• 제목/요약/키워드: Strain rate distribution

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효율적이고 신뢰성있는 자연요소 균열해석을 위한 균열선단 그리드 세분화기법 (A Near-tip Grid Refinement for the Effective and Reliable Crack Analysis by Natural Element Method)

  • 조진래
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제32권3호
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    • pp.183-190
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    • 2019
  • 본 논문은 균열선단 그리드 세분화기법을 소개하고 자연요소법을 이용한 균열해석에 이 기법을 적용함으로서 그 유효성을 고찰하였다. 유한요소법에 있어서의 국부적 h-세분화와 같이 높은 응력 특이성을 보이는 균열선단 주위를 따라 자연요소법 그리드를 국부적으로 세분화하였다. 본 논문에서 소개되는 그리드 세분화기법은 2단계로 구성되며, 1단계에서는 그리드 점들이 추가되고 2단계에서는 균열선단 절점을 공유하는 델라우니 삼각형들이 나뉘게 된다. 제안하는 그리드 세분화기법의 타당성과 균열해석에서의 유효성을 입증하기 위해 대칭 엣지 균열을 갖는 평면 변형률 상태의 사각 평판을 해석하였다. 수치해석 결과의 상대비교를 위해 균일한 자연요소 그리드를 이용한 균열해석도 수행하였으며, 균열선단이 세분화된 그리드는 균일한 그리드와는 달리 이론해와 조밀한 그리드와 유사한 균열선단 응력분포를 나타내었다. 또한, 총 그리드 절점수에 대한 해석결과의 전역 상대오차에서도 세분화된 그리드가 균일한 그리드에 비해 높은 수렴율 나타내었다.

Study of the mechanical properties and effects of particles for oxide dispersion strengthened Zircaloy-4 via a 3D representative volume element model

  • Kim, Dong-Hyun;Hong, Jong-Dae;Kim, Hyochan;Kim, Jaeyong;Kim, Hak-Sung
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제54권5호
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    • pp.1549-1559
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    • 2022
  • As an accident tolerant fuel (ATF) concept, oxide dispersion strengthened Zircaloy-4 (ODS Zry-4) cladding has been developed to enhance the mechanical properties of cladding using laser processing technology. In this study, a simulation technique was established to investigate the mechanical properties and effects of Y2O3 particles for the ODS Zry-4. A 3D representative volume element (RVE) model was developed considering the parameters of the size, shape, distribution and volume fraction (VF) of the Y2O3 particles. From the 3D RVE model, the Young's modulus, coefficient of thermal expansion (CTE) and creep strain rate of the ODS Zry-4 were effectively calculated. It was observed that the VF of Y2O3 particles had a significant effect on the aforementioned mechanical properties. In addition, the predicted properties of ODS Zry-4 were applied to a simulation model to investigate cladding deformation under a transient condition. The ODS Zry-4 cladding showed better performance, such as a delay in large deformation compared to Zry-4 cladding, which was also found experimentally. Accordingly, it is expected that the simulation approach developed here can be efficiently employed to predict more properties and to provide useful information with which to improve ODS Zry-4.

Nondestructive detection of crack density in ultra-high performance concrete using multiple ultrasound measurements: Evidence of microstructural change

  • Seungo Baek;Bada Lee;Jeong Hoon Rhee;Yejin Kim;Hyoeun Kim;Seung Kwan Hong;Goangseup Zi;Gun Kim;Tae Sup Yun
    • Computers and Concrete
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    • 제33권4호
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    • pp.399-407
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    • 2024
  • This study nondestructively examined the evolution of crack density in ultra-high performance concrete (UHPC) upon cyclic loading. Uniaxial compression was repeatedly applied to the cylindrical specimens at levels corresponding to 32% and 53% of the maximum load-bearing capacity, each at a steady strain rate. At each stage, both P-wave and S-wave velocities were measured in the absence of the applied load. In particular, the continuous monitoring of P-wave velocity from the first loading prior to the second loading allowed real-time observation of the strengthening effect during loading and the recovery effect afterwards. Increasing the number of cycles resulted in the reduction of both elastic wave velocities and Young's modulus, along with a slight rise in Poisson's ratio in both tested cases. The computed crack density showed a monotonically increasing trend with repeated loading, more significant at 53% than at 32% loading. Furthermore, the spatial distribution of the crack density along the height was achieved, validating the directional dependency of microcracking development. This study demonstrated the capability of the crack density to capture the evolution of microcracks in UHPC under cyclic loading condition, as an early-stage damage indicator.

