• 제목/요약/키워드: Remaining Strength

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A new formulation for strength characteristics of steel slag aggregate concrete using an artificial intelligence-based approach

  • Awoyera, Paul O.;Mansouri, Iman;Abraham, Ajith;Viloria, Amelec
    • Computers and Concrete
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    • 제27권4호
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    • pp.333-341
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    • 2021
  • Steel slag, an industrial reject from the steel rolling process, has been identified as one of the suitable, environmentally friendly materials for concrete production. Given that the coarse aggregate portion represents about 70% of concrete constituents, other economic approaches have been found in the use of alternative materials such as steel slag in concrete. Unfortunately, a standard framework for its application is still lacking. Therefore, this study proposed functional model equations for the determination of strength properties (compression and splitting tensile) of steel slag aggregate concrete (SSAC), using gene expression programming (GEP). The study, in the experimental phase, utilized steel slag as a partial replacement of crushed rock, in steps 20%, 40%, 60%, 80%, and 100%, respectively. The predictor variables included in the analysis were cement, sand, granite, steel slag, water/cement ratio, and curing regime (age). For the model development, 60-75% of the dataset was used as the training set, while the remaining data was used for testing the model. Empirical results illustrate that steel aggregate could be used up to 100% replacement of conventional aggregate, while also yielding comparable results as the latter. The GEP-based functional relations were tested statistically. The minimum absolute percentage error (MAPE), and root mean square error (RMSE) for compressive strength are 6.9 and 1.4, and 12.52 and 0.91 for the train and test datasets, respectively. With the consistency of both the training and testing datasets, the model has shown a strong capacity to predict the strength properties of SSAC. The results showed that the proposed model equations are reliably suitable for estimating SSAC strength properties. The GEP-based formula is relatively simple and useful for pre-design applications.

지하매설 고압가스배관의 수명예측을 위한 인위결함 배관의 파열실험 (Experimental Study on Rupturing of Artificial Flaw of Pipes for Life Prediction of Underground High Pressure Gas Pipes)

  • 이경은;김정환;하유진;길성희;조영도;문종삼
    • 한국가스학회지
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    • 제22권5호
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    • pp.62-71
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    • 2018
  • 2017년 한국가스안전공사 가스안전연구원의 자체 조사에 따르면, 국내 고압가스배관 중 매설된 배관의 길이는 대략 770km이며, 그 중 84%가 울산과 여수산업단지에 몰려 있다. 특히 20년 이상의 장기 운영 배관이 56%에 달하며, 이는 매설된 고압가스배관의 관리가 시급하다는 것을 시사하고 있다. 매설된 가스배관의 주요 사고 원인으로 미국 PHMSA, 유럽의 EGIG 등에서는 타공사와 외면부식을 지적하고 있으며, 배관 벽두께의 손실에 의한 누출 및 파열 등의 사고로 보고된다. 따라서 배관에 결함이 발생하였을 때, 그 결함이 배관의 잔존수명에 영향을 미치는 바를 평가하는 것이 중요하다. DNV나 ASME 등에서는 배관에 인위결함을 만든 후 수압 파열 실험을 통하여 배관의 잔존강도를 평가했다. 배관의 잔존강도를 운전압력과 연관시키면, 배관이 파열되는 시점의 벽 두께가 계산되며 해당 배관의 부식 성장률만 정확히 알 수 있다면, 배관의 잔존수명을 예측할 수 있다. 본 연구에서는 기존에 결함깊이가 벽두께의 80% 이하에서 적용된 수식을 개선하기 위하여 국내 매설배관의 80%를 차지하는 A53 Grade.B와 A106 Grade.B 배관에 대하여 결함 깊이가 80~90%의 범위에서 실험하였고, 결함과 잔존강도 관계를 표현한 수식을 만들었다.

