• 제목/요약/키워드: Neutral axis.

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철도교량 단부 전환부 궤도시스템의 구조적 거동특성 및 장기 내구성능 분석 (Evaluation of the Structural Behavior Characteristics and Long Term Durability for Transition Track Systems in Railway Bridge Deck Ends)

  • 이광도;정인철;최정열;박용걸
    • 한국철도학회논문집
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    • 제17권4호
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    • pp.260-269
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    • 2014
  • 본 논문의 목적은 철도교량 단부 전환부 궤도의 구조적 거동특성을 평가하는 것이다. 국내 고속철도 교량상 궤도표준단면을 이용하여 전환부 궤도구조를 설계 및 제작하여 피로시험 전, 후에 대한 전환부 궤도시스템의 중립축 및 동특성(고유진동수 및 감쇠비)의 변화를 비롯하여 피로균열 발생경향을 수치해석 결과와 비교, 검토하였다. 연구결과, 국내 고속철도 궤도설계기준을 준용하여 설계한 전환부 궤도시스템에 대한 동특성을 실험적으로 산정하였으며 국내 철도하중 및 충격효과를 고려한 피로하중에 대한 구조적 건전성을 실험 및 해석적으로 입증하였다.

Effect of corrosion on the ultimate strength of double hull oil tankers - Part I: stiffened panels

  • Kim, Do Kyun;Park, Dae Kyeom;Kim, Jeong Hwan;Kim, Sang Jin;Kim, Bong Ju;Seo, Jung Kwan;Paik, Jeom Kee
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제42권4호
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    • pp.507-530
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    • 2012
  • Age-related problems especially corrosion and fatigue are normally suffered by weatherworn ships and aging offshore structures. The effect of corrosion is one of the important factors in the Common Structural Rule (CSR) guideline of the ship design based on a 20 or 25 years design life. The aim of this research is the clarification of the corrosion effect on ultimate strength of stiffened panels on various types of double hull oil tankers. In the case of ships, corrosion is a phenomenon caused by the ambient environment and it has different characteristics depending on the parts involved. Extensive research considering these characteristic have already done by previous researchers. Based on this data, the ultimate strength behavior of stiffened panels for four double hull oil tankers such as VLCC, Suezmax, Aframax, and Panamax classes are compared and analyzed. By considering hogging and sagging bending moments, the stiffened panels of the deck, inner bottom and outer bottom located far away from neutral axis of ship are assessed. The results of this paper will be useful in evaluating the ultimate strength of an oil tanker subjected to corrosion. These results will be an informative example to check the effect of ultimate strength of a stiffened panel according to corrosion addition from CSR for a given type of ship.

N2/NH3/SiH4 유도 결합형 플라즈마의 압력과 혼합가스 비율에 따른 이온 및 중성기체 밀도 분포 (Distribution of Ions and Molecules Density in N2/NH3/SiH4 Inductively Coupled Plasma with Pressure and Gas Mixture Ratio))

  • 서권상;김동현;이호준
    • 전기학회논문지
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    • 제66권2호
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    • pp.370-378
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    • 2017
  • A fluid model of 2D axis-symmetry based on inductively coupled plasma (ICP) reactor using $N_2/NH_3/SiH_4$ gas mixture has been developed for hydrogenated silicon nitride ($SiN_x:H$) deposition. The model was comprised of 62 species (electron, neutral, ions, and excitation species), 218 chemical reactions, and 45 surface reactions. The pressure (10~40 mTorr) and gas mixture ratio ($N_2$ 80~96 %, $NH_3$ 2~10 %, $SiH_4$ 2~10 %) were considered simulation variables and the input power fixed at 1000 W. Different distributions of electron, ions, and molecules density were observed with pressure. Although ionization rate of $SiH_2{^+}$ is higher than $SiH_3{^+}$ by electron direct reaction with $SiH_4$, the number density of $SiH_3{^+}$ is higher than $SiH_2{^+}$ in over 30 mTorr. Also, number density of $NH^+$ and $NH_4{^+}$ dramatically increased by pressure increase because these species are dominantly generated by gas phase reactions. The change of gas mixture ratio not affected electron density and temperature. With $NH_3$ and $SiH_4$ gases ratio increased, $SiH_x$ and $NH_x$ (except $NH^+$ and $NH_4{^+}$) ions and molecules are linearly increased. Number density of amino-silane molecules ($SiH_x(NH_2)_y$) were detected higher in conditions of high $SiH_x$ and $NH_x$ molecules density.

