• 제목/요약/키워드: Time-varying stress

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Stress distribution in a passive fully grouted rock bolts

  • Karanam U. M. Rao;Dasyapu S. K.
    • 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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    • 한국지구물리탐사학회 2003년도 Proceedings of the international symposium on the fusion technology
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    • pp.122-128
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    • 2003
  • Rock bolts are widely used as a supplementary roof support system in hard-rock mining since a long time. Since the performance of fully grouted passive bolts depends on bond strength, in the present investigation extensive laboratory pull-out as well as push-out tests were conducted varying the bolt diameter, length and cement-water mixing ratios of grout. The load-displacement curves were developed and were verified with the numerical results obtained from finite element analysis using ALGOR software. Numerical models were validated for push-out tests and a detailed analysis was carried out to know the displacement, stress, strain distribution along the bolt.

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심박변동 신호의 시-주파수 분석을 이용한 스트레스 분석에 관한 연구 (The Analysis of Mental Stress using Time-Frequency Analysis of Heart Rate Variability Signal)

  • 성홍모;이주성;김원식;이현숙;윤영로;신태민
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제25권6호
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    • pp.581-587
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    • 2004
  • FFT 나 AR 방법에 기초해서 파워스펙트럼을 구하는 방법은 생체신호와 같이 시간에 따라 그 특성이 빠르게 변화하는 신호에는 적합하지 않다. 반면, 시-주파수 방법은 시간에 따라 특성이 변하는 신호를 분석하기에 유용한 장점을 지니고 있다. 본 논문에서는 시-주파수 분석방법을 이용하여 시-주파수 영역에서 심박변동신호를 분석하는 방법을 연구하였다. 여러 종류의 시-주파수 커널 함수들 중에서 심박변동 신호에 적합한 방법을 찾기 위해서 모의 HRV 신호를 이용하였다. HRV 모의신호를 이용하여 커널 함수들의 시간-주파수 분해 능력과 교차성분제거 능력에 대한 평가를 하였고 시-주파수 영역에서 심박변동신호의 주파수 성분들을 추출해 내는 방법들을 제시하였다. 17명의 피험자들을 대상으로 동전쌓기 실험을 3분씩 시행하여 심전도 실험을 측정한 다음 이를 심박변동 신호로 재구성하여 분석하였다. 실험결과 피험자들에게 가해진 정신적 스트레스는 교감신경을 활성화 시켜 LF/HF 증가의 원인이 되는 것으로 나타났다. 실험수행능력에 따라 두 그룹으로 나누어 관찰하였는데 스트레스를 많이 받는 그룹이 그렇지 않은 경우에 비해 작업능력이 떨어짐을 알 수 있었다.

맥동유동하에 있는 탄성혈관에서 벽면운동과 임피던스 페이즈앵글이 벽면전단응력에 미치는 영향 (Influence of Wall Motion and Impedance Phase Angle on the Wall Shear Stress in an Elastic Blood Vessel Under Oscillatory Flow Conditions)

  • 최주환;이종선;김찬중
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.363-372
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    • 2000
  • 벽면운동과 임피던스 페이즈앵글(압력파와 유량파 사이의 시간차)이 벽면전단응력의 크기와 분포에 미치는 영향을 규명하기 위해 맥동유동하에 있는 직선 탄성혈관에서 전산유체해석을 수행하였다. 탄성을 갖는 직선혈관의 경우에는 벽면운동과 임피던스 페이즈앵글을 고려한 섭동해가 존재하는데, 이를 본 연구의 수치해와 비교함으로 수치해의 타당성을 입증하였다. 해석결과, 혈관의 벽면운동으로 인해 축방향 속도분포와 압력구배의 값에 어떤 추가분이 발생하는 것을 관찰하였다. 이러한 추가분에 의해 벽면전단응력(wall shear stress) 및 압력구배(pressure gradient)의 진폭(amplitude: time-varying component)은 감소하고 평균값(mean: time-averaged component)에도 변화를 보였는데 그 변화의 경향은 임피던스 페이즈앵글에 따라 매우 다른 모습을 보였다. 즉, 임피던스 페이즈앵글이 음의 값을 갖게 될 수록 벽면전단응력의 평균은 감소하고 진폭은 증가하는 경향을 보였다. $\pm$4%의 벽면운동이 있는 경우 대동맥에서 임피던스 페이즈앵글의 변화 가능범위인 0$^{\circ}$에서 -90$^{\circ}$로 페이즈 앵글을 감소시켰을 때 벽면전단응력의 평균값은 10.5% 감소하고 진폭은 17.5% 증가하였다. 그러므로 고혈압환자와 같이 음의 큰 페이즈앵글을 갖는 경우 벽면 전단응력의 시간에 따른 변화량(진폭/평균)이 상대적으로 커지므로 low and oscillatory shear stress 이론에 의하면 동맥경화에 더 민감하게 된다.