A comparison of retentive strength of implant cement depending on various methods of removing provisional cement from implant abutment

  • Keum, Eun-Cheol;Shin, Soo-Yeon
    • The Journal of Advanced Prosthodontics
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    • 제5권3호
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    • pp.234-240
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    • 2013
  • PURPOSE. This study evaluated the effectiveness of various methods for removing provisional cement from implant abutments, and what effect these methods have on the retention of prosthesis during the definitive cementation. MATERIALS AND METHODS. Forty implant fixture analogues and abutments were embedded in resin blocks. Forty cast crowns were fabricated and divided into 4 groups each containing 10 implants. Group A was cemented directly with the definitive cement (Cem-Implant). The remainder were cemented with provisional cement (Temp-Bond NE), and classified according to the method for cleaning the abutments. Group B used a plastic curette and wet gauze, Group C used a rubber cup and pumice, and Group D used an airborne particle abrasion technique. The abutments were observed using a stereomicroscope after removing the provisional cement. The tensile bond strength was measured after the definitive cementation. Statistical analysis was performed using one-way analysis of variance test (${\alpha}$=.05). RESULTS. Group B clearly showed provisional cement remaining, whereas the other groups showed almost no cement. Groups A and B showed a relatively smooth surface. More roughness was observed in Group C, and apparent roughness was noted in Group D. The tensile bond strength tests revealed Group D to have significantly the highest tensile bond strength followed in order by Groups C, A and B. CONCLUSION. A plastic curette and wet gauze alone cannot effectively remove the residual provisional cement on the abutment. The definitive retention increased when the abutments were treated with rubber cup/pumice or airborne particle abraded to remove the provisional cement.

시효열화시킨 1Cr-1Mo-0.25V 강의 고온화의 회전굽힘 피로강도에 관한 연구 (Rotated Bending Fatigue Strength in Aged 1Cr-1Mo-0.25V Steel at Elevated Temperature)

  • 서창민;허정훈;남승훈
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제20권9호
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    • pp.2819-2832
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    • 1996
  • The estimation of the remaining life for the aged components in power plant as well as chemical and petroleum plants has been recently concerned. The raw materials used in this study are the 1Cr-1Mo-0.25V steel which intensified P and S compositions along with the nominal compositions of ASTM A 470 standard. Five kinds of specimens with the different degradation levels were prepared by isothermal aging heat treatment at 630.deg.C. The mechanical properties and rotated bending fatigue strength of virgin and aged 1Cr-1Mo-0.25V steel have been investigated through the hardness, tensile, fatigue test, SEM fractograph and EDS analysis at 538.deg.C and room temperature, respectively. Thus the data of aged specimens were compared with those of virgin specimen to evaluate the aging effects. The main results obtained in this study are as follows ; The decrease of the yield and tensile strength due to degradation was distinguished until 50, 000hrs simulated service time. And it was confirmed that the considerable amount of P, Mn, Cr and S was precipitated at the grain boundary of aged material through the SEM and EDS analysis. The rotated bendingd fatigue strength at 538.deg.C of virgin, 25, 000, 50, 000, 75, 000 and 100, 000 hrs aged material was decreased 44.6 %, 49.6 %, 51.5 %, 52.4% and 53.8% than that of virgin material at 10$_{7}$cycles of room temperature, respectively. The major cracks of virgin and aged materials mainly initiated at the inclusions including Si, P and Mn compositions which were located at the outer periphery of the specimen.n.

토너 박막의 신뢰성 평가를 위한 Peel-off Test의 주요인자 (Key Parameter of Peel-off Test for Reliability Assessment of Toner Film)

  • 김광일;김대은
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제34권11호
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    • pp.1567-1573
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    • 2010
  • 레이저 프린터에 의해 만들어진 인쇄물 및 활자는 토너 박막과 종이 사이의 계면력에 따라 그 품질과 신뢰성이 크게 좌우된다. 현재 토너 박막의 계면력을 측정하기 위한 방법은 peel-off test로써 이는 토너 박막의 표면 특성, 테이프의 점착특성, 그리고 실험을 수행하는 작업자의 성향과 같은 여러 복합인자들에 따라 측정되는 계면력 특성이 변한다는 문제를 가지고 있다. 따라서 본 연구에서는 peel-off test에서 측정된 계면력에 영향을 미치는 주요인자에 따른 토너 박막의 계면력과 박리 정도의 기여도를 다구찌 실험계획법을 사용하여 알아보았다. 그 결과, 토너 박막의 계면력은 주요인자들의 수준이 커질수록 그 영향력이 크게 증가하지만 토너 박막의 박리 정도는 그렇지 않았다. 또한, 본 연구의 주요인자들에 대한 조건에서 가장 큰 기여도를 가지는 인자는 시편의 이송속도로 나타났다.

