• 제목/요약/키워드: Matrix size

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전위 펀치 영역 모델링에 의한 입자 강화 금속지지 복합재의 입자 크기 의존 파손 해석 (Particle Size-Dependent Failure Analysis of Particle-Reinforced Metal Matrix Composites using Dislocation Punched Zone Modeling)

  • 서영성
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제38권3호
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    • pp.275-282
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    • 2014
  • 입자강화 금속기지 복합재는 입자와 기지재간의 열팽창계수 차이와 탄소성 강성도의 차이에 따라 변형률 구배가 발생하고 이로 인한 기하적 필수 전위가 입자 주위에 형성됨에 따라 변형시 입자 크기 의존 길이 스케일에 의한 강화 효과를 가지고 있다. 본 연구에서는 유한요소법을 활용하여 복합재를 압밀 성형할 때 입자 주위에 펀칭되는 기하적 필수 전위에 의한 강도 증가를 입자 주위 영역에 부가시켜 입자 의존 길이 스케일이 복합재의 입자 경계 파손 및 기지재의 연성 파손에 미치는 영향을 살펴 보았다. 파손 거동은 입자의 크기와 체적비를 달리하고, 특히 분리 에너지와 강도 등의 경계 파손 물성값을 변화시켜가는 매개변수적 계산을 수행하여 관찰하였다. 두 개의 파손 모드는 서로 영향을 미치면서 입자 크기 의존 길이 스케일에 밀접하게 연관됨을 보였다. 즉 입자의 크기가 작은 경우에 입자의 크기가 큰 경우에 비하여 입자를 둘러싸고 있는 기하적 필수 전위가 상대적으로 더 집적됨으로 인해 입자경계와 기지재의 연성 파손에 의한 복합재의 파손 개시가 지연되고 파손이 진행되는 동안의 유동 응력 감소도 상대적으로 작은 것을 보였다.

$^{99m}Tc$-DTPA를 이용한 사구체 여과율 측정에서 주사 전선량계수치의 평가 (The Evaluation of Predose Counts in the GFR Test Using $^{99m}Tc$-DTPA)

