• 제목/요약/키워드: Temperature-dependent development model

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Free vibration investigation of functionally graded plates with temperature-dependent properties resting on a viscoelastic foundation

  • Abdeldjebbar Tounsi;Adda Hadj Mostefa;Amina Attia;Abdelmoumen Anis Bousahla;Fouad Bourada;Abdelouahed Tounsi;Mohammed A. Al-Osta
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제86권1호
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    • pp.1-16
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    • 2023
  • The free vibration of temperature-dependent functionally graded plates (FGPs) resting on a viscoelastic foundation is investigated in this paper using a newly developed simple first-order shear deformation theory (FSDT). Unlike other first order shear deformation (FSDT) theories, the proposed model contains only four variables' unknowns in which the transverse shear stress and strain follow a parabolic distribution along the plates' thickness, and they vanish at the top and bottom surfaces of the plate by considering a new shape function. For this reason, the present theory requires no shear correction factor. Linear steady-state thermal loads and power-law material properties are supposed to be graded across the plate's thickness. Uniform, linear, non-linear, and sinusoidal thermal rises are applied at the two surfaces for simply supported FGP. Hamilton's principle and Navier's approach are utilized to develop motion equations and analytical solutions. The developed theory shows progress in predicting the frequencies of temperature-dependent FGP. Numerical research is conducted to explain the effect of the power law index, temperature fields, and damping coefficient on the dynamic behavior of temperature-dependent FGPs. It can be concluded that the equation and transformation of the proposed model are as simple as the FSDT.

먹노린재(Scotinophara lurida)의 발생생태와 온도의존 발육모형 (Developmental Ecology and Temperature-dependent Development Model of Scotinophara lurida (Heteroptera: Pentatomidae))

  • 최덕수;김효정;오상아;이진희;조아해;마경철
    • 한국유기농업학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.251-261
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    • 2020
  • 친환경 벼 재배지역 위주로 피해가 점차 확대되는 먹노린재(Scotinophara lurida) 방제기술 개발을 위하여 발생생태 및 온도의존 발육모형을 산출하였다. 2019년도 먹노린재 월동 후 생존율 조사결과 총 224마리 중 167마리가 생존하여 생존율은 72.8%였다. 먹노린재 월동성충은 논에 6월 중하순부터 발생하고, 7월 상순에 산란하고, 8월 중하순에 1세대 성충이 발생한다. 온도의존 발육모형을 구하기 위하여 18, 21, 24, 27, 30℃ 14L:10D 조건의 항온기에서 온도별, 발육단계별 발육기간을 조사하였다. 18, 21, 24, 27, 30℃의 온도조건에서 알에서 성충이 될 때까지의 기간은 각각 119.8, 73.1, 53.5, 39.4, 82.0일로 27℃에서 가장 발육이 잘 되었다. Excell 프로그램을 이용하여 온도와 발육속도와의 관계를 2차 다항식으로 분석하여 회귀곡선을 얻었고 이를 근거로 발육단계별 발육영점온도와 유효적산온도를 산출하였다. 알에서 5령 약충까지 먹노린재 발육영점온도는 17.9℃, 유효적산온도는 380.2DD였다.

비선형 곤충 온도발육모형의 특성과 발전과정에 대한 고찰 (A Review for Non-linear Models Describing Temperature-dependent Development of Insect Populations: Characteristics and Developmental Process of Models)

  • 김동순;안정준;이준호
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제56권1호
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    • pp.1-18
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    • 2017
  • 곤충의 온도발육모형은 해충의 발생예찰모형을 비롯한 개체군모형에서 기본이 되는 요소이다. 본고에서는 곤충의 온도의존적 비선형 발육모형에 대하여 고찰하였다. 모형의 종류를 크게 경험모형과 생물리적 모형으로 구분하였으며, 수식의 유사성 내지 기원에 대한 유연관계에 따라 세분하였다. 발육률 곡선의 형태적 묘사에 적합한 수식을 적용하는 경험모형은 Stinner-계열, Logan-계열, 수행모형, 그리고 베타 분포모형으로 세분화하여 고찰하였다. 촉매반응을 바탕으로 하고 있는 생물리적 모형은 Eyring-모형, SM-모형, SS-모형, SSI-모형으로 이어지는 단계통으로 분류하였다. 본 연구에 포함된 각 모형의 개발과정과 형태적합 특성에 대하여 기술하였다.