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Biological Constraints in Algal Biotechnology

  • Torzillo, Giuseppe;Pushparaj, Benjamin;Masojidek, Jiri;Vonshak, Avigad
    • Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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    • 제8권6호
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    • pp.338-348
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    • 2003
  • In the past decade, considerable progress has been made in developing the appropriate biotechnology for microalgal mass cultivation aimed at establishing a new agro-industry. This review points out the main biological constraints affecting algal biotechnology outdoors and the requirements for making this biotechnology economically viable. One of them is the availability of a wide variety of algal species and improved strains that favorably respond to varying environmental conditions existing outdoors. It is thus just a matter of time and effort before a new methodology like genetic engineering can and will be applied in this field as well. The study of stress physiology and adaptation of microalgae has also an important application in further development of the biotechnology for mass culturing of microalgae. In outdoor cultures, cells are exposed to severe changes in light and temperature much faster than the time scale re-quired for the cells to acclimate. A better understanding of those parameters and the ability to rapidly monitor those conditions will provide the growers with a better knowledge on how to optimize growth and productivity. Induction of accumulation of high value products is associated with stress conditions. Understanding the physiological response may help in providing a better production system for the desired product and, at a later stage, give an insight of the potential for genetic modification of desired strains. The potential use of microalgae as part of a biological system for bioremediation/detoxification and wastewater treatment is also associated with growing the cells under stress conditions. Important developments in monitoring and feedback control of the culture behavior through application of on-line chlorophyll fluorescence technique are in progress. Understanding the process associated with those unique environmental conditions may help in choosing the right culture conditions as well as selecting strains in order to improve the efficiency of the biological process.

초기재령에서 콘크리트 인장균열에 대한 쌍선형 응력-균열 개구 관계의 변화 (Variation of Bilinear Stress-Crack Opening Relation for Tensile Cracking of Concrete at Early Ages)

  • 권승희;최강;이윤;박홍용
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제22권3호
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    • pp.427-435
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    • 2010
  • 인장 균열은 콘크리트의 가장 취약한 특성으로 수화열 및 건조수축 등으로 인해 초기재령에서 발생되는 경우가 많다. 초기의 균열을 정확히 예측하기 위해서는 응력-균열 개구 관계가 시간에 따라 어떻게 변화하는 지를 파악해야 한다. 이 연구에서는 기존에 수행되었던 쐐기형 쪼갬 실험결과에 대한 역해석을 수행하였으며, 측정된 하중-균열 개구 변위를 최적으로 모사하는 응력-균열 개구 관계에 대한 쌍선형 연화곡선을 구하였다. 파괴에너지의 시간에 따른 변화에 관한 분석이 이루어졌으며, 분석 결과를 바탕으로 초기재령에서의 응력-균열 개구 관계에 대한 모델을 제안하였다. 최대 하중, 최대 하중에서의 균열 개구 변위, 파괴에너지에 대하여 실험 측정값, 역해석 결과, 모델로부터 계산된 결과들을 비교해 보았으며, 이를 통해 제안된 모델을 검증하였다.