  • 연준호;이혁;지용기;김수영;이규복;석재동
    • 핵의학기술
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    • 제14권1호
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    • pp.94-100
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    • 2010
  • $^{99m}Tc$-DTPA를 이용한 사구체 여과율(Glomerular Filtration Rate, GFR) 측정은 간편한 방법으로 신장의 기능평가를 할 수 있는 장점이 있다. GFR 값은 순 주사기 계수, 신장 깊이, 교정 신장 계수, 영상획득 시간, 감마카메라의 특성 등 여러 원인에 의해 그 결과가 달라질 수 있다. 본 연구에서는 $^{99m}Tc$-DTPA를 이용한 GFR 측정에서 행렬크기(matrix size)와 주사 전 방사능 양의 변화가 계수 값에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 영상 획득에 사용된 장비는 GE사의 Infinia이며 확대계수(zoom factor)는 1.0으로 하여 저에너지 범용성 콜리메이터를 사용하였다. 촬영조건으로 행렬 크기(matrix size)는 $64{\times}64$, $128{\times}128$, $256{\times}256$으로 변화를 주었고, 주사 전 방사능 양은 $^{99m}Tc$-DTPA를 222 (6), 296 (8), 370 (10), 444 (12), 518 MBq (14 mCi)로 각각 74 MBq (2 mCi)단위로 증가시켜 각각의 행렬 크기에 따라 계수치를 얻었다. 주사기는 검출기로부터 30 cm 거리를 두고 5, 10, 20, 30, 40, 50, 60초까지 영상을 얻은 후 그 계수치를 비교하였다. 행렬 크기와 주사 전 방사능 양의 변화로 얻은 계수치를 실제 GFR 공식에 적용하였다. 행렬 크기 $64{\times}64$에서의 단위시간 당 계수치는 26.8, 34.5, 41.5, 49.1, 55.3 kcps, $128{\times}128$는 25.3, 33.4, 41.0, 48.4, 54.3kcps, $256{\times}256$의 경우는 25.5, 33.7, 40.8, 48.1, 54.7 kcps로 나타났다. 5초 동안 얻은 총 계수치는 $64{\times}64$에서 134, 172, 208, 245, 276 kcounts, $128{\times}128$는 127, 172, 205, 242, 271 kcounts, $256{\times}256$의 경우에는 137, 168, 204, 240, 273 kcounts로 나타났다. 그리고 60초 동안 얻은 총 계수치는 $64{\times}64$에서 1,503, 1,866, 2,093, 2,280, 2,321 kcounts, $128{\times}128$는 1,511, 1,994, 2,453, 2,890, 3,244 kcounts, $256{\times}256$의 경우에는 1,524, 2,011, 2,439, 2,869, 3,268 kcounts로 각각 나타났다. 총 계수치의 백분율 차이(% Difference)에 있어 $64{\times}64$는 최소 0%에서 최대 30.02%의 차이를 보였으며, $128{\times}128$$256{\times}256$은 각각 최소 0%에서 최대 0.60와 0.69%의 차이를 보였다. 행렬크기 $64{\times}64$의 계수 값에서 GFR 값은 주사 전 방사능 양이 222 MBq (6 mCi)에서 20초와 60초에서 0.37과 6.77%, 518 MBq (14 mCi)에서 20초와 60초에서 0.18과 42.89%로 얻었다. 그러나 $128{\times}128$$256{\times}256$에서는 0.60과 0.63%로 각각 나타났다. 행렬크기의 변화에서 $128{\times}128$$256{\times}256$은 주사 전 방사능 양과 계수 시간 변화에 따라 계수치 백분율과 GFR 값에 큰 변화를 보이지 않았다. 그러나 행렬크기가 $64{\times}64$에서는 주사 전 계수치가 1,500 kcounts를 초과할 때, 222 MBq (6mCi)에서는 50초와 518 MBq (14 mCi)에서는 30초 이상에서 주사 전 방사능 양과 시간의 변화에 따라 과잉계측이 서로 다르게 나타났으며, GFR 값에서는 더 큰 차이의 변화를 보였다. 따라서 $^{99m}Tc$-DTPA GFR 검사에서 주사 전 선량계측 시간에 따른 방사능 정량분석 검사에서는 행렬 크기, 주입 방사능 양, 그리고 획득시간 간의 변화 값을 정확히 알고 있어야 검사 결과에 대한 신뢰성을 확보 할 수 있을 것이다.

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GPU 기반 행렬 곱셈 병렬처리 알고리즘 (Parallel Algorithm for Matrix-Matrix Multiplication on the GPU)

  • 박상근
    • 융복합기술연구소 논문집
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    • 제9권1호
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    • pp.1-6
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    • 2019
  • Matrix multiplication is a fundamental mathematical operation that has numerous applications across most scientific fields. In this paper, we presents a parallel GPU computation algorithm for dense matrix-matrix multiplication using OpenGL compute shader, which can play a very important role as a fundamental building block for many high-performance computing applications. Experimental results on NVIDIA Quad 4000 show that the proposed algorithm runs about 208 times faster than previous CPU algorithm and achieves performance of 75 GFLOPS in single precision for dense matrices with matrix size 4,096. Such performance proves that our algorithm is practical for real applications.

