Bouchafa, Ali;Bouiadjra, Mohamed Bachir;Houari, Mohammed Sid Ahmed;Tounsi, Abdelouahed
Steel and Composite Structures
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제18권6호
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pp.1493-1515
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2015
A new refined hyperbolic shear deformation theory (RHSDT), which involves only four unknown functions as against five in case of other shear deformation theories, is presented for the thermoelastic bending analysis of functionally graded sandwich plates. Unlike any other theory, the number of unknown functions involved is only four, as against five in case of other shear deformation theories. The theory presented is variationally consistent, does not require shear correction factor, and gives rise to transverse shear stress variation such that the transverse shear stresses vary parabolically across the thickness satisfying shear stress free surface conditions. The sandwich plate faces are assumed to have isotropic, two-constituent material distribution through the thickness, and the modulus of elasticity, Poisson's ratio of the faces, and thermal expansion coefficients are assumed to vary according to a power law distribution in terms of the volume fractions of the constituents. The core layer is still homogeneous and made of an isotropic ceramic material. Several kinds of sandwich plates are used taking into account the symmetry of the plate and the thickness of each layer. The influences played by the transverse shear deformation, thermal load, plate aspect ratio and volume fraction distribution are studied. Numerical results for deflections and stresses of functionally graded metal-ceramic plates are investigated. It can be concluded that the proposed theory is accurate and simple in solving the thermoelastic bending behavior of functionally graded plates.
대한용접접합학회 2002년도 Proceedings of the International Welding/Joining Conference-Korea
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pp.355-360
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2002
ElectroSlag Strip Overlaying (ESSO) process has been around since 1970. ESSO process had limited acceptance due to a few problems associated with the use of this process in its very early stage. Limited knowledge and, most significantly, poor quality of the equipment and welding flux gave the ESSO process a bad name. However, this process is well accepted today and used in North America, Europe and Japan. The ESSO process provides low dilution overlays at high deposition rates, excellent and consistent deposit chemistry with excellent surface quality, and virtually no defects. Capitan has taken this process one step further through extensive research and development of the process itself as well as the equipment. The improvement brought to the process warranted the issuance in May 2000 of an US patent. This study demonstrates the feasibility of this process with immediate positive production results. The main achievements of this work are as follows: $\textbullet$ Development of six various strip-flux combinations on three different base materials: carbon steel, $\frac{1}{4}$ Cr/.5 Mo and 2 $\frac{1}{4}$ Cr/l Mo, fully tested with: penetrant, ultrasound, bends, hardness, overlay chemistry, corrosion and hydrogen disbonding. $\textbullet$ 12" dia. 90 hot formed elbows from straight pipe electroslag overlayed with "1 layer" and "2 layer" Alloy 625 $\textbullet$ a very unique development of miniaturized overlaying equipment able to perform overlay in pipe with diameters as low as 10" (254 mm). This development has large applications in the field of offshore, petrochemical, refining, pulp and paper and power generation industries. The aftermath of this development was its immediate acceptance by major end users with the completion of four projects of overlayed pipe in the USA and Far East Asia.
본 연구에서는 CFRP 적층재를 구조재료로 사용할 경우 우수한 인장강도를 갖 지만, 충격하중에 취약한 특성을 갖기 때문에 구조안정성에 관한 큰 문제의 하나로 충 격손상을 받은 적층판의 잔류 압축강도가 현저히 저하되는 것이 문제점으로 지적되어 왔다.특히, 충격손상에 의한 압축강도의 저하는 인장강도보다 압축강도에 중점을 두는 항공기의 강도설계에서 중요한 문제가 되므로, 저속충격에 의한 복합재료 구조체 의 충격파괴의 문제를 잘 이해하는 것이 요구된다. 지금까지의 연구에 의하면 CFRP 복합적층재의 손상은 주로 층간박리현상과 손상역의 크기변화를 실험적으로 고찰하였 다.