토양병의 발병억제 기작과 그 실용성 -길항성 Trichoderma spp.의 분리, 동정 및 근권내 활동- (Suppressive Mechanism of Soil-borne Disease Development and its Practical Application -Isolation and Identification of Species of Trichoderma Antagonistic to Soil diseases and its activities in the Rhizosphere-)

  • 김성일;심재욱;신현성;최혜정;이민웅
    • 한국균학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.337-346
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    • 1992
  • 길항균 Trichoderma spp.가 입고병 및 식물토양병 방제에 효과적이었으므로 T. hamatum strain Tr-5와 Rhizoctonia solani 사이의 토양근권내의 상호작용을 구명하고, 생물학적 방제로서의 활용성을 알고저 기초적인 실험을 하였다. 길항성이 우수한 Trichoderma spp.의 토양내 분포비를 구명하고저 채집한 토양시료에서 길항균과 토양 미생물의 분포를 조사하였다. 전세균, 전진균, 방선균 및 Trichodema spp.의 분포비는 65%, 8.8%, 25.9% 및 0.28%로 세균이 많고 Trichoderma spp.의 분리비는 가장 적었다. Trichoderma spp.를 분리하여 동정한 결과 T. koninggii, T. pseudokoninggii, T. aureoviride, T. hamatum 및 T. viride의 5종이 동정되었고, 이중 균주 Tr-5인 T. hamatum을 공시하여 균기생성여부를 관찰한 결과 R. solani에 대한 기생성을 관찰하였으며 효소적으로 균사가 용균되어 파괴됨을 관찰하였다. Trichoderma spp.의 토양내 발아력을 조사한 결과 자연토양에서 Trichoderma spp. 모든 종은 $1.7{\sim}7.3$ 이내의 발아력을 나타내었고, 살균토양에서는 90% 이상의 포자발아력을 나타내어 자연토양에서 Trichoderma 정균현상이 관찰되었다. 길항력이 있는 T. koninggii, T. pseudokoninggii, T. hamatum 및 T. viride 등 4균주의 토양근권내 완두뿌리 근권점유율실험에서 4종 균주 모두는 토양깊이 1cm 범위까지는 점유율이 크게 나타났으나 $2{\sim}3\;cm$에 서는 분포수가 감소하였고 4 cm 이하에서는 뿌리 점유분포수가 크게 감소하였다. 인삼근을 심은 폿트실험에서 Fusarium solani, Cylindrocarpon destructans, Rhizoctonia solani균의 단독처리구에 비해 길항력이 있는 T. hamatum Tr-5 처리구에서는 근부현상이 감소하였다.

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우리나라 감자에 발생하는 PVY의 병원학적 특성 및 외피단백질 유전자 분석 (Etiological Properties and Coat Protein Gen Analysis of Potato Virus Y Occuring in Potatoes of Korea)

