KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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v.9
no.3
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pp.143-151
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1989
An equation to predict the ground settlement caused by tunneling through granular soils is proposed, The equation is developed modifying the Murayama equation using the results of elastic finite element analysis. Ground settlements at the underground structures in Korea and other countries are analyzed. From the results of the settlement analysis, it is found that the ground settlement associated with tunneling through granular soils is not only affected by tunnel geometry but also related to volume change characteristics of soils. It is also found that the widths of shear band, t in field conditions are 2 to 6 times greater than the values proposed in the Murayama's model. Calculated settlements using the proposed equation show reasonable agreement with the observed settlements and the results from the elasto-plastic finite element analysis. Murayama equation seems to underestimate the ground settlement.
The negative stiffness spring and inerter are both characterized by the negative stiffness effect in the force-displacement relationship, potentially yielding an amplifying mechanism for dashpot deformation by being incorporated with a series tuning spring. However, resisting forces of the two mechanical elements are dominant in different frequency domains, thus leading to necessary complementarity in terms of vibration control and the amplifying benefit. Inspired by this, this study proposes a Negative Stiffness Inerter System (NSIS) as an earthquake protection system and developed analytical design formulae by fully utilizing its advantageous features. The NSIS is composed of a sub-configuration of a negative stiffness spring and an inerter in parallel, connected to a tuning spring in series. First, closed-form displacement responses are derived for the NSIS structure, and a stability analysis is conducted to limit the feasible domains of NSIS parameters. Then, the dual advantageous features of displacement reduction and the dashpot deformation amplification effect are revealed and clarified in a parametric analysis, stimulating the establishment of a displacement-based optimal design framework, correspondingly yielding the design formulae in analytical form. Finally, a series of examples are illustrated to validate the derived formulae. In this study, it is confirmed that the synergistic incorporation of the negative stiffness spring and the inerter has significant energy dissipation efficiency in a wide frequency band and an enhanced control effect in terms of the displacement and shear force responses. The developed displacement-based design strategy is suitable to utilize the dual benefits of the NSIS, which can be accurately implemented by the analytical design formulae to satisfy the target vibration control with increased energy dissipation efficiency.
Proceedings of the Korea Concrete Institute Conference
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2008.04a
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pp.65-68
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2008
This paper verified the lateral resisting capacity of CFT column-RC flat plate connection in comparison with general RC column-flat plate connection and detected moment capacity and ductility capacity of connection according to lateral force-displacement ratio. We made and tested specimens which have different variables respectively and as a result derive a following conclusion. In CFT specimen a critical section was extended and initial stiffness and moment increased 35%, 25$^{\sim}$35% respectively in comparison to general RC column specimen. In all specimens generally shear governed behaviors and in CFT specimen complemented with seismic band, flexure behavior region of slab was extended and also ductility ratio and energy absorptance increased.
The present study aimed to evaluate the effects of high-intensity ultrasound (HIU) application on meat quality traits, sensory parameters, and the microstructure of semitendinosus muscle from Hanwoo cattle. The samples were treated in an ultrasonic bath (35 kHz) at an intensity of 800 W/cm2 for 60 min, followed by aging at 1℃ for 0, 3, and 7 days. The application of ultrasound resulted in lower Warner-Bratzler shear force and higher myofibrillar fragmentation index values during the storage period. HIU also enhanced the tenderness, flavor, umami, and overall acceptability of cooked beef muscle. However, the electronic tongue evaluation results showed higher umami values in the control treatment on the seventh day of storage. The microstructure of sonicated meat showed disorganized myofibrillar architecture and swelling in the A-band region of sarcomeres during the storage period, which led to greater meat tenderness. The heatmap illustrated the high abundance of α-linolenic acid (C20:5n3) and eicosapentaenoic acid (C18:3n3) in sonicated meat samples on the third day of the storage. These results showed that HIU is a potential method for tenderizing and improving the sensory attributes of beef without compromising other quality aspects.
In this study, the infiltration behavior of slopes composed of mixed soils with clay contents of 0%, 5%, and 10% in weathered Gneiss soil, which is a representative weathered soil in Korea, was investigated, and the stability of unsaturated slopes due to rainfall infiltration was examined. For this, in this study, the soil water characteristic curve was obtained through the water retention test, and the strength constant was obtained through the triaxial compression test. Based on the obtained results, the influence of clay content and antecedent rainfall effect (i.e., initial suction) on the formation of saturated zone (i.e., wetting band) and slope stability due to rainfall infiltration was examined through infiltration and stability analyses. As a result, it was found that the hig her the initial suction, the slower the formation of the saturated zone on the slope. In addition, it was found that as the clay content increases, the shear strength of the ground increases and the resistance to rainfall infiltration increases, and eventually the slope stability is greatly improved.
Kim, Min-Sung;Park, Chan-Yik;Cho, Chang-Min;Jun, Seung-Moon
Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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v.41
no.11
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pp.891-899
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2013
This paper suggests a test and evaluation procedure of conformal load-bearing antenna structure(CLAS) for high speed military jet application. A log periodic patch type antenna was designed for multi-band communication and navigation antenna. Carbon/Glass fiber reinforced polymer was used as a structure supporting aerodynamic loads and honeycomb layer was used to improve antenna performance. Multi-layers were stacked and cured in a hot temperature oven. Gain, VSWR and polarization pattern of CLAS were measured using anechoic chamber within 0.15~2.0 GHz frequency range. Tension, shear, fatigue and impact load test were performed to evaluate structural strength of CLAS. Antenna performance test after every structural strength test was conducted to check the effect of structural test to antenna performance. After the application of new test and evaluation procedure to validate a new CLAS, a design improvement was found.
Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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v.10
no.2
s.48
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pp.51-62
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2006
In the companion paper (I-Problem Statements of the Current Seismic Design Code), the current Korean seismic design code is required to be modified considering site characteristics in Korea for the reliable estimation of site amplification. In this paper, three site classification methods based on the mean shear wave velocity of the top 30m $V_{S30}$, fundamental site periods $(T_G)$ and bedrock depth were investigated and compared with each other to determine the best classification system. Not enough of a difference in the standard deviation of site coefficients $(F_a\;and\;F_v)$ to determine the best system, and neither is the difference between the average spectral accelerations and the design response spectrum of each system. However, the amplification range of RRS values based on $T_G$ were definitely concentrated on a narrow band than other classification system. It means that sites which have a similar behavior during earthquake will be classified as the same site category at the site classification system based on $T_G$. The regression curves between site coefficients and $T_G$ described the effect of soil non linearity well as the rock shaking intensity increases than the current method based on $V_{S30}$. Furthermore, it is unambiguous to determine sue category based on $T_G$ when the site investigation is performed to shallower depth less than 30m, whereas the current $V_{S30}$ is usually calculated fallaciously by extrapolating the $V_s$ of bedrock to 30m. From the results of this study, new site classification system based on $T_G$ was recommended for legions of shallow bedrock depth in Korea.
Hwang, Yun Jung;Hong, Sung Hwan;Kim, Jeong Tae;Kim, Young Seok;Park, Hae Jin;Kim, Hee Jin;Jeong, Yeon Beom;Lee, Young Hoon;Kim, Ki Buem
Korean Journal of Materials Research
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v.27
no.10
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pp.557-562
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2017
The microstructural evolution and modulation of mechanical properties were investigated for a $Ti_{65}Fe_{35}$ hypereutectic alloy by addition of $Bi_{53}In_{47}$ eutectic alloys. The microstructure of these alloys changed with the additional BiIn elements from a typical dendrite-eutectic composite to a bimodal eutectic structure with primary dendrite phases. In particular, the primary dendrite phase changed from a TiFe intermetallic compound into a ${\beta}$-Ti solid solution despite their higher Fe content. Compressive tests at room temperature demonstrated that the yield strength slightly decreased but the plasticity evidently increased with an increasing Bi-In content, which led to the formation of a bimodal eutectic structure (${\beta}$-Ti/TiFe + ${\beta}$-Ti/BiIn containing phase). Furthermore, the (Ti65Fe35)95(Bi53In47)5 alloy exhibited optimized mechanical properties with high strength (1319MPa) and reasonable plasticity (14.2 %). The results of this study indicate that the transition of the eutectic structure, the type of primary phases and the supersaturation in the ${\beta}$-Ti phase are crucial factors for controlling the mechanical properties of the ultrafine dendrite-eutectic composites.
To estimate the S-wave velocity structure beneath the KS31 broad-band station in Wonju, Korea, we used $H-{\kappa}$ stacking and joint inversion of receiver functions and surface-wave dispersion curves derived from 297 teleseismic events (Mw > 5.5) recorded during the period between 2002 and 2009. We thereby determined that the average depth to a nearly flat Moho is $32.4{\pm}0.5\;km$ within tens of kilometer radius of the seismic station. For the crust at this location, we estimate an average shear-wave velocity of 3.69 km/s and a ratio of P- to S-wave velocities, $V_p/V_s$, of $1.72{\pm}0.04$, as is typical for continental crust. A negative phase in the receiver functions at 1 s indicates the presence of a shearwave low velocity layer in a depth interval of 10 to 18 km in the upper crust beneath the KS31 station.
Abundant spinel lherzolite xenoliths showing distinctively different textural types such as protogranular, porphyroclastic, and mylonitic texture are trapped in the basaltic rocks from southeastern part of Jeju Island. These xenoliths show the textural spectrum from coarse-grained protogranular through porphyroclastic with bimodal grain size to fine-grained and foliated mylonitic texture. They tend to decrease in grain sizes and show more linear grain boundaries and more frequent triple junctions from protogranular through porphyroclastic to mylonitic. Spinel has different occurrence mode according the textural type. Spinel is always associated with orthopyroxene in protogranular texture, whereas it is scattered and independent of orthopyroxene in mylonitic texture. Additionally, porphyroblast from porphyroclastic and mylonitic textures has internal deformation features such as kink band, undulatory extinction and curved lamella, whereas neoblast is strain-free. These textural features indicate increasing degree of static/dynamic recrystallization from protogranular through porphyroclastic to mylonitic texture. The mg#[$=100{\times}Mg/(Mg+Fe_t)$] of olivine, orthopyroxene and clinopyroxene is relatively constant (ol: 88-91; opx: 89-92; cpx: 89-92) regardless of textural differences. The mg# of constituent minerals, NiO content (0.3~0.4 wt%) and MnO content (0.1~0.2 wt%) of olivine are similar to those of mantle xenoliths worldwide, also indicating that studied spinel lherzolite xenoliths were mantle residues having experienced 20~25% partial melting. The geochemical and textural characteristics have close relations showing that LREE and incompatible trace elements content of orthopyroxene and clinopyroxene increases from protogranular through porphyroclastic to mylonitic. These observations suggest that the studied mantle xenoliths experienced metasomatism by LREE enriched melt or fluid after partial melting, indicating a close relation between deformation and metasomatism. The metasomatism was possibly confined to narrow shear zones from where porphyroclastic and mylonitic textured xenoliths originated. These shear zones might favorably drive the percolation of LREE-enriched melts/fluids responsible for the metasomatism in the lithospheric mantle below the Jeju Island.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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