칼슘용출 열화 조건에서 광물질 혼화재를 사용한 RC부재의 휨 거동에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on Characteristics of Flexural Behavior in RC Member with Mineral Admixture under Calcium Leaching Degradation)

  • 이경종;최소영;최윤석;양은익
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제22권2호
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    • pp.16-25
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    • 2018
  • 콘크리트는 장기수명이 요구되는 구조물에 적합한 건설재료로 내구성이 우수하지만 장기간 지하수에 노출되어 발생하는 칼슘용출 현상에 대한 이해 및 이에 따른 RC 부재의 휨 거동 특성을 평가할 필요가 있다. 실험결과에 따르면, 광물질 혼화재는 RC 부재의 장기강도 개선에 효과적이지만, 칼슘용출이 발생하면 RC 부재의 항복하중 및 휨 강성이 감소하고 중립축깊이와 처짐량이 증가하는 것으로 나타났다. 따라서 칼슘용출에 의한 열화는 RC 부재의 성능 저하를 유발하므로 칼슘용출 환경에 노출되는 지하구조물에 광물질 혼화재가 적용될 경우에는, 광물질 혼화재 종류에 따른 최적 혼입 비율이 마련되어야할 것으로 사료된다.

A Inclined Slot-excited Circular Plasma Source with a Cusp Magnetic Field

  • You, H.J.;Kim, D.W.;Koo, M.;Jang, S.W.;Jung, Y.H.;Lee, B.J.
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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    • pp.435-435
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    • 2010
  • A inclined slot-excited plasma source is newly designed and constructed for higher flux HNB(Hyperthermal Neutral Beam) generation. The present source is different from the vertical SLAN(SLot ANtenna) sources [1] in two aspects. One is that the slots are inclined, and the other is that the magnetic field is configured to a cusp type. These modifications are intended to make the source plasma operated in sub-milli-torr pressure regime and as thin as possible, both of which is to get higher HNB flux by decreasing the re-ionization rate of the reflected atoms from the neutralizer [2]. The plasma is generated in a quartz tube of internal diameter 170 mm enclosed in a aluminum application chamber of larger diameter 250 mm. The microwave power is fed to the plasma chamber by 8 inclined slots cut into the application chamber wall. The slots are coupled the chamber to a WR280 waveguide wound around it to form a ring resonator. In order to make two slots $\lambda_g/2$ apart in phase, the adjacent slots are rotated in opposite directions. The rotation angle of the slots are set to $60^{\circ}$ from the chamber axis. Between the quartz chamber and the aluminum cylindrical chamber 8 NdFeB magnets are equally spaced and fixed to form the cusp magnetic field confinement and ECR (Electron Cyclotron Resonance) field. In this presentation, the magnetic and electromagnetic simulations, and the measured plasma parameters are given for both the inclined and the vertical slot-excited plasma sources. We also discuss how the sources can be tailored to suit better-performing HNB sources.

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Synthesis and Photocatalytic Properties of SnO2-Mixed and Sn-Doped TiO2 Nanoparticles

  • Choi, Hong-Goo;Yong, Seok-Min;Kim, Do-Kyung
    • 한국재료학회지
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    • 제22권7호
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    • pp.352-357
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    • 2012
  • $SnO_2$-mixed and Sn-doped $TiO_2$ nanoparticles were synthesized via a hydrothermal process. $SnO_2$-mixed $TiO_2$ nanoparticles prepared in a neutral condition consisted of anatase $TiO_2$ nanoparticles(diamond shape, ~25 nm) and cassiterite $SnO_2$ nanoparticles(spherical shape, ~10 nm). On the other hand, Sn-doped $TiO_2$ nanoparticles obtained under a high acidic condition showed a crystalline phase corresponding to rutile $TiO_2$. As the Sn content increased, the particle shape changed from rod-like(d~40 nm, 1~200 nm) to spherical(18 nm) with a decrease in the particle size. The peak shift in the XRD results and a change of the c-axis lattice parameter with the Sn content demonstrate that the $TiO_2$ in the rutile phase was doped with Sn. The photocatalytic activity of the $SnO_2$-mixed $TiO_2$ nanoparticles dramatically increased and then decreased when the $SnO_2$ content exceeded 4%. The increased photocatalytic activity is mainly attributed to the improved charge separation of the $TiO_2$ nanoparticles with the $SnO_2$. In the case of Sn-doped $TiO_2$ nanoparticles, the photocatalytic activity increased slightly with the Sn content due most likely to the larger energy bandgap caused by Sn-doping and the decrease in the particle size. The $SnO_2$-mixed $TiO_2$ nanoparticles generally exhibited higher photocatalytic activity than the Sn-doped $TiO_2$ nanoparticles. This was caused by the phase difference of $TiO_2$.