  • 정승룡
    • 한국식물병리학회:학술대회논문집
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    • 한국식물병리학회 1995년도 Proceedings of special lectures on Molecular Biological Approaches to Plant Disease National Agricultural Science and Technology Institute Suwon, Korea
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    • pp.77-96
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    • 1995
  • To obtain basic informations for the improvement of seed potato production in Korea, some etiological properties of potato virus Y(PVY) distributed in the major seed potato production area(Daekwanryeong) were characterized, and the nucleotide and amino acid sequences of the coat protein gene of the PVY strains isolated were analyzed. PVY strains in Daekwonryeong, an alpine area, were identified to be two strains, PVYo and PVYN by symptoms of indicator plants, and their distribution in potato fields was similar. Major symptom on potato varieties by PVY was grouped as either mosaic alone or mosaic accompanied with veinal necrosis in the lower leaves. The symptom occurrence of the two symptoms was similar with Irish Cobbler, but Superior showed a higher rate of mosaic symptom than the other. The PVY strain which was isolated from potato cv. Superior showing typical mosaic symptoms produced symptoms of PVY-O on the indicator plants of Chenopodium amaranticolor, Nicotiana tabacum cv. Xanthi nc and Physalis floridana, but no symptom o Capsicum annum cv. Ace. Moreover, results from the enzyme-linked immunosorbent assay with monoclonal and polyclonal antibodies showed that the isolated PVY reacts strongly with PYV-O antibodies but does not react specifically with PVY-T antibodies. The purified virus particles were flexious with a size of 730$\times$11nm. On the basis of the above characteristics, the strain was identified to be a PVY-O and named as of PVY-K strain. The flight of vector aphids was observed in late May, however, the first occurrence of infected plants was in mid June with the bait plants surrounded with PVY-infected potato plants and early July with the bait plants surrounded with PVY-free potato plants. PVY infection rates by counting symptoms on bait plants (White Burley) were 1.1% with the field surrounded with PVY-free potato plants and 13.7% the fields surrounded with PVY-infected potato plants, showing the effect of infection pressure. The propagated PVY-K strain on tobacco(N. sylvestris) was purified, and the RNA of the virus was extracted by the method of phenol extraction. The size of PVY-K RNA was measured to be 9, 500 nucleotides on agarose gel electrophoresis. The double-stranded cDNAs of PVY-K coat protein(CP) gene derived by the method of polymerase chain reaction were transformed into the competent cells of E. coli JM 109, and 2 clones(pYK6 and pYK17) among 11 clones were confirmed to contain the full-length cDNA. Purified plasmids from pYK17 were cut with Sph I and Xba I were deleted with exonuclease III and were used for sequencing analysis. The PVY-K CP gene was comprised of 801 nucleotides when counted from the clevage site of CAG(Gln)-GCA(Ala) to the stop codon of TGA and encoded 267 amino acids. The molecular weight of the encoded polypeptides was calculated to be 34, 630 daltons. The base composition of the CP gene was 33.3% of adenine, 25.2% of guanine, 20.1% of cytosine and 21.4% of uracil. The polypeptide encoded by PVY-K CP gene was comprised of 22 alanines, 20 threonines, 19 glutamic acids and 18 glycines in order. The homology of nucleotide sequence of PVY-K CP gene with those of PVY-O(Japan), PVY-T(Japan), PVY-TH(Japan), PVYN(the Netherlands), and PVYN(France) was represented as 97.3%, 88.9%, 89.3%, 89.6% and 98.5%, respectively. The amino acid sequence homology of the polypeptide encoded by PVY-K CP gene with those encoded by viruses was represented as 97.4%, 92.5%, 92.9%, 92.9%, and 98.5%, respectively.

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측방유동을 받는 교대말뚝기초의 거동분석 (I) - 원심모형실험 연구 - (The Behavior of Piled Bridge Abutments Subjected to Lateral Soil Movements - A Study on the Centrifuge Model Tests -)

  • 서정주;서동희;정상섬;김유석
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제19권1호
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    • pp.5-19
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    • 2003
  • 본 연구에서는 인접 성토로 인하여 측방유동이 발생하는 연약한 점성토 지반에 시공된 교대말뚝기초를 원심모형실험으로 재현하여 지반조건과 성토지반의 시공속도에 따른 교대말뚝기초의 거동특성을 분석하였다. 이를 위해 지반조건과 성토지반 시공속도를 교대말뚝기초의 측방유동에 가장 중요한 영향을 미치는 변수로 선정하여 총 6 종류의 원심모형실험을 실시하였다. 본 실험에서 지반조건은 점성토 지반의 두께와 지층단면에 따라 세 가지 종류로 구분하였으며 성토하중 재하조건은 한계성토고까지 단계적으로 재하하는 방법(1m/30일, 1m/15일)과 한계성토고에 해당하는 하중을 급속재하 하는 방법으로 나누어 고려하였다. 그 결과 동일한 조건하에서 측방유동을 받는 교대말뚝기초의 비배수 단기거동과 장기거동을 파악하기 위해 성토하중 재하단계와 성토 후 압밀이 약 80% 진행된 단계에서의 지반-말뚝 거동특성을 비교ㆍ 분석하였다. 본 연구 결과, 편차 성토하중으로 인해 연약지반상 교대말뚝기초에 발생하는 측방유동압은 단계별 성토하중 재하시 사다리꼴 분포형태와 유사하였으며 이때 발생하는 최대 측방유동압($P_{max}$)과 편차 성토하중($\gamma$ H)의 비($\alpha$)는 비배수 상태인 단기거동시에는 0.75, 압밀이 약 80% 진행된 장기거동시에는 0.35 정도로 나타남을 알 수 있었다.