매립장 석탄회의 긴급복구용 CLSM으로 활용 가능성 (Feasibility Study on CLSM for Emergency Recovery of Landfill Bottom Ash)

  • 김하석;김기석
    • 토지주택연구
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    • 제14권2호
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    • pp.137-145
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    • 2023
  • 본 연구에서는 매립석탄재를 이용한 CLSM의 실질적인 기술개발의 일환으로 매립석탄재의 입도분포 및 미립자 함량 등 물성에 따른 CLSM의 유동성, 블리딩 속도, 강도 등의 특성을 검토하였다. 그 결과 채취한 매립석탄재는 밀도 특성과 입도 분포가 다른 것으로 나타났으며 비산재의 양이 많고 혼합수를 많이 첨가한 시편의 경우 블리딩 비율이 기준을 만족하지 못하였고 압축강도 시험 결과, 4시간 동안 0.5MPa 이상의 강도발현은 단위결합재량이 200 이상인 반수석고를 사용한 시편의 경우 만족스러운 것으로 나타났다. 나머지 석고는 강도발현이 불량한 것으로 나타나 매립석탄재는 CLSM 소재로 활용이 가능할 것으로 판단되나 각 발전사의 회처리장에 매립된 석탄재의 물리화학적 특성을 규명하고 적용할 필요가 있다.

Potential of Erythrosine-Mediated Photodynamic Therapy as a Cavity Disinfectant: Antibacterial Efficacy and Bonding Ability

  • Gawon Lee;Haeni Kim;Siyoung Lee;Juhyun Lee
    • 대한소아치과학회지
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    • 제51권3호
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    • pp.290-298
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    • 2024
  • This study aimed to evaluate the antibacterial efficacy of erythrosine-mediated photodynamic therapy (PDT) against Streptococcus mutans (S. mutans) in dentin and its effect on the shear bond strength (SBS) of composite resin to dentin. Eighty extracted human noncarious premolars were used in this study. Forty teeth were used for the antibacterial activity test, while the remaining 40 were used for the SBS test. Both experiments were conducted with 4 experimental groups (n = 10): control (distilled water), sodium hypochlorite (NaOCl, 6%), chlorhexidine (CHX, 0.12%), and erythrosine-mediated PDT. Antibacterial effects were evaluated by counting S. mutans colony-forming units (CFUs). The SBS of composite resins to dentin was measured using a universal testing machine. All treatments (NaOCl, CHX, and PDT) demonstrated statistically significant differences in antibacterial activity compared with the control group (p < 0.05). The antibacterial effects were ranked from strongest to weakest as follows: NaOCl, PDT, and CHX. In the SBS test, the NaOCl group exhibited a statistically significant difference compared with the CHX, PDT, and control groups (p < 0.05), with the lowest bond strength. No statistically significant differences were found among the CHX, PDT, and control groups (p > 0.05). Erythrosine-mediated PDT exhibited significant antibacterial effects against S. mutans, with higher antibacterial activity than CHX but lower than NaOCl. Only NaOCl negatively affected the bond strength of composite resin to dentin. In conclusion, erythrosine-mediated PDT shows potential as a cavity disinfectant due to its significant antibacterial effects against S. mutans and lack of adverse effects on bond strength.