A Numerical Model for the Freeze-Thaw Damages in Concrete Structures

  • Cho Tae-Jun
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제17권5호
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    • pp.857-868
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    • 2005
  • This paper deals with the accumulated damage in concrete structures due to the cyclic freeze-thaw as an environmental load. The cyclic ice body nucleation and growth processes in porous systems are affected by the thermo-physical and mass transport properties, and gradients of temperature and chemical potentials. Furthermore, the diffusivity of deicing chemicals shows significantly higher value under cyclic freeze-thaw conditions. Consequently, the disintegration of concrete structures is aggravated at marine environments, higher altitudes, and northern areas. However, the properties of cyclic freeze-thaw with crack growth and diffusion of chloride ion effects are hard to be identified in tests, and there has been no analytic model for the combined degradations. The main objective is to determine the driving force and evaluate the reduced strength and stiffness by freeze-thaw. For the development of computational model of those coupled deterioration, micro-pore structure characterization, pore pressure based on the thermodynamic equilibrium, time and temperature dependent super-cooling with or without deicing salts, nonlinear-fracture constitutive relation for the evaluation of internal damage, and the effect of entrained air pores (EA) has been modeled numerically. As a result, the amount of ice volume with temperature dependent surface tensions, freezing pressure and resulting deformations, and cycle and temperature dependent pore volume has been calculated and compared with available test results. The developed computational program can be combined with DuCOM, which can calculate the early aged strength, heat of hydration, micro-pore volume, shrinkage, transportation of free water in concrete. Therefore, the developed model can be applied to evaluate those various practical degradation cases as well.

콩줄기명나방(Ostrinia scapulalis) (나비목: 포충나방과)의 발육과 산란에 미치는 온도의 영향 (Effects of Temperature on the Development and Reproduction of Ostrinia scapulalis (Lepidoptera: Crambidae))

  • 안정준;김은영;서보윤;정진교
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제61권4호
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    • pp.577-590
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    • 2022
  • 콩줄기명나방은 콩과작물 특히 팥을 가해하는 해충으로 알려져 있다. 본 연구는 온도가 콩줄기명나방의 발육단계별 발육기간, 성충의 수명과 산란특성에 미치는 영향을 파악하고자 7, 10, 13, 16, 19, 22, 25, 28, 31, 34, 36℃ 항온조건에서 조사하였다. 알과 유충은 7, 10, 13℃를 제외한 항온조건에서 다음 생애단계로 성공적으로 발육하였다. 알, 유충, 번데기의 발육기간은 온도가 상승할수록 짧아지는 경향을 보였다. 콩줄기명나방 발육단계별 발육 최저, 최고 한계는 LRF와 SSI모델을 이용하여 계산하였고 발육영점온도와 유효적산온일도는 선형회귀분석을 이용하였다. 1령 유충 부화부터 성충출현까지의 발육영점온도와 유효적산온일도는 13.5℃와 384.5DD로 추정되었다. SSI모델을 이용한 부화부터 성충출현까지 발육 최저 및 최고온도는 19.4℃과 39.8℃였고 이들간의 차이 즉 발육적정온도범위는 20.4℃였다. 성충은 16℃와 34℃ 범위에서 부화하는 알을 생산하였고, 25℃에서 최대 약 416마리의 자손을 낳았다. 노화율, 나이별 생존율, 나이별 누적산란율, 온도의존 산란수에 관련된 성충모델들이 작성되었다. 본 연구에서 제시한 온도발육모형과 산란모형은 야외에서 콩줄기명나방의 개체군동태를 이해하고 콩과작물의 종합적인 해충군관리체계를 마련하는데 기초기반자료로 활용될 것으로 기대된다.