This technology employs a method of forming a single-ply PLUS waterproofing sheet layer comprised of applying a single-ply synthetic polymer layer on a vibrating structure (steel frame, RC) or an inclined surface by using a T joint lap-filling coil and an embedded metal coated sheet. The T - joint reinforcing lap-filling coil was used to block the ingress channel of the rainwater by applying the material in the vulnerable area where the three sides of the waterproof sheet overlapped. Conventional waterproofing techniques have a problem in that the waterproof sheet is pierced because the end portion of the waterproof sheet applied to the vertical portion is fixed by a nail, and the sealant applied to the end portion of the sheet cannot easily secure long-term waterproof durability due to the influence of the external environment. Therefore, the developed technology secured the waterproof durability against the vertical part by using the embedded metal sheet. In addition, automatic hot-air fusing is used to improve the quality of waterproof construction and point fixation method using fixed hardware. This is a technology that is not significantly restricted in the high degradation level regions of domestic waterproof construction environments in Korea such as low-temperature environment, wet floor.
본 연구는 시멘트 모르타르 속에 매입된 철근이 3wt.% NaCl 전해질 수용액에 8시간 침지 및 대기 중에서 16시간 건조가 반복되는 환경에 있을 때 교류 임피던스법을 이용하여, 10kHz에서 용액저항, 10mHz에서 전하이동저항을 측정하여, 그 값의 차이로부터 분극저항을 계산하여 부식속도를 측정하였다. 부식속도를 제어하기 위해 포화 Ca(OH)2 용액에서 일정시간 전착하여, 그 효과를 관찰하였다. 철근의 부식속도는 용존산소의 확산속도 증가에 의해, 침지보다는 건조 환경에서 가속되었으며, 이것은 모르타르 두께가 얇을수록 명확히 측정되었다. 침지 및 건조 반복횟수가 증가함에 따로, 철근의 부식속도는 부동태에서 Low-middle 상태로 가속되었으며, 그 기준은 다수의 연구자들이 사용한 기준을 사용하였다. 이 기준에 의해 철근의 부식속도가 Low-middle 상태가 되면, 포화 Ca(OH)2 용액에서 -10 uA/㎠ 전류밀도를 사용하여 철근에 전착을 진행하고, 5일간 건조시킨 후, 3wt.% NaCl 용액에서 침지-건조 반복실험을 다시 진행하면서, 부식속도를 측정하였다. 측정결과, 모르타르의 두께가 얇은 경우, 부식속도의 감소를 명확히 관찰하였다. 또한, 전착에 의한 철근의 부식속도 감소는 침지상태에서 보다 철근이 건조과정에 놓일 때, 더욱 크게 측정되었다. 전착처리에 따라 칼슘은 철근표면과 모르타르 계면에 존재하는 Porous rust layer의 void를 메우는 것으로 보인다. 시험체가 건조과정에 놓일 때, 철근표면에 형성된 다공질의 녹층속에 농축된 Ca2+가 침지과정보다 쉽게 CO32-와 결합되어, CaCO3가 형성됨으로서 철근의 부식속도를 더욱 감소시킨 것으로 생각된다.
최근 신호 처리 기기와 센서로서 각광을 받고 있는 SAW Device 는 때론 목적에 따라 수중에서 사용해야 할 때가 있다. 그러나 유체내의 고체 표면을 전파하는 표면파의 경우, 유체내로의 에너지 손실로 인해 설계상에 많은 어려움을 주고 있다. 따라서 본 연구에서는 이러한 어려움을 극복할 수 있는 최적 설계법으로서, 컴퓨터 모형해석을 통해 수중에서 압전물질에 의한 표면파의 최대 발진 효율, 최소 전파 감쇄율, 그리고 pure mode 전파를 이룰 수 있는 SAW Device 의 최적 geometry, 즉 초적 압전 결정 평면, 표면과 전파 방향, 그리고 무차원 전파 계수 들을 구하였다. 본 논문에서는 표면파가 전파하는 고체 재료로서 PZT와 PVDF 적층, 그리고 쇠 하부층을 사용하였으나, 이 설계법은 임의의 유체층과 고체층의 조합에도 적용할 수 있다. 동일한 기술은 수중음향 계측기, antifouling, 그리고 산업 및 의료 분야 등에 쓰이는 센서와 발진기의 설계에도 바로 응용할 수 있다.
