Transactions of the Korean hydrogen and new energy society
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v.22
no.2
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pp.199-205
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2011
Stainless steel 304 and 316 plates were deposited with the multi-layered coatings of titanium film (0.1 um) and gold film (1-2 um) by an electron beam evaporation method. The XRD patterns of the stainless steel plates modified with the multi-layered coatings showed the crystalline phases of the external gold film and the stainless steel substrate. Surface microstructural morphologies of the stainless steel bipolar plates modified with multi-layered coatings were observed by AFM and FE-SEM images. The external gold films formed on the stainless steel plates showed micro structure of grains of about 100 nm diameter. The grain size of the external surface of the stainless steel plates increased with the gold film thickness. The electrical resistance and water contact angle of the stainless steel bipolar plates covered with multi-layered coatings were examined with the thickness of the external gold film.
Journal of the Korean institute of surface engineering
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v.41
no.2
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pp.76-82
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2008
We investigated sterilization characteristics of UV lights by counting the number of bacteria units with varying sterilization time and distance from the light source. We focused on an idea that UV light of 184.9 nm could generate ozone and developed a new sterilizer. The UV-ozone duplex system sterilized bacteria faster than UV-only sterilizers. To reduce shadowing effects by target objects, we used UV transparent quartz plate as a support and put a reflecting plate. Distribution of UV irradiation intensity and ozone supply were analyzed by a 3D model and measured by a semiconductor UV sensor. But even with an Al reflector, multi-layered pens could not be treated properly from UV irradiation only. Ozone generating lamp could treat more uniformly multi-layered pens with a stirring fan by supplying ozone to shadowed surfaces.
In the present paper, the wave absorbing performance of the fully submerged horizontal porous plates has been investigated, numerically and experimentally. The submerged porous system is composed of multi-layered horizontal porous plates that are clamped at the vertical setwall, which are slightly inclined and placed vertically, in parallel, with spacing. The hydrodynamic interaction of incident waves with the rigid porous multi-layered plates was formulated within the context of linear wave-body interaction theory and Darcy's law. In order to validate the effectiveness of the present computing code, the numerical results were compared with the analytical and experimental results. It is found that triple horizontal porous plates with slight inclination, if properly tuned for wave energy dissipation against the standing waves in front of the vertical wall, can have high performances in reducing the reflected wave amplitudes against the incident waves over a wide range of wave frequency.
In a high speed train, multi-layered panels for floor, side wall and roof are important sound insulating part. As these multi-layered panels require high bending strength vs. weight, corrugated steels or aluminium honeycomb panel are generally used. However, with some inevitable factors, these panels show lower sound insulation performance than that of the plate with the same weight. Transmission loss(TL) often severely decreases in a particular frequency range because of the decrease of the critical frequency, occurrence of local resonance modes and cavity resonance modes, which are not shown in a plate. In this study, frequency range and cause of the TL drop are investigated on the corrugated and honeycomb panels.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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v.27
no.10
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pp.1793-1799
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2003
An optimal design of a multi-layered plate structure to endure high-velocity impact has been suggested by using size optimization after numerical simulations. The NET2D, a Lagrangian explicit time-integration finite element code for analyzing high-velocity impact, was used to find the parameters for the optimization. Three different materials such as mild steel, aluminum for a multi-layered plate structure and die steel for the pellet, were assumed. In order to consider the effects of strain rate hardening, strain hardening and thermal softening, Johnson-Cook model and Phenomenological Material Model were used as constitutive models for the simulation. It was carried out with several different gaps and thickness of layers to figure out the trend in terms of those parameters' changes under the constraint, which is against complete penetration. Also, the measuring domain has been shrunk with several elements to reduce the analyzing time. The response surface method based on the design of experiments was used as optimization algorithms. The optimized thickness of each layer in which perforation does not occur has been obtained at a constant velocity and a designated total thickness. The result is quite acceptable satisfying both the minimized deformation energy and the weight criteria. Furthermore, a conceptual idea for topology optimization was suggested for the future work.