아크 점용접 구조물의 정밀 용접 열변형 해석에 관한 연구 (I) -온도 모니터링 및 열전달 모델 정립- (The Analysis of Welding Deformation in Arc-spot Welded Structure (I) - Temperature Monitoring and Heat Transfer Analysis -)

  • 이원근;장경복;강성수;조상명
    • Journal of Welding and Joining
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    • 제20권4호
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    • pp.544-550
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    • 2002
  • Arc-spot welding is generally used in joining of precise parts such as case and core in electronic compressor. It is important to control joining deformation in electronic compressor because clearance control in micrometer order is needed for excellent airtightness and anti-nose. The countermeasures far this deformation in field have mainly been dependent on the rule of try and error by operator's experience because of productivities. For control this deformation problem without influence on productivities, development of exact simulation model should be needed. In this study, to solve this deformation problem in arc-spot welded structure with case and core, we intend to make a simulation model that is able to predict deformation in precise order by tuning and feedback between sensing data and simulation results. This paper include development of heat input model for arc-spot welding, temperature monitoring and make a heat transfer model using sensing data in product.

항온조건에서 긴등기생파리 [Exorista japonica (Townsend)] (Diptera: Tachinidae) 온도별 발육 (The Temperature-Dependent Development of the Parasitoid Fly, Exorista Japonica (Townsend) (Diptera: Tachinidae))

  • 박창규;서보윤;최병렬
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제55권4호
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    • pp.445-452
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    • 2016
  • 야외에서 채집된 멸강나방(Mythimna separata) 유충 및 번데기로부터 우화한 기생파리를 NCBI 데이터베이스에 등록되어 있는 유전자 염기서열 정보(16S, 18S, 28S 그리고 CO I)와 비교하여 긴등기생파리(Exorista japonica)로 동정하였다. 긴등기생파리의 알부터 성충우화까지 발육 기간을 담배거세미나방(Spodoptera litura) 5~6령 유충을 숙주 곤충으로 하여 7개 항온조건(16, 19, 22, 25, 28, 31, $34{\pm}1^{\circ}C$)에서 조사하였고 온도에 따른 발육율과 발육완료 모델들의 매개변수들을 추정하였다. $34^{\circ}C$를 제외한 다른 항온 조건에서 알부터 성충우화까지 발육이 가능하였다. 알부터 번데기까지 발육 기간을 보면 $16^{\circ}C$(23.4일)에서 가장 길었고 $34^{\circ}C$(8.3일)에서 가장 짧았으나, 번데기부터 성충까지 발육기간은 $28^{\circ}C$(7.3일)에서 가장 짧았다. 알부터 성충우화까지 전체 발육 기간은 $31^{\circ}C$에서 16.3일로 가장 짧았고 $16^{\circ}C$에서 45.4일로 가장 길었으며 온도가 상승함에 따라 발육기간은 짧아졌다. 선형 발육율 모델을 이용하여 추정한 알부터 성충우화까지 발육영점온도와 유효적산온도는 각각 $7.8^{\circ}C$, 370.4DD 였다. 4개 비선형 발육율 모델(Briere 1, Lactin 2, Logan 6, Performance) 중에서는 Briere 1 모델($r^2_{adj}=0.96$)이 가장 높은 해석력을 보여주었다. 동일 연령 집단의 발육완료 분포를 설명하기 위해 사용된 3개 모델(2-parameter Weibull, 3-parameter-Weibull, Sigmoid)은 모두 같은 결정력($r^2_{adj}=0.90$)을 보였다.

A Model to Explain Temperature Dependent Systemic Infection of Potato Plants by Potato virus Y

  • Choi, Kyung San;Toro, Francisco del;Tenllado, Francisco;Canto, Tomas;Chung, Bong Nam
    • The Plant Pathology Journal
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    • 제33권2호
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    • pp.206-211
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    • 2017
  • The effect of temperature on the rate of systemic infection of potatoes (Solanum tuberosum L. cv. Chu-Baek) by Potato virus Y (PVY) was studied in growth chambers. Systemic infection of PVY was observed only within the temperature range of $16^{\circ}C$ to $32^{\circ}C$. Within this temperature range, the time required for a plant to become infected systemically decreased from 14 days at $20^{\circ}C$ to 5.7 days at $28^{\circ}C$. The estimated lower thermal threshold was $15.6^{\circ}C$ and the thermal constant was 65.6 degree days. A systemic infection model was constructed based on experimental data, using the infection rate (Lactin-2 model) and the infection distribution (three-parameter Weibull function) models, which accurately described the completion rate curves to systemic infection and the cumulative distributions obtained in the PVY-potato system, respectively. Therefore, this model was useful to predict the progress of systemic infections by PVY in potato plants, and to construct the epidemic models.