Effects of a new stirrup hook on the behavior of reinforced concrete beams

  • Zehra Sule Garip;Furkan Erdema
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제91권3호
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    • pp.263-277
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    • 2024
  • The primary aim of this study is to introduce an innovative configuration for stirrup hooks in reinforced concrete beams and analyze the impact of factors such as stirrup spacing, placement, and hook lengths on the structural performance of reinforced concrete beam elements. A total of 18 specimens were produced and subjected to reversed cyclic loading, with two specimens serving as reference specimens and the remaining 16 specimens utilizing a specifically developed stirrup hook configuration. The experiment used reinforced concrete beams scaled down to half their original size. These beams were built with a shear span-to-depth ratio of 3 (a/d=3). The experimental samples were divided into two distinct groups. The first group comprises nine test specimens that consider the contribution of concrete to shear strength, while the second group consists of nine test specimens that do not consider this contribution. The preparation of reference beam specimens for both groups involved the utilization of standard hooks. The stirrup hooks in the test specimens are configured with a 90-degree angle positioned at the midpoint of the bottom section of the beam. The criteria considered in this study included the distance between hooks, hook angle, stirrup spacing, hook orientation, and hook length. In the experimental group examining the contribution of concrete on shear strength, it was noted that the stirrup hooks of both the R1 reference specimen and specific test specimens displayed indications of opening. However, when the contribution of concrete on shear strength was not considered, it was observed that none of the stirrup hooks proposed in the R0 reference specimen and test specimens showed any indications of opening. Neglecting the contribution of concrete in the assessment of shear strength yielded more favorable outcomes regarding structural robustness. The study found that the strength values obtained using the suggested alternative stirrup hook were similar to those of the reference specimens. Furthermore, all the test specimens successfully achieved the desired strengths.

복합 레진으로 수복된 세 가지 첨와형태 와동의 파절 저항성에 관한 연구 (FRACTURE RESISTANCE OF THE THREE TYPES OF UNDERMINED CAVITY FILLED WITH COMPOSITE RESIN)

  • 최훈수;신동훈
    • 대한치과보존학회:학술대회논문집
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    • 대한치과보존학회 2008년도 Spring Scientific Meeting(the 129th) of Korean Academy if Conservative Dentistry
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    • pp.177-183
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    • 2008
  • 심미성 복합레진은 자연 치질을 보존시키며 나아가 잔존 치질의 강도를 강화시켜 준다. 복합레진 수복시 더 많은 치질을 남기기 위해 첨와 (undercut) 형태의 교합면 치질을 남긴 채 복합레진으로 수복하는 경우가 많으나, 어느 정도 강도가 복원되는지에 대해서는 잘 알려져 있지 않다. 이에 본 연구에서는 첨와 형태의 와동을 잔존치질의 두께 (법랑질 /법랑질과 상아질)에 따라 형성하고 복합레진으로 충전한 경우, 수복된 치아의 파절 저항성을 손상이 없는 자연치와 비교 평가하였다. 상악 대구치 40개의 교합면을 편평하게 삭제한 후 방사선 사진에서 치수각의 위치를 확인하였다. 대상 치아를 각 10개씩 4개군으로 분류하였으며, $1{\sim}3$군은 실험군으로 모두 협측에 깊이 7 mm, 근원심 폭경 5 mm의 첨와 형태 와동을 형성하였고, 와동저에서 치수각까지의 거리를 약 0.5 mm로 유지하였으며 교합면쪽의 치질 두께를 달리하였다. 1군은 법랑질과 소량의 상아질로 구성된 치질 두께를 1 mm, 2군은 법랑질과 상아질의 두께를 1.5 mm, 3군은 법랑질과 상아질의 두께를 2 mm가 되도록 하였고, 4군은 건전한 자연치를 와동형성 없이 대조군으로 사용하였다. 두께 측정은 방사선 사진을 스캔한 후 길이 확대 프로그램을 이용하였다. 각 와동을 37% 인산으로 산부식한 다음 단일병 접착제 Single $Bond^{TM}$ (3M/ESPE, USA)를 적용하였고 혼합형 복합레진 Filtek $Z-250^{TM}$ (3M/ESPE, USA)을 사용하여 적층 충전하였다. 치아를 실온에서 증류수에 24시간 동안 보관한 다음 Sof-Lex system (3M/ESPE, USA)을 사용하여 연마하였다. 이후 자가중합형 레진에 교합면을 기저부에 평행한 상태로 치근부를 매몰한 다음 Universal testing machine (Zwick Z010, Germany)에서 지름 3 mm의 staineless steel rod를 1 mm/min의 cross-head speed로 하중을 가하여 파절 강도를 측정하였다. 통계 분석은 95% 유의 수준의 One-way ANOVA와 Tukey test를 이용하였으며 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 와동 형성 후 복합레진을 수복한 군들은 대조군에 비해 약 75%의 파절 강도를 보였다. 2. 교합면쪽 잔존 치질의 두께에 따른 파절 저항은 유의한 차이를 보이지 않았다 (p > 0.05). 복합레진을 이용하여 첨와 형태의 와동을 수복한 후 파절 강도를 측정한 결과 건전 치아보다는 강도가 낮았지만, 상부의 잔존 치질이 대부분 법랑질로 이루어진 경우에도 복합 레진으로 수복하면 건전 치아 파절 강도의 75%까지 유지할 수 있다는 결론을 얻었다.