To prove the effct of semi-rigid fixation which utilize wire and rigid fixation which utilizes miniplate toward cranio-facial growth and development of growing children for teenagers, 28 rabbits-6 weeks, about 1.5kg-were experimented. They were classified three groups the semi-rigid group was 12 rabbits which were fixed with 26 gauge stainless steel wire to cross a fronto-nasal suture, the rigid group was the other 12 rabbits which were fixed with miniplate and screw, the control group was 4 rabbits which were get rid of only periosteum. The sample of fronto-nasal of rabbits which were sacrified after 2 weeks, 4 weeks, 8 weeks, and 12 weeks of the operation were investigated and made a comparative study with the light microscops. 1. At the control group, the central part of bony suture was connected with colagen bundle, the osteoblastic layer was investigated at the bony ending, new bone which covered the inside and outside faces of the bone suture was formed between periosteum. 2. Two weeks later from the experiment, ran slightly irregularly the collagen bundle which connects both bony endings of the rigid group. 3. Four weeks later from the experiment, collagen bundle of bone surface were arranged parally a little and comparing to the semi-rigid group, newly formed woven bone of surface of the adjacent bone was made obviously a little. 4. Eight weeks later from the experiment, collagen bundle which is located between both bony ending become close. Both the semi-rigid group and the rigid group showed significant formation of new bone at the periosteum and the bone surface. 12 weeks later from the experiment, both the semi-rigid group and the rigid group showed the regular running in the collagen bundle and smooth, dense periosteum. Then they assumed a similar aspect of the control group. I think that it does not give the influence to the cranio-facial growth of children or teenager to utilize a rigid fixation for a short period. Because as the time goes on, the surface of the bone suture was recovered and adjacent bone surface of the miniplate fixation showed compensatory growth, although both the semi-rigid group which utilized wire and rigid group which utilized a miniplate brought about the change of the area of the bone suture at the early period.
이 연구에서는 전기화학적 임피던스분광법(Electrochemical Impedance Spectroscopy, EIS)을 활용하여 콘크리트 속 철근 부식의 개시, 전파 및 이로 인한 콘크리트의 손상을 관찰하기 위한 실험을 수행하였다. 먼저, 직경 25mm, 높이 70mm 원주형 콘크리트 실험체 중심에 지름 5mm의 탄소강봉을 매입한 실험체를 제작하였다. 실험체에 사용된 콘크리트는 물-시멘트 비 0.4, 0.5, 0.6을 갖는 세 가지 배합을 제작하였다. 촉진부식시험을 수행하여 위하여 철근 콘크리트 실험체는 0.5M NaCl 수용액에 침지한 후 0C, 13C, 65C, 130C의 네 가지 수준의 전하량을 인가하였다. 이 연구에서는 부식촉진 및 이 과정에서 EIS의 주기적 모니터링을 자동화하여 실험의 효율을 향상시켰다. 이 연구의 실험 결과를 통하여 EIS 주요 특성인자를 활용하여 콘크리트 속 철근의 부식상태를 효과적으로 평가할 수 있음을 확인하였다. 전하이동저항(Rc)값은 전하인가량이 0C에서 13C로 증가함에 따라 급격히 감소하여 대략 10kΩcm2 값을 나타내었다. 하지만 부식개시 이후 전하인가량을 13C에서 130C로 증가하였을 때 Rc값의 민감도는 현저히 감소하는 것을 확인하였다. 한편 이중층용량값(Cdl)값은 전하인가량이 0C에서 130C로 증가함에 따라 대략 50×10-6μF/cm2 에서 250×10-6μF/cm2 수준으로 선형비례관계를 보였다. 이러한 결과는 Cdl 모니터링을 통하여 부식물질에 팽창에 따라 유발된 콘크리트 내부 손상의 진전을 효과적으로 평가할 수 있음을 보여준다. 이 연구의 결과는 EIS를 활용하여 콘크리트 속 철근 부식의 확산 및 이에 따른 콘크리트 손상의 실시간 모니터링을 위한 매입형 센서 및 EIS 신호 분석방법의 고도화를 위한 기본 데이터를 제공하는데 의미가 있다.