This paper presents a novel analytical formulation for the analysis of composite beams with partial shear interaction stiffened by a bolted longitudinal plate accounting for time effects, such as creep and shrinkage. The model is derived by means of the principle of virtual work using a displacement-based formulation. The particularity of this approach is that the partial interaction behaviour is assumed to exist between the top slab and the joist as well as between the joist and the bolted longitudinal stiffening plate, therefore leading to a three-layered structural representation. For this purpose, a novel finite element is derived and presented. Its accuracy is validated based on short-and long-term analyses for the particular cases of full shear interaction and partial shear interaction of two layers for which solutions in closed form are available in the literature. A parametric study is carried out considering different stiffening arrangements to investigate the influence on the short-and long-term behaviour of the composite beam of the shear connection stiffness between the concrete slab and the steel joist, the stiffness of the plate-to-beam connection, the properties of the longitudinal plate and the concrete properties. The values of the deflection obtained from the finite element simulations are compared against those calculated using the effective flexural rigidity in accordance with EC5 guidelines for the behaviour of elastic multi-layered beams with flexible connection and it is shown how the latter well predicts the structural response. The proposed numerical examples highlight the ease of use of the proposed approach in determining the effectiveness of different retrofitting solutions at service conditions.
The paper considers the dynamic behaviour of the two-layered and multi-layered plate packets under dynamic (seismic) loading. These models correspond to the base-foundation packet structures. The analysis of the various models, including the models of contact between the layers, is derived on the base of the precise solutions of elasticity theory equations. It is shown that the application of the seismoisolator or, in general, less rigid materials between the base and the foundation brings to reduction of the natural frequencies of free vibrations of the packet base-foundation, as well as to the significant reduction of the negative seismic effect on the structures.
A method based on finite element discretization is developed for optimizing the polarization profile of PVDF film to create the modal transducer for specific modes. Using this concept, one can design the modal transducer in two-dimensional structure having arbitrary geometry and boundary conditions. As a practical means for implementing this polarization profile without repoling the PVDF film the polarization profile is approximated by optimizing electrode patterns, lamination angles, and poling directions of the multi-layered PVDF transducer. This corresponds to the approximation of a continuous function using discrete values. The electrode pattern of each PVDF layer is optimized by deciding the electrode of each finite element to be used or not. Genetic algorithm, suitable for discrete problems, is used as an optimization scheme. For the optimization of each layers lamination angle, the continuous lamination angle is encoded into discrete value using binary 5 bit string. For the experimental demonstration, a modal sensor for first and second modes of cantilevered composite plate is designed using two layers of PVDF films. The actuator is designed based on the criterion of minimizing the system energy in the control modes under a given initial condition. Experimental results show that the signals from residual modes are successfully reduced using the optimized multi-layered PVDF sensor. Using discrete LQG control law, the modal peaks of first and second modes are reduced in the amount of 12 dB and 4 dB, resepctively.
Multi-layered material (sandwich panel) consists of double-sided steel plate which is incombustible material or similar material and core material which is not incombustible material. In case of sandwich panel which uses combustible material as insulation, flames spread inside the steel plate at the time of fire so that it is difficult to extinguish fire from the outside and flames spread rapidly and may cause the building to collapse. The current Building Act requires the sandwich panel to secure fire-retardant performance according to the purpose and size of building. In this study, the fire spreading prevention structure applied to partial exterior walls was applied to multi-layered material and its effect was measured through full scale fire test and the possibility to secure fire safety of buildings by applying the fire spreading prevention structure to multi-layered material in future was presented.
Amir, Saeed;Arshid, Ehsan;Arani, Mohammad Reza Ghorbanpour
Smart Structures and Systems
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v.23
no.5
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pp.429-447
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2019
The present study analyzed free vibration of the three-layered micro annular/circular plate which its core and face sheets are made of saturated porous materials and FG-CNTRCs, respectively. The structure is subjected to magneto-electric fields and magneto-electro-mechanical pre loads. Mechanical properties of the porous core and also FG-CNTRC face sheets are varied through the thickness direction. Using dynamic Hamilton's principle, the motion equations based on MCS and FSD theories are derived and solved via GDQ as an efficient numerical method. Effect of different parameters such as pores distributions, porosity coefficient, pores compressibility, CNTs distribution, elastic foundation, multi-physical pre loads, small scale parameter and aspect ratio of the plate are investigated. The findings of this study can be useful for designing smart structures such as sensor and actuator.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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