유의하게 증가하였다(p<0.05). 간과 아가미의 조직학적 관찰 결과, 간과 아가미는 모두 23℃ (initial) 및 26℃에서 정상적인 조직상을 보였으나, 28℃는 간세포의 비대화 및 아가미 새판 상피세포의 증식과 새판 상피의 탈락, 30℃는 간세포들이 응축 및 아가미 새판의 융합, 31℃는 간 조직 내 충혈 및 일부 간세포의 괴사 및 아가미 새엽과 새판의 괴사가 관찰되었다.

도시철도차량의 연결기 종류별 노후화가 승차감에 미치는 영향 연구 (A Study on Ride Quality Due to Deterioration Effects for the Coupler Types of Urban EMUs)

  • 김준우;조병진;한은광;구정서
    • 한국안전학회지
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    • 제32권3호
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    • pp.117-122
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    • 2017
  • In this study, we studied the ride quality considering the deterioration effects of the three type couplers (single, double, and ring types) for EMUs. In order to know the impact occurred when an urban transit vehicle is under breaking, we tested the conditions of the service brake and the emergency brake. Normal coupler models without any slack showed similar dynamic performance results under all breaking conditions. But if the couplers become old, the initial pre-stresses are removed because of permanent compressive deformation in rubber. For three types of the old coupler models without the initial pre-stress, we evaluated dynamic performances of each type. As the results, the maximum and average acceleration levels of the double type and the ring type were similarly low in all conditions. But the accelerations of the single type coupler was high when compared to those of the double and ring types. In addition, Jerk value of the single type model associated with ride quality was high up to 15 times to the ring type in condition of the service braking in empty vehicle weight. Jerk value of the double type model was high up to 6 times to the ring type.

가역식 냉간 압연기에서 전기강판의 에지 파단에 관한 유한요소해석 (Finite Element Analysis of Edge Fracture of Electrical Steel Strip in Reversible Cold Rolling Mill)

  • 변상민
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제36권12호
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    • pp.1619-1625
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    • 2012
  • 전기강판은 모든 형태의 변압기나 모터의 코어 소재로 사용되고 냉간압연 공정에 의해 생산된다. 본 논문에서는 냉간압연 중에 발생하는 전기강판 에지에서의 파단을 예측할 수 있는 손상역학에 기초한 접근법을 제시할 것이다. 손상개시 판단조건으로 수직 인장응력 조건을 도입하였고 손상진전 기법으로 손상 에너지법을 채용하였다. 전기강판 에지의 초기 노치로부터 크랙 발생과 전파 모사를 위해 유한요소법을 이용하였다. 유한요소해석에서 요구되는 물성치는 일반적인 판형 시편과 노치가 있는 판형 시편을 이용하여 인장 테스트를 통해서 확보하였다. 에지 크랙은 롤 바이트의 입측에서 시작되고 롤 바이트 출측에서 급격하게 진전되는 것으로 나타났다. 초기 노치의 길이와 강판의 전방 텐션릴 하중이 커짐에 따라 에지 크랙의 성장길이는 커지는 것으로 나타났다.

Synthesis and Tribological Behavior of Nanocomposite Polymer Layers

  • Tsukruk, V.V.;Ahn, Hyo-Sok;Julthongpiput, D.;Kim, Doo-In
    • 한국윤활학회:학술대회논문집
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    • 한국윤활학회 2002년도 proceedings of the second asia international conference on tribology
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    • pp.51-52
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    • 2002
  • We report results on microtribological studies of chemically grafted nanoscale polymer layers of different architecture with thickness below 30 nm. We have fabricated the molecular lubrication coatings from elastomeric tri-block copolymers and tested two different designs of corresponding nanocomposite coatings. We observed a significant reduction of friction forces and an increase of the wear stability when a minute amount of oil was trapped within the grafted polymer layer. These polymer gel layers exhibited a very steady friction response and a small value of the coefficient of friction as compared to the initial polymer coating. A polymer 'triplex' coating has been formed by a multiple grafting technique. The unique design of this layer Includes a hard-soft-hard architecture with a compliant rubber interlayer mediating localized stresses transferred through the topmost hard layer. This architecture provides a non-linear mechanical response under a normal compression stress and allows additional dissipation of mechanical energy via the elastic rubber interlayer.

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비특이항을 고려한 균질이방성체내 수평균열의 해석 (An Analysis of Flat-Crack in Homogeneous Anisotropic Solids Considering Non-Singular Term)

  • 임원균;최승룡;안현수
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제24권1호
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    • pp.69-78
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    • 2000
  • The one-parameter singular expression for stresses and displacements near a crack tip has been widely thought to be sufficiently accurate over a reasonable re ion for any geometry and loading conditions. In many cases, however subsequent terms of the series expansion are quantitatively significant, and so we now consider the evaluation of such terms and their effect on the predicted crack growth direction. For this purpose the problem of a cracked orthotropic plate subjected to a biaxial load is analysed. It is assumed that the material is ideal homogeneous anisotropic. BY considering the effect of the load applied parallel to the plane of the crack, the distribution of stresses and displacements at the crack tip is reanalyzed. In order to determine values for the angle of initial crack extension we employ the normal stress ratio criterion.