Purple non-sulfur bacteria, Rhodobacter sphaeroides KD131 grew to reach the maximum cell concentration in 45 hrs of incubation in the synthetic media containing (NH4)2SO4, L-aspartic acid and succinic acid as the carbon and nitrogen sources, respectively, at 30oC under 8 klux irradiance using halogen lamp. The strain produced hydrogen from the middle of the logarithmic growth phase and continued until the cell growth leveled out. The strain grew and produced hydrogen under the irradiance of 3-30 klux, but cell growth was inhibited over 100 klux. In addition, anaerobic/light culture condition was better than the aerobic/dark on the hydrogen production. Among various photo-bioreactors examined, the flat-vertical reactor manufactured using clear acrylic plastic material showed the best hydrogen production rate at the given culture condition.
The purposes of this study are to verify a reasonable model of material characteristic and to propose a rational model of reinforcement characteristic considering monotonic and cyclic loading about manufactured reinforcing steel in Korea. Longitudinal reinforcements of the plastic hinge region were behaved tensile deformation and compressional deformation by direction of lateral loading. However Confinement steels were behaved only tensile deformation by lateral loading. Transverse steels were laid the state of tension in the lateral loading of time, and they were laid state that stress is zero when it was removed lateral load. The tests for cyclic tension loading were performed for test variable as yield strength and reinforcement bar sizes. It was estimated that the total strain energy per unit volume was 74 $MJ/m^3$. The modified ultimate concrete compression strain model was proposed based on experimental study of cyclic tension test for manufactured reinforcing steel in Korea.
Experimental and numerical studies were done to investigate seismic performance of slender sheat wall with no boundary confinement. 1/3 scale-specimens that model the plastic region of long slender shear walls subjected to combined axial load and bending moment were rested to investigate strength, ductility, capacity of energy dissipation and strain distribution. The experimental results show that the slender walls fail due to early crushing in the compressive boundary, and then have very low ductility. The measured maximum compressive strain is 0.0021, which is much less then 0.004 being commonly used for estimation of ductility. The experimental results indicates that the maximum compressive strain is not a fixed value but is affected by moment gradient along the shear wall height and distance from neutral axis to the extreme compressive fiber.
Experimental and numerical studies were done to investigate seismic performance of slender shear walls with no boundary confinement that are principal structural members of high0rise bearing wall buildings. 1/3 scale specimens that model the plastic region of long slender shear walls subjected to combined axial load and bending moment were tested to investigate strength, ductility, capacity of energy dissipation, and strain distribution, The experimental results show that the slender shear walls fail due to early crushing in the compressive boundary, and then have very low ductility. The measured maximum compressive strain is 0.0021, much less than 0.004 being commonly used for estimation of ductility. This result indicates that the maximum compressive strain is not a fixed value but is affected by moment gradient along the shear wall height and distance from the neutral axis to the extreme compressive fiber.
변형영화(strain-softening)현상을 보이는 철근 콘크리트 구조물의 실제 파괴 발생시까지의 거동을 해석하기 위하여 변위제어법을 사용하고, 해석결과의 신뢰도가 떨어지지 않으면서도 해석 수행시간을 줄이기 위하여 기존의 층상화 방법과 비층상화 방법의 장점을 조합한 새로운 기법에 의하여 구조물의 해석을 실시하였다. 또한 선택된 요소의 크기에 따라 해석결과가 다르게 나타나는 현상을 보정해 주기 위한 방법으로 파괴 에너지의 개념을 도입하여 단면의 변형도 분포를 바꾸어 주는 방식을 제안하였으며, 이에 의한 해석을 실시하여 실험치와 비교하였다.
내식성과 기계적 성능이 우수한 316L 스테인리스 강의 저주기 변형률제어 피로시험에서 3가지 변형률진폭과 3가지 변형률비의 조건이 피로수명에 미치는 효과를 분석하였다. 낮은 변형률범위에서 곡선이 거의 중첩되는 Masing 거동이 나타나고, 높은 변형률범위에서 비선형거동 응력범위가 서로 크게 벗어나는 non-Masing 거동과 함께 평균응력의 감소가 나타났다. 소성 변형률에너지를 이용하여 저주기 피로수명을 예측하고 non-Masing 거동을 고려한 수명예측 방법의 정확성 여부를 검토하였다. 각각의 변형률진폭과 변형률비의 조건에서 초기 수 사이클 동안 반복경화 현상 후 장시간동안 점진적으로 낮아져 연화하다가 파괴 되었다. 저사이클 피로수명을 정확히 예측하기 위해서는 변형률진폭에 따라 Masing 및 non-Masing 거동을 구분하고, 이를 반영한 수명예측식을 적용해야 함을 알았다.