Flexural properties, interlaminar shear strength and morphology of phenolic matrix composites reinforced with xGnP-coated carbon fibers

  • Park, Jong Kyoo;Lee, Jae Yeol;Drzal, Lawrence T.;Cho, Donghwan
    • Carbon letters
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    • 제17권1호
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    • pp.33-38
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    • 2016
  • In the present study, exfoliated graphite nanoplatelets (xGnP) with different particle sizes were coated onto polyacrylonitrile-based carbon fibers by a direct coating method. The flexural properties, interlaminar shear strength, and the morphology of the xGnP-coated carbon fiber/phenolic matrix composites were investigated in terms of their longitudinal flexural strength and modulus, interlaminar shear strength, and by optical and scanning electron microscopic observations. The results were compared with a phenolic matrix composite counterpart prepared without xGnP. The flexural properties and interlaminar shear strength of the xGnP-coated carbon fiber/phenolic matrix composites were found to be higher than those of the uncoated composite. The flexural and interlaminar shear strengths were affected by the particle size of the xGnP, while the particle size had no significant effect on the flexural modulus. It seems that the interfacial contacts between the xGnP-coated carbon fibers and the phenolic matrix play a role in enhancing the flexural strength as well as the interlaminar shear strength of the composites.

비휘발성 용매(NMP)를 사용한 인산형 연료전지(PAFC)용 전해질 매트릭스 제조 및 특성 (Preparation and Characteristics of a Matrix Retaining Electrolyte for a Phosphoric Acid Fuel Cell Using Non-volatile Solvent, NMP)

  • 윤기현;양병덕
    • 한국세라믹학회지
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    • 제37권1호
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    • pp.26-32
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    • 2000
  • Preparation and characteristics of a matrix retaining electrolyte using SiC whisker, PES binder, and NMP(n-methyl-2-pyrrolidone) as a non-volatile solvent for a phosphoric acid fuel cell were investigated. The conditions of binder and plasticizer, and the effects of substituting a volatile solvent by a non-volatile solvent were also studied. The minimum amount of the binder was about 17 wt% for the proper bubble pressure and surrounding SiC whiskers. And the maximum amount of the plasticizer was about 10wt% to be fitted into the polymer chain of the binder. The matrix prepared by using a non-volatile solvent needed longer time to dry, and its pore size was smaller compared with that of the matrix prepared by using volatile solvent. The small pore size resulted in decrease of the overall pore volume. The ionic conductivity in the condition of the same thickness was decreased due to decrease of phosphoric acid absorbancy. As the internal resistance of the electrolyte increased, the fuel cell performance slightly decreased.

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LDA를 이용한 얼굴인식에서의 Small Sample Size문제 해결을 위한 Resampling 방법 (A Resampling Method for Small Sample Size Problems in Face Recognition using LDA)

  • 오재현;곽노준
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제46권2호
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    • pp.78-88
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    • 2009
  • 본 논문에서는 LDA를 이용한 얼굴 인식에서 발생하는 small sample size 문제를 해결하기 위한 효율적인 방법인 resampling 방법을 제안한다. 기존에는 regularization method를 사용하여 small sample size 문제를 해결하였는데, 이 방법을 사용하면 클래스내 분산행렬의 특이성을 없앨 수 있지만, 클래스내 분산행렬과 상수를 곱하는 과정에서 상수 값을 임의로 정해 주어야 하고, 이 상수 값에 따라 인식률이 개선되지 않을 수 있다는 문제점이 발생한다. 제안된 resampling 방법을 이용하여 학습 데이터의 수를 늘리면, regularization method보다 개선된 인식률을 얻을 수 있고, 또한 경험적으로 상수 값을 지정해 주는 과정을 거치지 않아도 되는 장점이 있다.

