This study was conducted to examine the fatigue phenomenon of mechanical properties in tencel fabrics by repeated washing & shear and tensile deformation. The obtained results are as follows. After performing repeated shear tensile deformation, RT of tencel showed higher increase rate than that of cotton and rayon, whereas its WT and EM was a smaller decrease rate than that of them. This means that tencel's resistance to tensile deformation was the greatest. In the repeated washing and shear tensile deformation, tencel's 2HB, 2HG and 2HG5 showed a remarkable increase rate. In terms of deformation frequency, the greatest change rate appeared at the time of 1000 cycles of repeated shear tensile deformation and 15 times of repeated washing. In the hand value and THV, KOSHI showed a higher increase rate for tencel than for cotton and rayon in both repeated washing and shear tensile deformation, and NUMERI showed a higher increase rate. In the THV the change rate of rayon and cotton could be rarely seen but for tencel, it decreased. tencel's change rate of thermal insulation value by materials was 1.08%, and it increased as the washing frequency increased, compared to the grey fabrics, whereas the change rates of cotton and rayon were 0.74% and 0.22%, respectively. The qmax decreased in the order of cotton>tencel>rayon as the washing frequency increased.
This study was conducted to examine the fatigue phenomenon of mechanical properites in denim fabrics for slacks during repeated shear and tensile deformation by analysing the change in the basic dynamic properties of fabrics on the basic of experiments to obtain the basic data necessary to measure their fatigue. In addition, this study was carried out by allowing these denim fabrics at market to go through the repeated deformation under such different loads as 500 gf/cm2 and 1000 gf/cm2 by using a simulated fatigue tester, by calculating both dynamic properties and hand value (HV) of these fabrics with KES-F system and then by obtaining the THV through these calculated properties. The results are as follows: 1 The fatigue phenomenon of dynamic properties was remarkably shown by the repeated shear and tensile deformation, while the increase of hysterical plastic substances was also remarkable in these shearing and bending properties. 2. The elasticity values of tensile, bending and compression properties, such as, B and G were reduced: whereas RT and RC values increased. It was shown, then, that those fabrics lost their elasticity and became flexible and soft with the increase of fatigue. 3. The fatigue phenomenon of hand value also showed that those fabrics became soft in relation with the change of all dynamic properties, and that their performance was also change to flexible hand value. 4. TRhe degree of fatigue was also shown by the loads given to the repeated deformation. It was shown that the fatigue was higher for the tensile load of 1000 gf/cm3 than did the standard load of 500 gf/cm3 It is necessary, therefore, to consider the load in accordance with their usage when examining the fatigue phenomenon with respect to the dynamic properties of clothing materials. 5. The loads were nearly not influenced by the change in the general hand value tended to show a little of increase with the increase of fatigue, Based on those results, it seems that the fatigue phenomonon is related to the loads given to the repeated deformation.
Strip samples of AA 3103 were deformed by Continuous confined strip shearing (CCSS). The CCSS process was designed to provide a repeated shear deformation in metallic sheet materials. CCSS led to the formation of characteristic shear textures comprising a pronounced{111}<uvw> orientations. The intensity of the deformation texture hardly increased with increasing number of CCSS passes. EBSD equipped in a FESEM with a high beam current revealed the formation of fine grains even after annealing for the recrystallization.
A permanent deformation model was developed in this study based on the shear properties of asphalt mixtures such as cohesion and friction angle. Triaxial compressive strength (TCS) and repeated load permanent deformation (RLPD) tests on the three types of asphalt mixtures are performed at various loading and temperature conditions to correlate shear properties of asphalt mixtures to rutting performance. It is observed from the tests results that the ratio of shear stress to strength accurately identifies the mixture rutting performance. It could take care of not only mixture types but also load and temperature conditions dependences. Three different versions of the permanent deformation model based on different input levels are proposed and verified using the tests data. The proposed model based on the ratio of shear stress to strength can successfully predict the permanent deformation of various asphalt mixtures all the way up to the 10% of permanent strain including all three stages of permanent deformation in a wide range of loading and temperature conditions without changing model coefficients.
일반적으로 도로 포장체의 파손은 다양한 요소에 영향을 받는 것으로 알려져 있다. 그 중 가장 주된 포장체 파손형태로서 영구변형(permanent deformation)과 피로균열(fatigue crack)을 들 수 있으며 이들은 포장체의 공용수명을 단축시키는 주요원인이 된다. 도로 포장체의 영구변형을 정확히 예측하는 것은 도로포장체의 내구성을 파악하여 이를 기반으로 포장을 설계하는 포장설계법의 수립에 있어 매우 중요하다. 포장하부구조의 재료거동은 본질적으로 전단강도(${\tau}_{max}$)와 밀접한 연관성을 가지므로 포장하부구조 내 발생한 전단응력${\tau}$의 전단강도에 대한 발생비를 고려하여 영구변형 모델을 설정할 필요가 대두되고 있다. 이에 본 연구에서는 이와 같은 전단응력비 개념을 도입한 대형반복삼축압축시험을 통하여 도로하부 재료 중 국내에서 사용되는 대표적인 입상의 보조기층 재료에 대한 영구변형 특성을 알아보았으며 이를 기초로 영구변형 모델의 수립에 필요한 모델 매개변수를 시험을 통해 새롭게 제안하고자 하였다.