Connections play a significant role in strength of structures against earthquake-induced loads. According to the post-seismic reports, connection failure is a cause of overall failure in reinforced concrete (RC) structures. Connection failure results in a sudden increase in inter-story drift, followed by early and progressive failure across the entire structure. This article investigated the cyclic performance and behavioral improvement of shape-memory alloy-based connections (SMA-based connections). The novelty of the present work is focused on the effect of shape memory alloy bars is damage reduction, strain recoverability, and cracking distribution of the stated material in RC moment frames under seismic loads using 3D nonlinear static analyses. The present numerical study was verified using two experimental connections. Then, the performance of connections was studied using 14 models with different reinforcement details on a scale of 3:4. The response parameters under study included moment-rotation, secant stiffness, energy dissipation, strain of bar, and moment-curvature of the connection. The connections were simulated using LS-DYNA environment. The models with longitudinal SMA-based bars, as the main bars, could eliminate residual plastic rotations and thus reduce the demand for post-earthquake structural repairs. The flag-shaped stress-strain curve of SMA-based materials resulted in a very slight residual drift in such connections.
It is essential to design crashworthy marine structures for operations in Arctic regions, especially ice-covered waters, where the structures must have sufficient capacity to resist iceberg impact. In this study, a numerical analysis of a colliding accident between an iceberg and stiffened plates was carried out employing the commercial finite element code ABAQUS/Explicit. The ice material model developed by Liu et al. (2011) was implemented in the simulations, and its availability was verified by performing some numerical simulations. The influence of the ambient temperature on the structural resistance was evaluated while the local stress, plastic strain, and strain energy density in the structure members were addressed. The present study revealed the risk of fracture in terms of steel embrittlement induced by ambient temperature. As a result, the need to consider the possibility of brittle failure in a plate-stiffener junction during operations in Arctic regions is acknowledged. Further experimental work to understand the structural behavior in a plate-stiffener junction and HAZ is required.
Properties of AFS vary with the changes in the face-sheet materials. Hence, the performance of AFS can be optimized by selecting face-sheet materials. In this work, three types of face-sheet materials representing elastic-perfectly plastic, elastic-plastic strain hardening and purely elastic materials were employed to study their effects on the flexural behavior and failure mechanism of AFS systematically. Result showed face-sheet materials affected the failure mechanism and energy absorption ability of AFS significantly. When the foam cores were sandwiched by aluminum alloy 6061, the AFS failed by face-sheet yielding and crack without collapse of the foam core, there was no clear plastic platform in the Load-Displacement curve. When the foam cores were sandwiched by stainless steel 304 and carbon fiber fabric, there were no face-sheet crack and the sandwich structure failed by core shear and collapse, plastic platform appeared. Energy absorption abilities of steel and carbon fiber reinforced AFS were much higher than aluminum alloy reinforced one. Carbon fiber was suggested as the best choice for AFS for its light weight and high performance. The versus strength ratio of face sheet to core was suggested to be a significant value for AFS structure design which may determine the failure mechanism of a certain AFS structure.
샤피충격시험은 동적하중 하에 있는 고분자 재료의 거동을 이해하는데 가장 널리 사용되고 있는 방법이다. 본 연구에서는 샤피충격시험장치에서 얻어지는 파단에너지를 사용하여 나일론 소재 샤피 시편의 노치각도에 따른 에너지 해방율을 구하는 방법을 제시하였다. 또한 샤피충격시험장치를 계장화하여 최대 하중과 파단 시까지 소요되는 에너지 등의 파손인자들을 산출하였다. 그리고 노치각도에 따른 동적파괴 인성치와 유한요소법을 사용하여 중앙집중 하중 하에서 사피 시편의 노치각도에 따른 응력분포를 산출하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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