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복합 레진으로 수복된 세 가지 첨와형태 와동의 파절 저항성에 관한 연구 (FRACTURE RESISTANCE OF THE THREE TYPES OF UNDERMINED CAVITY FILLED WITH COMPOSITE RESIN)

  • 최훈수;신동훈
    • Restorative Dentistry and Endodontics
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    • 제33권3호
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    • pp.177-183
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    • 2008
  • 심미성 복합레진은 자연 치질을 보존시키며 나아가 잔존 치질의 강도를 강화시켜 준다. 복합레진 수복시 더 많은 치질을 남기기 위해 첨와 (undercut) 형태의 교합면 치질을 남긴 채 복합레진으로 수복하는 경우가 많으나, 어느 정도 강도가 복원되는지에 대해서는 잘 알려져 있지 않다. 이에 본 연구에서는 첨와 형태의 와동을 잔존 치질의 두께 (법랑질 / 법랑질과 상아질)에 따라 형성하고 복합레진으로 충전한 경우, 수복된 치아의 파절 저항성을 손상이 없는 자연치와 비교평가하였다. 상악 대구치 40개의 교합면을 편평하게 삭제한 후 방사선 사진에서 치수각의 위치를 확인하였다. 대상 치아를 각 10개씩 4개군으로 분류하였으며, 1$\sim$3군은 실험군으로 모두 협측에 깊이 7 mm, 근원심 폭경 5 mm의 첨와 형태 와동을 형성하였고, 와동저에서 치수각까지의 거리를 약 0.5 mm로 유지하였으며 교합면쪽의 치질 두께를 달리하였다. 1군은 법랑질과 소량의 상아질로 구성된 치질 두께를 1 mm, 2군은 법랑질과 상아질의 두께를 1.5 mm, 3군은 법랑질과 상아질의 두께를 2 mm가 되도록 하였고, 4군은 건전한 자연치를 와동형성 없이 대조군으로 사용하였다. 두께 측정은 방사선 사진을 스캔한 후 길이 확대 프로그램을 이용하였다. 각 와동을 37% 인산으로 산부식한 다음 단일병 접착제 Single $Bond^{TM}$ (3M/ESPE, USA)를 적용하였고 혼합형 복합레진 Filtek $SZ-250^{TM}$ (3M/ESPE, USA)을 사용하여 적층 충전하였다. 치아를 실온에서 증류수에 24시간 동안 보관한 다음 Sof-Lex system (3M/ESPE, USA)을 사용하여 연마하였다. 이후 자가중합형 레진에 교합면을 기저부에 평행한 상태로 치근부를 매몰한 다음 Universal testing machine (Zwick Z010, Germany)에서 지름 3 mm의 staineless steel rod를 1 mm/min의 cross-head speed로 하중을 가하여 파절 강도를 측정하였다. 통계 분석은 95% 유의 수준의 One-way ANOVA와 Tukey test를 이용하였으며 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 와동 형성 후 복합레진을 수복한 군들은 대조군에 비해 약 75%의 파절 강도를 보였다. 2. 교합면쪽 잔존 치질의 두께에 따른 파절 저항은 유의한 차이를 보이지 않았다 (p > 0.05). 복합레진을 이용하여 첨와 형태의 와동을 수복한 후 파절 강도를 측정한 결과 건전 치아보다는 강도가 낮았지만, 상부의 잔존 치질이 대부분 법랑질로 이루어진 경우에도 복합 레진으로 수복하면 건전 치아 파절 강도의 75%까지 유지할 수 있다는 결론을 얻었다.