This paper discusses a new model for investigating the micro-mechanical behavior of beam-like structures composed of various elastic moduli and complex geometries varying through the cross-sectional directions and also periodically-repeated along the axial directions. The original three-dimensional problem is first formulated in an unified and compact intrinsic form using the concept of decomposition of the rotation tensor. Taking advantage of two smallness of the cross-sectional dimension-to-length parameter and the micro-to-macro heterogeneity and performing homogenization along dimensional reduction simultaneously, the variational asymptotic method is used to rigorously construct an effective zeroth-order beam model, which is similar a generalized Timoshenko one (the first-order shear deformation model) capable of capturing the transverse shear deformations, but still carries out the zeroth-order approximation which can maximize simplicity and promote efficiency. Two examples available in literature are used to demonstrate the consistence and efficiency of this new model, especially for the structures, in which the effects of transverse shear deformations are significant.
Fouling is "a major unsolved" area in heat transfer research. Currently, fouling researches are performed in every directions-fundamental aspects, modeling and cumulating experimental data. In this study, an attempt was made to extend the knowledge in enhanced tube fouling. The Kern-Seaton fouling model which was originally proposed for smooth tube fouling was extended to repeated rib tubes. Key parameters-mass transfer coefficient and wall shear stress-were modeled for repeated rib tubes. Some critical points related with the enhanced tube fouling-uncertainties in the mass transfer rate, wall shear stress modeling, deformation of roughness shape during fouling-were discussed, and some quantitative evaluations were made.
본 연구에서는 아스팔트 콘크리트의 전단 물성을 고려한 영구변형 예측 모델을 개발하였다. 아스팔트 콘크리트의 전단 물성과 영구변형과의 상관성을 고찰하기 위해서 세 가지 종류의 아스팔트 콘크리트에 대해서 반복재하삼축압축(RLTC) 시험 및 삼축압축강도 시험과 간접인장강도 시험을 다양한 하중과 온도 조건에서 시행하였다. 주어진 아스팔트 콘크리트에 대하여 온도가 증가함에 따라 점착력은 감소하였으나 온도가 $40^{\circ}C$ 이상인 경우 마찰각은 온도 변화에 민감하지 않은 거동을 나타내었다. 축차응력, 구속압, 온도 및 하중 주파수가 영구변형에 미치는 영향이 크다는 것을 관측할 수 있었다. 이러한 실내 시험 결과로 부터 아스팔트 콘크리트의 전단물성과 하중재하시간에 기초한 영구변형 모델을 개발하였다. 또한 일반적인 포장 단면에서 실시한 포장가속시험 결과를 이용해서 영구변형 모델을 보정하였다. 본 연구에서 제안한 영구변형 모델을 이용하여 다양한 온도와 하중조건에서 아스팔트 콘크리트의 영구변형을 예측할 수 있었다.
Zhang, Hongmei;Shan, Yufei;Duan, Yuanfeng;Yun, Chung Bang;Liu, Song
Structural Engineering and Mechanics
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제74권1호
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pp.1-18
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2020
For the large deformation of shear walls under vertical and horizontal loads, there are difficulties in obtaining accurate simulation results using the response analysis method, even with fine mesh elements. Furthermore, concrete material nonlinearity, stiffness degradation, concrete cracking and crushing, and steel bar damage may occur during the large deformation of reinforced concrete (RC) shear walls. Matrix operations that are involved in nonlinear analysis using the traditional finite-element method (FEM) may also result in flaws, and may thus lead to serious errors. To solve these problems, a planar four-node element was developed based on vector mechanics. Owing to particle-based formulation along the path element, the method does not require repeated constructions of a global stiffness matrix for the nonlinear behavior of the structure. The nonlinear concrete constitutive model and bilinear steel material model are integrated with the developed element, to ensure that large deformation and damage behavior can be addressed. For verification, simulation analyses were performed to obtain experimental results on an RC shear wall subjected to a monotonically increasing lateral load with a constant vertical load. To appropriately evaluate the parameters, investigations were conducted on the loading speed, meshing dimension, and the damping factor, because vector mechanics is based on the equation of motion. The static problem was then verified to obtain a stable solution by employing a balanced equation of motion. Using the parameters obtained, the simulated pushover response, including the bearing capacity, deformation ability, curvature development, and energy dissipation, were found to be in accordance with the experimental observation. This study demonstrated the potential of the developed planar element for simulating the entire process of large deformation and damage behavior in RC shear walls.
The reinforced-roadbed materials composed of crushed stones are used for preventing vertical deformation and reducing impact load caused by highspeed train. Repeated load application can induce deformation in the reinforced-roadbed layer so that it causes irregularity of track. Thus it is important to understand characteristics of permanent deformation in the reinforced-subbase materials. The characteristics of permanent deformation can be simulated by prediction model that can be obtained by performing repetitive triaxial test. The prediction model of permanent deformation is a key-role in construction of design method of track. The prediction model of permanent deformation is represented in usual as the hyperbolic function with increase of number of load repetition. The prediction model is sensitive to many factors including stress level etc. so that it is important to define parameters of the model as clearly as possible. Various data obtained from repetitive triaxial test and resonant column test using the reinforced-roadbed of crushed stone are utilized to develop a new prediction model based on concept of shear-stress ratio and elastic modulus. The new prediction model of permanent deformation can be adapted for developing design method of track in the future.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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