• 제목/요약/키워드: Stiffness Modulus

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Strength and stiffness characteristics of cement paste-slime mixtures for embedded piles

  • Yong-Hoon Byun;Mi Jeong Seo;WooJin Han;Sang Yeob Kim;Jong-Sub Lee
    • Computers and Concrete
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    • 제31권4호
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    • pp.359-370
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    • 2023
  • Slime is produced by excavation during the installation of embedded piles, and it tends to mix with the cement paste injected into the pile shafts. The objective of this study is to investigate the strength and stiffness characteristics of cement pasteslime mixtures. Mixtures with different slime ratios are prepared and cured for 28 days. Uniaxial compression tests and elastic wave measurements are conducted to obtain the static and dynamic properties, respectively. The uniaxial compressive strengths and static elastic moduli of the mixtures are evaluated according to the curing period, slime ratio, and water-cement ratio. In addition, dynamic properties, e.g., the constrained, shear, and elastic moduli, are estimated from the compressional and shear wave velocities. The experimental results show that the static and dynamic properties increase under an increase in the curing period but decrease under an increase in the slime and water-cement ratios. The cement paste-slime mixtures show several exponential relationships between their static and dynamic properties, depending on the slime ratio. The bearing mechanisms of embedded piles can be better understood by examining the strength and stiffness characteristics of cement paste-slime mixtures.

캔틸레버 시공법에 의한 프리스트레스트 콘크리트 교량의 장기 거동 해석 (Time-Dependent Behavior of Prestressed Concrete Bridges Constructed by the Segmental Cantilever Method)

  • 오병환;최계식;이상희
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 1989년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.73-76
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    • 1989
  • A numerical procedure is developed to analyze the time-dependent behavior of prestressed concrete bridges constructed by the segmental cantilever method. The developed computer program accounts for the time-dependent properties of prestressed concrete materials due to the varing modulus of elasticity, creep and shrinkage of concrete and the stress relaxation of prestressing steel. It also accounts for the stiffness increase due to the presence of the steel reinforcements and the effects of the shear deformation of the prestressed concrete bridge girders. The program is applied to a multi-span continuous segmental prestressed concrete bridge to demonstrate its capabilities.

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Nanoindentation과 유한요소해석을 통한 표면처리강판의 박막 경도 및 탄성계수 측정

  • 고영호;이정민;김병민;고대철
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2004년도 춘계학술대회 논문요약집
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    • pp.142-142
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    • 2004
  • 박막으로 표면처리한 다양한 강판이 자동차 차체와 부품, 가전제품 등의 제조를 위해 여러 가지 판재 성형공정에 적용되고 있으나, 제품 개발기간과 비용 감소, 성형과정에서 표면 코팅층의 특성 변화로 인해 성형성 열화와 성형불량을 줄이면서, 제품의 고정밀화, 고품질화를 실현하기 위해서는 코팅층에 대한 기계적 특성과 마찰거동을 명확히 규명하는 것이 반드시 필요하다 현재 나노 마이크로 수준인 코팅층의 기계적 물성치를 측정하기 위해 가장 널리 사용되는 방법은 나노 인덴테이션이다.(중략)

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전단슬립 효과를 고려한 합성보의 유효강성 (Effective Stiffness of Composite Beams Considering Shear Slip Effects)

  • 허병욱;배규웅;문태섭
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제16권5호통권72호
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    • pp.671-682
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    • 2004
  • 본 연구는 부분 전단연결을 가지는 강-콘크리트 합성보의 처짐에 미치는 전단슬립의 영향을 조사하는 것이다. 현재 각국의 설계규준에서는 합성보의 처짐 계산시 전단연결재의 강도와 관련되어 있지만, 본 연구에서는 하중조건에 상관없는 전단연결재의 강성에 기반을 둔 정확한 해를 유도하였다. 우선, 평형조건, 곡률의 적합조건에 기반을 둔 3가지 하중조건에서의 합성보의 등가강성을 유도하고, 이로부터 하중조건에 상관없이 슬립의 영향을 적용할 수 있는 간편한 제안식을 유도하였다. 이러한 제안식의 타당성을 검증하기 위해서 현재 AISC에서 사용하고 있는 합성보의 유효강성 및 Nie가 제안한 식과 비교하였다. 일반적으로 사용되는 보의 경우, 전단슬립의 영향은 스팬이 짧을 경우, AISC에 비해서 최대 18%까지의 강성의 감소를 나타냄을 알 수 있었다. 완전합성보의 경우, AISC의 제안 값이 본 연구의 결과 보다 크게 나타났는데, 이는 안전측이 되지 못함을 알 수 있었으며, 불완전 합성보의 경우, AISC 제안식이 본 연구보다 강성을 과소 평가하는 결과를 나타내었다.