유지형태에 따른 가변형 치과 인상용 트레이의 유지력에 관한 연구 (RETENTIVE FORCE OF ADJUSTABLE DENTAL IMPRESSION TRAYS WITH DIFFERENT RETENTION FORMS)

  • 송기범;김성록;박광수;김유리;동진근
    • 대한치과보철학회지
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    • 제43권1호
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    • pp.15-29
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    • 2005
  • Statement of problem. The adjustable dental impression trays were made for being adjusted their width automatically along the width of dental arch. Purpose. The purpose of this study was to investigate the best retentive form of adjustable dental impression tray, and so to make it a more satisfactory product. Material and methods. The eight pairs of adjustable trays were made of ABS(acrylonitrile butadiene styrene) with different distribution of holes and with or without the rim on the border area of them. The experiment was done with the horse-shoe shaped metal plate to pull out the set impression body from the tray, and the tray jig which was made for holding the tray on a lower part of Universal Testing Machine(UTM, Zwick Z020, Zwick Co., Germany). After the impression in the tray was allowed to set four minutes, a tensile force was applied at right angles to the tray which had been previously seated on the jig. The force was applied to measure a maximum retentive force by use of a UTM at a constant strain rate of 100mm per minute. A 2-factor analysis of variance (p<.05) was used to determine whether differences existed among distribution of retentive holes and between rim existing and not. Results. 1 The retentive force of the upper and lower resin tray with 2mm holes on the tray border was highest(25.83/24.98kg). (p<.05) 2. As the tray had more retentive holes, it was less retentive. 3. There was no significant difference in the retentive force of the varied hole intervals in the case of distributing all the area. (p>.05) 4. The rimless trays were more retentive generally, than the rimmed trays except 2 case: upper tray group-all area / 2 mm, intervals and lower tray group-margin only / 2 mm, intervals.(p<.05) 5. Most of the adjustable trays were showed higher retentive force than perforated metal tray except the lower group that perforated on the all area at intervals of 2 mm.

Two Color PIV 기법을 이용한 마하 2.0 초음속 노즐의 속도분포 측정 (Velocity Distribution Measurements in Mach 2.0 Supersonic Nozzle using Two-Color PIV Method)

  • 안규복;임성규;윤영빈
    • 한국추진공학회지
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    • 제4권4호
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    • pp.18-25
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    • 2000
  • 유동장의 2차원 평면 속도 분포를 측정하기 위하여 two-color PIV 기법을 개발하였고, 마하 2.0 초음속 노즐에 적용하여 보았다 이 기법은 single-color PIV 기법과 유사하나 서로 다른 색의 두 레이저 빔을 사용하여 방향성의 문제를 해결하는 차이점을 갖는다. 녹색의 레이저 평면광 (532 nm)과 적색의 레이저 평면광 (619 nm)이 주입된 입자를 조사하기 위하여 사용되었고, 입자 위치가 고해상도 (3060${\times}$2036) 디지털 칼라 CCD 카메라에 기록되었다. 이러한 디지털 칼라 CCD 카메라론 이용한 two-color PIV 시스템은 사진 필름 현상 시간과 이에 따른 디지털화하는 시간 그리고 방향성의 문제론 해결하기 위해 사용되는 일반적인 image shifting 기법과 관련된 어려움을 제거해 준다. 또한 고속 유동장에서는 알맞은 입자 밀도의 주입이 어려워지는데, two-color PIV는 높은 신호 대 잡음비로 인하여 속도 벡터론 얻기 위해서 조사영역에 존재해야 하는 벡터쌍의 수가 줄어들게 된다. 따라서 다른 색의 두레이저 빔의 시간 간격을 조절함으로써 고속 유동장의 속도 분포를 쉽고 정확하게 측정할 수 있게 된다. 마하 2.0 초음속 노즐에서의 속도 분포가 측정되었으며, 속도장으로부터 변형률장을 구하여 과팽창 충격파 구조를 예측해 보았다. Two-color PIV에 의해 얻어진 속도 분포와 충격파의 위치 결과는 schlieren 사진과 비교 분석해 보았다.