포스트 텐션 공법으로 보강된 SC 합성보의 휨 거동 (Flexural Behavior of Steel-Concrete Composite Beams Strengthened by Post Tension Method)

  • 류수현;김희철
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제14권3호
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    • pp.186-195
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    • 2010
  • 본 논문은 SC합성보에 정착구의 높이, 새들의 형태, 가력시점을 변수로 하여 비부착 포스트텐션 보강을 하고 휨실험을 통해 보강방법을 평가하여 적절한 보강방법을 제시하고자 하엿다. 실험결과 보강 전 SC합성보의 최대내력은 실험값/이론값이 0.97로 나타났으나 보강 후는 1.00~1.21로 나타나 보강효과를 확인할 수 있었다. 변위 및 변형률 분석결과 정착구의 높이 및 가력시점에 상관없이 보강 후 중립축에 정착구를 설치한 D120계열 실험체가 최대하중이후 급격한 하중저하 없이 변위가 지속적으로 증가하며 각 부분의 변형률도 비교적 적게 나타나는 안정적인 거동을 했다. 보강효과면에서 선 가력 후 보강한 SCR-UD120실험체가 보강 전 SC합성보에 비해 최대내력이 1.72배 증가하여 가장 우수한 것으로 나타났다.

극대화된 밴드갭을 갖는 켈빈 격자 구조의 아이소-지오메트릭 최적 설계 (Isogeometric Optimal Design of Kelvin Lattice Structures for Extremal Band Gaps)

  • 최명진;오명훈;조선호;구본용
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제32권4호
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    • pp.241-247
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    • 2019
  • 밴드갭은 기계적 파동의 전파가 금지되는 특정 주파수 범위를 의미한다. 본 연구는 경사도 기반의 설계 최적화 방법을 사용하여 낮은 가청 주파수 범위에서 밴드갭을 갖는 3차원 켈빈 격자를 설계하는 것을 목적으로 하고 있다. 블로흐 이론을 이용하여 무한주기 격자에서의 탄성파 전파를 해석하고, 기하학적으로 엄밀한 빔 이론에서 선형화를 통해 얻은 전단 변형 가능한 빔 모델을 사용하여 격자 구조 연결선을 모델링하였다. 주어진 격자 구성에서 중립 축 및 단면 두께를 B-spline 함수를 이용한 아이소-지오메트릭 매개화를 통해 설계 변수로 정의하고, 격자 구조의 밴드갭의 크기를 극대화하는 최적 설계를 수행하였다.

고무튜브 몰드 프리캐스트 콘크리트 유공 슬래브 개발에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on the Development of Void Precast Concrete Slab using Rubber Tube Mold for Inner Core)

  • 배규웅;홍성엽
    • 한국건축시공학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.293-303
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    • 2021
  • 국내 PC공장은 PC 유공 슬래브를 생산하기 위해 자동화 설비를 도입하거나 매입물 삽입을 통해 중공 단면을 구현하지만 PC공장의 과다한 초기투자비용이 생산원가의 증가라는 주요 원인으로 작용하기에 다른 대안이 필요한 상황이다. 따라서 본 연구에서는 PC 유공 슬래브 부재 생산시 고무 튜브를 내부 속빈 공간을 형성하는 거푸집으로 사용함으로써 다양한 중공 형상의 성형 및 대단면화, 초경량화, 신속생산 대응 가능을 통한 생산성 확보에 기여하고자 한다.

중공형 콘크리트 충전 FRP Tube 말뚝의 휨강도 산정 (An Evaluation of Flexural Strength of Hollow Concrete Filled FRP Tube Piles)

  • 김형준;정흥진
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제26권6호
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    • pp.204-211
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    • 2022
  • 본 연구에서는 복합말뚝의 장점을 활용하고 CFT말뚝의 단점인 부식에 대한 문제점을 해결할 수 있는 모델로 중공형 콘크리트 충전 FRP Tube 말뚝(Hollow Concrete Filled FRP Tube Pile, HCFFT말뚝)을 제시하였고, 수치해석 모델을 개발하여 거동을 분석하였다. 콘크리트가 손상 소성 거동, 강재가 항복 소성 거동, FRP가 탄성 거동을 한다는 것을 고려하여 변형률적합법을 적용하고, 중립축으로부터의 거리에 따른 FRP Tube 단면의 변화를 고려하여 HCFFT말뚝의 휨 강도 산정식을 제안하였다. 휨 강도 산정식과 수치해석 결과, 실험결과를 비교 분석하여 적정성을 검증하였다. 본 연구 결과는 FRP를 이용한 다양한 HCFFT말뚝의 최적설계에 기초자료로서 활용될 수 있을 것으로 판단된다.