Analytical, experimental and numerical study of timber-concrete composite beams for bridges

  • Molina, Julio C.;Calil, Carlito Junior;de Oliveira, Diego R.;Gomes, Nadia B.
    • Computers and Concrete
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    • 제24권2호
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    • pp.103-115
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    • 2019
  • In this study, the strength and stiffness (EI) of wood-concrete composite beams for bridges with T-shaped cross section were evaluated. Two types of connectors were used: connectors bonded with epoxy adhesive and connectors attached to the wood just by pre-drilling (without adhesive). The connectors consisted of common steel bars with a diameter of 12.5 mm. Initially, the strength and stiffness (EI) of the beams were analyzed by bending tests with the load applied at the third point of the beam. Subsequently, the composite beams were evaluated by numerical simulation using ANSYS software with focus on the connection system. To make the composite beams, Eucalyptus citriodora wood and medium strength concrete were used. The slip modulus K and the ultimate strength values of each type of connector were obtained by direct shear tests performed on composite specimens. The results showed that the connector glued with epoxy adhesive resulted in better strength and stiffness (EI) for the composite beams when compared to the connector fixed by pre-drilling. The differences observed were up to 10%. The strength and stiffness (EI) values obtained analytically by $M{\ddot{o}}hler^{\prime}$ model were lower than the values obtained experimentally from the bending tests, and the differences were up to 25%. The numerical simulations allowed, with reasonable approximation, the evaluation of stress distributions in the composite beams tested experimentally.

심층신경망 기반 회전익 블레이드의 단면 구조 강성 예측 모델 (Cross-Sectional Structural Stiffness Prediction Model for Rotor Blade Based on Deep Neural Network)

  • 강병주;천성우;조해성;기영중;김태성
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.21-28
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    • 2024
  • 본 논문에서는 회전익 블레이드의 단면 구조 정보를 통해 블레이드의 단면 강성을 예측하고, 재료 정보를 이용하여 단면 강성을 예측할 수 있는 심층 신경망 기반 네트워크 예측 모델의 설계 및 적절성 검토를 수행하였다. 재료 정보를 네트워크 입력으로 갖는 예측 모델의 경우, 블레이드 단면 부재 재료의 탄성 계수를 네트워크의 입력으로 고려하여 단면 강성을 예측하도록 설계하였다. 또한, 단면 구조 정보를 네트워크 입력으로 갖는 예측 모델의 경우, 블레이드의 단면을 구성하는 단면 부재의 위치와 두께 정보를 네트워크 입력으로 고려하여 단면 강성을 예측하도록 설계하였다. 각 예측 모델은 심층신경망 구조를 기반으로 설계하였으며, 단면 해석 프로그램인 KSAC2D를 통한 단면 해석 결과를 네트워크의 훈련 및 검증 데이터로 사용하였다.

원자로 용접부의 국부적 미세조직 변화에 따른 동적탄성계수 측정 (Measurement of Dynamic Elastic Constants of RPV Steel Weld due to Localized Microstructural Variation)

  • 정용무;김주학;홍준화;정현규
    • 비파괴검사학회지
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    • 제20권5호
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    • pp.390-396
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    • 2000
  • 원자로 재료인 SA 508 Class 3 강용접부 및 열영향부 모사 시험편에 대해서 초음파공명분광법으로 동적탄성계수를 측정하였다. 등방성 탄성계수를 가정하여 초기 추정 탄성 계수, $c_{11},\;c_{12}$$c_{44}$로부터 장방형 시편의 공명 주파수를 계산하였으며 계산된 주파수와 초음파공명분광법으로 측정된 주파수를 비교, 반복 수렴 절차를 거쳐 정밀한 탄성계수를 구했다. 열처리 조건의 차이 및 미세 조직의 차이에 따라 영률 및 전단 계수의 차이가 확실하게 나타났다. 미세한 베이나이트 조직에서의 영률 및 전단 계수는 조대한 마르텐사이트 조직보다 높았으며 이러한 경향은 미세 경도 시험 등의 다른 실험 결과와도 일치하였다.