가루깍지벌레(Pseudococcus comstocki (Kuwana))월동알의 온도발육 및 부화시기예찰모형 (Modeling Temperature-Dependent Development and Hatch of Overwintered Eggs of Pseudococcus comstodki (Homoptera:Pseudococcidae))

  • 전흥용;김동순;임명순;이준호
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제35권2호
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    • pp.119-125
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    • 1996
  • 가루깍지벌레 월동안 부화시기 예찰모형을 수립하기 위하여 월동알에 대한 온도발육 실험이 수행된다. 5개온도(10, 15, 20, 25, 27$^{\circ}C$)와 채집시기별로 월동알 부화기간을조사하여 비교분석하였다. Wagner 등 (1984a)의 비선형발육모형이 온도별 평균발육률에 대하여 적용되었으며 ($R^2$=0.9729). 발육영점온도는 15~$25^{\circ}C$ 영역에서 얻은 직선회귀식에 의하여 $11.9^{\circ}C$로 추정되었으며, 발육완료를 위해서는 154.14일도가 필요하였다. 적산온도 모형과 발육률전산(Wagner 등 1985) 모형이 부화시기 예측에 이용된다. 적산온도 모형은 평균온도에서 발육영점온도 이상의 온도를 적산하는 방법(Mean-minus-base 추정법), Sine wave 추정법(Allen 1976), 그리고 Rectangle 추정법(Arnold 1960)을 잉요하여 계산하였다. 50% 부화예측일을 실측일과 비교한 결과 적산온도를 이용하는 경우 Mean-minus-base 추정법은 18~28일, Sine wave 추정법은 11~14일, 그리고 Rectangle 추정법은 3~5일의 편차를 보였고, 발육률 적산모형은 2~3일의 편차가 있었다.

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기후변화와 수상레저활동 인구변화가 어류의 초기생활사에 미치는 영향 (Effects of Climate and Human Aquatic Activity on Early Life-history Traits in Fish)

  • 이후승
    • 생태와환경
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    • 제46권3호
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    • pp.395-408
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    • 2013
  • 환경상태는 생물이 적합도 (번식성공 또는 생존율)를 극대화하기 위해서 초기생활사의 변화를 초래할 수 있다. 본 연구에서는 온도변화와 온도에 따른 수상레저활동 인구변화가 어류의 초기 생활사 특성, 즉 체세포 성장(성장속도), 번식세포 (생식소) 발달 그리고 누적스트레스의 회복과정과 어떠한 관계가 있는지를 동적상태의존모델을 이용하여 분석하였다. 우선 어류의 초기 생활사 특성이 취식행동에 영향을 받는다고 가정하였고, 이러한 관계를 고려하여 어류의 일반 생활사 모델을 개발하였다. 모델은 성장속도와 번식세포(생식소)의 발달이 온도가 상승함에 (단, 성장속도를 감소시키는 임계온도보다는 낮은) 따라 빨라졌으며, 또한 체내에 누적되는 스트레스도 함께 증가하였다. 흥미롭게도 온도가 높을 때에는 수상레저활동 인구의 증가는 성장속도와 생식소의 발달을 느리게 했지만, 스트레스의 누적은 가속화시켰다. 그러나 온도가 낮을 때에는 초기 생활사에 대한 수상레저활동 인구의 영향이 상대적으로 낮았다. 또한 최적취식행동은 높은 온도에서는 수상레저활동 인구의 변화에 관계없이 항상 높았지만, 낮은 온도에서는 수상레저활동 인구가 증가할수록 급격히 감소하였다. 초기성장기간 동안의 생존율은 온도가 낮아지고 수상레저활동 인구가 적을 때에는 취식행동이나 인간 활동에 따른 어류의 사망률 증감이 생존률 변이에 영향을 주었다. 반대로 온도가 높아지고 수상레저활동 인구가 많을 때의 생존율은 취식행동이나 사망률에 관계없이 항상 낮았다. 끝으로 본 연구를 통해 기후변화와 수상레저활동 인구변화와 관련된 어류의 초기 생활사를 수생태계 보전전략이나 건강성 평가분석에 포함시키는 것은 분석의 정확성과 정밀성을 향상시킬 수 있을 것이라 사료된다.