Bipolar plate, which forms about 50% of the stack cost, is an important core part with polymer electrolyte membrane in PEMFC. Bipolar plates have been commonly fabricated from graphite meterial having high electrical conductivity and corrosion resistance. Lately, many researchers have concentrated their efforts on the development of metallic bipolar plate and stainless steel has been considered as a potential material for metallic bipolar plate because of its high strength, chemical stability, low gas permeability and applicability to mass production. However, it has been reported that its inadequate corrosion behavior under PEMFC environment lead to a deterioration of membrane by dissolved metal ions and an increase in contact resistance by the growth of passive film therefore, its corrosion resistance as well as contact resistance must be improved for bipolar plate application. In this work, several types of coating were applied to 316L and their electrical conductivity and corrosion resistance were evaluated In the simulated PEMFC environment. Application of coating gave rise to low interfacial contact resistances below $19m{\Omega}cm^2$ under the compress force of $150N/cm^2$. It also made the corrosion potential to shift in the posit ive direct ion by 0.3V or above and decreased the corrosion current from ca. $9{\mu}A/cm^2$ to ca. $0.5{\mu}A/cm^2$ in the mixed solution of $0.1N\;N_2SO_4$ and 2ppm HF A coat ing layer under potentiostatic control of 0.6V and $0.75V_{SCE}$ for 500 hours or longer showed some instabilities, however, no significant change in coat Ing layer were observed from Impedance data. In addition, the corrosion current maintained less than $1{\mu}A/cm^2$ for most of time for potentiostatic tests. It indicates that high electrical conductivity and corrosion resistance can be obtained by application of coatings in the present work.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제39권7호
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pp.779-785
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2015
일반적으로 선박 및 해양구조물, 그리고 심해 설비의 가장 적절한 부식 방지법으로는 음극방식법이 널리 사용되고 있다. 해수 중에 이러한 음극방식법이 적용될 경우, 음극전류가 용존 해 있는 산소를 환원시킴으로써 음극분극 된 설비 표면에 수산화 이온을 다량 발생시키게 되고, 이로 인하여 계면에서의 pH는 증가하게 된다. 또한 탄산이온의 농도 역시 증가하게 되어, 바닷물 속에 용해되어 있는 마그네슘과 칼슘 이온들이 이들 수산화 이온 및 탄산 이온과 결합함으로써, 수산화마그네슘 및 탄산칼슘을 주성분으로 하는 무기물 층이 설비 표면에 석출하게 되는데 이렇게 형성된 피막을 일반적으로 "석회질 피막"이라고 한다. 이러한 무기물 층은 해수라는 부식환경에서 모재를 보호하는 물리적 장벽으로서의 역할을 함은 물론 음극방식을 할 때 요구되는 전류밀도를 감소시키는 역할을 하게 된다. 한편 이러한 해수 중에서의 석회질 피막의 형성은 전위, 전류, pH, 온도, 시간 등을 포함한 많은 변수들에 의해 변화하게 되는데, 이에 본 연구에서는 여러 가지 변수들 중 특히나 해수의 온도 및 시험편 표면 조건에 따른 무기물 층의 피막구조변화 및 특성변화를 살펴봄으로서 환경친화적인 코팅막의 개발에 대한 설계지침을 제공 할 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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