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한국산 고지질 미세조류 Botryococcus의 분포 및 생장 특성 (Physiological and Ecological Characteristics of Lipid-Producing Botryococcus Isolated from the Korean Freshwaters)

  • 신상윤;조범호;이형관;오희목
    • 환경생물
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    • 제31권4호
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    • pp.288-294
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    • 2013
  • 한국산 고지질 Botryococcus를 확보하기 위해 시료채취를 하였고, 실험실에서 Botryococcus sp.를 분리하였다. 분리된 Botryococcus sp.는 현미경으로 그 크기와 형태를 관찰하였고, 분자적 동정을 위해 18S rRNA gene과 ITS region의 염기서열을 분석함으로써 Botryococcus sudeticus J2로 명명하였으며, 생태학적 특성 연구를 위해 문헌조사를 통해 국내의 Botryococcus 속의 분포를 조사를 실시하였다. 동정된 B. sudeticus J2의 생리적 특성 분석을 위해 배양실험을 수행하였고, 생장률과 바이오매스 생산성 그리고 광합성효율을 측정하였다. 또한 바이오디젤 생산을 위한 조류주로서의 가치를 판단하기 위해 총 지질함유량과 지방산 조성을 분석하였다. B. sudeticus J2의 생태적, 생리적 연구 후 2배의 광량과 2% $CO_2$ 조건에서 배양을 수행함으로써 최적 배양조건을 탐색하고자 하였다. 분리된 B. sudeticus J2는 비교를 위한 B. braunii UTEX 572보다 높은 바이오매스 생산성과 지질생산성을 보였으나 바이오매스 생산을 위한 다른 후보 미세조류에 비해서는 낮은 생장률을 보였다. 따라서 바이오디젤 생산을 위한 조류로 B. sudeticus J2를 활용하기 위해서는 본 연구에서 밝혀진 광저해에 대한 내성에 초점을 맞추어 최적 배양을 위한 광조건을 탐색하는 연구가 필요하다.

춘계 제주 연안에서 유독 저서성 와편모류 Ostreopsis sp.의 분포와 분자계통학적 위치 (Distribution and Molecular Phylogeny of the Toxic Benthic Dinoflagellate Ostreopsis sp. in the Coastal Waters off Jeju Island, Korea)

  • 김선주;서효정
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제24권2호
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    • pp.236-248
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    • 2019
  • 본 연구는 2017년 4월 춘계 제주 연안에서 총 7개의 정점(협재, 이호테우, 함덕, 성산, 표선, 남원, 사계)을 선정하여 해조류에 부착하여 서식하는 유독 착생 와편모류 Ostreopsis의 출현양상을 조사하고 분자계통학적 분석을 실시하였다. 본 연구 해역의 표층 수온은 $15.7^{\circ}C-18.3^{\circ}C$의 범위를 보였으며, 염분은 33.4-34.9의 범위로 나타났다. 각 연구 정점에서 채집된 전체 13종의 해조류 가운데 8종에서 Ostreopsis가 출현하였으며, 정점 6에서 출현한 홍조식물 참지누아리(Grateloupia filicina)에서 해조류 단위 무게당 Ostreopsis의 출현밀도($cells\;g^{-1}$)가 $157.5cells\;g^{-1}$로 가장 높은 농도로 출현하였다. Ostreopsis가 출현한 4개의 연구정점에서 분리한 종주들의 LSU rDNA D8/D10 영역의 염기서열은 모두 100% 동일한 것으로 나타났다. LSU rDNA 염기서열 정보를 이용한 분자계통수에서 이들은 모두 Ostreopsis cf. ovata의 잠재종(cryptic species)으로 알려진 Ostreopsis sp. 1의 분기군에 속하는 것으로 나타났다. Ostreopsis sp.1 종주를 이용하여 수온과 염분에 따른 생장 반응을 측정한 결과, $10-30^{\circ}C$의 광범위한 수온과 20-35의 염분 범위에서 뚜렷한 생장을 나타내었고, 수온 $25^{\circ}C$와 염분 30에서 $0.49d^{-1}$의 최고 생장률을 나타내었다. 또한, 수온 $10^{\circ}C$의 저온에서도 염분 35에서 뚜렷한 생장을 보여, 이들은 온대 해역에서 적응하여 정착한 종으로 판단된다.