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현장공진주시험을 이용한 보조기층 재료의 대체 $M_R$ 시험법 (Alternative Method of Determining Resilient Modulus of Subbase Materials Using Free-Free Resonant Column Test)

  • 권기철;김동수
    • 한국도로학회논문집
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    • 제2권2호
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    • pp.149-161
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    • 2000
  • 회복탄성계수$(M_R)$로 표현되는 보조기층 재료의 탄성계수는 연성 포장체의 역학적 설계에 대단히 중요한 물성치이다. 그러나 반복재하식 $M_R$ 시험을 일상적 시험으로 적용하기에는 너무 시험과정이 복잡하고, 고가이며, 많은 시험시간을 필요로 한다. 본 연구에서는 보조기층 재료의 변형특성을 고려하여 현장공진주시험(EF-RC)을 이용한 대체 $M_R$ 시험법을 개발하였다. 보조기층 재료의 변형특성 평가를 위하여 변형률 크기 및 평균주응력의 탄성계수에 대한 영향을 조사하였다. 제안한 대체 $M_R$ 시험법으로 결정된 탄성계수와 반복재하식 $M_R$ 시험에서 결정된 회복탄성계수는 서로 잘 일치하여 제안된 기법의 효용성을 확인하였다.

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Quantitative Evaluation of Gastrocnemius Medialis Stiffness During Passive Stretching Using Shear Wave Elastography in Patients with Parkinson's Disease: A Prospective Preliminary Study

  • Lu Yin;Lijuan Du;Yuanzi Li;Yang Xiao;Shiquan Zhang;Huizi Ma;Wen He
    • Korean Journal of Radiology
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    • 제22권11호
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    • pp.1841-1849
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    • 2021
  • Objective: To prospectively investigate the feasibility of shear wave elastography (SWE) as a new quantitative and objective method for evaluating the stiffness of the gastrocnemius medialis (GM) muscle during passive stretching in patients with Parkinson's disease (PD). Materials and Methods: SWE of the GM muscle was performed in 28 patients with PD [13 female and 15 male; mean age ± standard deviation (SD): 63.0 ± 8.5 years] and 12 healthy controls (5 female and 7 male; mean age ± SD: 59.3 ± 6.4 years) during passive ankle rotation. A Young's modulus-ankle angle curve was constructed. The GM slack angle and baseline Young's modulus (E0) were compared between the markedly symptomatic and mildly symptomatic sides of patients with PD, and healthy controls. Additionally, the correlation between the GM slack angle and the severity of rigidity, and the observer reproducibility of SWE in determining the GM slack angle were evaluated. Results: The GM slack angle was smaller on both the markedly and mildly symptomatic sides in patients with PD than in healthy controls (mean ± SD of -29.13° ± 3.79° and -25.65° ± 3.39°, respectively, vs. -21.22° ± 3.52°; p < 0.001 and p = 0.006, respectively). Additionally, in patients with PD, the GM slack angle on the markedly symptomatic side was smaller than that on the mildly symptomatic side (p = 0.003). The E0 value was lower on both the markedly and mildly symptomatic sides in patients with PD than in healthy controls (mean ± SD of 10.11 ± 2.85 kPa and 10.08 ± 1.88 kPa, respectively, vs. 12.23 ± 1.02 kPa; p = 0.012 and p < 0.001, respectively). However, no significant difference was found between the markedly and mildly symptomatic sides in patients with PD (p = 0.634). A negative linear relationship was observed between the GM slack angle and lower limb rigidity score on the markedly symptomatic side in patients with PD (r = -0.719; p < 0.001). The intraclass correlation coefficients for observer reproducibility of SWE ranged from 0.880 to 0.951. Conclusion: The slack angle determined by SWE may be a useful quantitative and reproducible method for evaluating muscle stiffness in patients with PD.

초음파 비파괴 시험법을 이용한 탄성계수의 산정을 통한 침엽수 구조용재의 이방성에 관한 기초연구 (Anisotropy of Softwood Structural Lumber Using The Elastic Modulus Determined by The Ultrasonic Nondestructive Method)

  • 오세창
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제45권1호
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    • pp.20-27
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    • 2017
  • 본 연구의 목적은 목재의 세 주요 축 방향에 대하여 각 방향별 탄성계수를 비파괴적으로 측정하여 이에 따른 목재의 이방성을 검토해 보고자 하였다. 결점이 없는 SPF (spruce-pine-fir)와 Hem-fir 및 낙엽송재에 대하여 무결점 시험편을 채취하고 각 시험편에 대해 세 방향에서 초음파 속도를 측정한 다음, 이 속도와 각 재료의 밀도를 이용하여 산정된 탄성계수를 비교하였다. 시험 결과 초음파속도 및 탄성계수는 방향별로 목재의 길이방향, 방사방향, 접선방향의 순으로 나타났으며, 밀도가 높을수록 각 방향별 탄성계수가 더 높게 나타났다. 수종 간에 있어서 길이방향의 탄성계수의 차이보다 방사방향, 접선방향의 차이가 더 크게 나타났다. 산정된 탄성계수를 사용하여 재료의 이방성을 비교하여 제시하였으며, 이를 통해 강성매트릭스의 대각선 항을 산정하였다.