Effects of Matrix Material Particle Size on Mullite Whisker Growth

  • Hwang, Jinsung;Choe, Songyul
    • 한국재료학회지
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    • 제31권6호
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    • pp.313-319
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    • 2021
  • Understanding of effects of changes in the particle size of the matrix material on the mullite whisker growth during the production of porous mullite is crucial for better design of new porous ceramics materials in different applications. Commercially, raw materials such as Al2O3/SiO2 and Al(OH)3/SiO2 are used as starting materials, while AlF3 is added to fabricate porous mullite through reaction sintering process. When Al2O3 is used as a starting material, a porous microstructure can be identified, but a more developed needle shaped microstructure is identified in the specimen using Al(OH)3, which has excellent reactivity. The specimen using Al2O3/SiO2 composite powder does not undergo mulliteization even at 1,400 ℃, but the specimen using the Al(OH)3/SiO2 composite powder had already formed complete mullite whiskers from the particle size specimen milled for 3 h at 1,100 ℃. As a result, the change in sintering temperature does not significantly affect formation of microstructures. As the particle size of the matrix materials, Al2O3 and Al(OH)3, decreases, the porosity tends to decrease. In the case of the Al(OH)3/SiO2 composite powder, the highest porosity obtained is 75 % when the particle size passes through a milling time of 3 h. The smaller the particle size of Al(OH)3 is and the more the long/short ratio of the mullite whisker phase decreases, the higher the density becomes.

On the Growth Process of Grains Dispersed in a Liquid Matrix

  • Kim, Doh-Yeon
    • 한국분말야금학회:학술대회논문집
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    • 한국분말야금학회 1998년도 추계학술대회 및 발표대회 강연 및 발표논문 초록집
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    • pp.10-10
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    • 1998
  • The growth process of solid grains in a liquid matrix is usually explained in tem1S of Ostwald ripening. The variation of growth (dissolution) rate as a function of grain size during Ostwald ripening predicted that the dissolution rate becomes very large as grain size decreases but the growth rate of a large grain is rather limited. Therefore. a rather uniform size distribution of grain size is maintained once after the quasi-equilibrium state is reached. Quite frequently, however, the exaggerated grain growth (EGG) is observed to occur: only a limited number of grains grow exceptionally. From the observation that the EGG occurs only for the faceted grains with apparently straight solid-liquid interfaces, the EGG is suggested to be the consequence of growth process controlled by 2-dimensional nucleation. In this study, the result by computer calculation on the grain growth process controlled by various mechanisms will be given.

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A novel meso-mechanical model for concrete fracture

  • Ince, R.
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제18권1호
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    • pp.91-112
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    • 2004
  • Concrete is a composite material and at meso-level, may be assumed to be composed of three phases: aggregate, mortar-matrix and aggregate-matrix interface. It is postulated herein that although non-linear material parameters are generally used to model this composite structure by finite element method, linear elastic fracture mechanics principles can be used for modelling at the meso level, if the properties of all three phases are known. For this reason, a novel meso-mechanical approach for concrete fracture which uses the composite material model with distributed-phase for elastic properties of phases and considers the size effect according to linear elastic fracture mechanics for strength properties of phases is presented in this paper. Consequently, the developed model needs two parameters such as compressive strength and maximum grain size of concrete. The model is applied to three most popular fracture mechanics approaches for concrete namely the two-parameter model, the effective crack model and the size effect model. It is concluded that the developed model well agrees with considered approaches.

최대 및 평균 구상흑연크기에 의한 구상흑연주철재의 피로강도의 평가 (Evaluation of Fatigue Strength in Ductile Cast Iron by Maximum and Mean Size of Graphite)

  • 윤명진
    • 한국기계가공학회지
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    • 제11권1호
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    • pp.82-87
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    • 2012
  • For different ferrite-pearlite matrix structure, contain more than 90% spheroidal ratio of graphite, GCD 45-3, GCD 50, GCD 60 series and 70%, 80%, 90% spheroidal ratio of graphite, GCD 40, GCD 45-1, GCD 45-2 series, this paper has carried out rotary bending fatigue test, estimated maximum and mean size of spheroidal graphite, investigated correlation. It was concluded as follows. (1) Fatigue limit in $10^7$cycles and numbers of spheroidal graphite per 1$mm^2$ was linear relation. (2) projection area of graphite can be used to predict fatigue limit of Ductile Cast Iron. The Statistical distribution of extreme values of projection area of defects may be used as a guideline for the control of inclusion size in the steelmaking processes.