Time dependent service load behaviour of prestressed composite tee beams

  • Uy, Brian
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제5권3호
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    • pp.307-327
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    • 1997
  • This paper is concerned with the time dependent service load behaviour of prestressed composite tee beams. The effects of creep and shrinkage of the concrete slab are modelled using the age adjusted effective modulus method and a relaxation approach. The tendon strain is determined considering compatibility of deformations and equilibrium of forces between the tendon and the composite tee beam. A parametric study is undertaken to study the influence of various aspects on the stress, strain and deformations of the concrete slab, steel beam and prestressing tendon. The effect of loading type and tendon relaxation has also been considered for various types of prestressing tendon materials. Recommendations are then made in relation to adequate span to depth ratios for varying levels of prestressing force.

보리 생식생장기의 수분부족이 수량 및 몇 가지 생리적 반응에 미치는 영향 (Grain Yield and Physiological Responses of Water Stress at Reproductive Stage in Barley)

  • 최원열;권용웅;박종환
    • 한국작물학회지
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    • 제42권3호
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    • pp.263-269
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    • 1997
  • 보리는 생식생장기에 수분 스트레스에 민감하게 반응하여 수량에 크게 영향을 준다. 보리 5품종 (겉보리 : 밀양 1002, 올보리, 두루보리, 쌀보리: 백동, 맥주보리: 향맥)을 공시하여 생식생장기에 해당되는 출수전 20일, 출수전 10일 및 출수기에 각각 10일간씩 단수처리를 하여 한발을 유발하였으며 처리 후에는 관수를 하여 정상적으로 재배하였다. 보리 품종들을 10월에 포장에 파종하여 익년 2월에 대형 폿트에 이식하여 재배하였으며, 건물중, 유효경비을, 간장, 수량 및 수량 구성요소를 조사하였고, 유리 proline함량과 상대팽압도를 측정하였다. 1. 한발에 의한 피해는 출수전 10일>출수기>출수전 20일 처리의 순으로 나타났으며, 출수전 10일 처리구의 경우 대조구에 비하여 간장은 85∼98%, 주당수수는 52∼83%, 일수립수는 71∼86%, 천립중은 80∼84%, 그리고 10주당 수량은 60∼94%를 나타내었다. 2. 출수 10일전 단수처理에서 수량 및 수량구성 요소들의 감소율이 가장 컸고, 수량구성요소 중에 주당수수와 일수립수가 비교적 한해에 민감하게 반응하였다. 3. 올보리>밀양 1002ㆍ두루보리>향맥>백동의 순으로 내한성이 약하였다. 4. 한발처리를 끝낸 후에 다시 관수하여 지엽의 유리 proline함량의 감소율과 상대팽압도의 회복율을 품종별로 보면 피맥 3품종이 높고 백동과 향맥이 매우 낮았다.

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FCVA 방법으로 증착된 DLC 박막의 열처리에 따른 구조적 물성 분석 (Effects of Thermal Treatment on Structural Properties of DLC Films Deposited by FCVA Method)

  • 김영도;장석모;박창균;엄현석;박진석
    • 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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    • 제52권8호
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    • pp.325-329
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    • 2003
  • Effects of thermal treatment on the structural properties of diamond-like carbon (DU) films were examined. The DLC films were deposited by using a modified filtered cathodic vacuum arc (FCVA) deposition system and by varying the negative substrate bias voltage, deposition time, and nitrogen flow rate. Thermal treatment on DLC films was performed using a rapid thermal annealing (RTA) process at $600^{\circ}C$ for 2min. Raman spectroscopy, x-ray photoemission spectroscopy (XPS), atomic force microscope (AFM), and surface profiler were used to characterize the I$_{D}$I$_{G}$ intensity ratio, sp$^3$ hybrid carbon fraction, internal stress, and surface roughness. It was found for all the deposited DLC films that the RTA-treatment results in the release of internal compressive stress, while at the same time it leds to the decrease of sp$^3$ fraction and the increase of I$_{D}$I$_{G}$ intensity ratio. It was also suggested that the thermal treatment effect on the structural property of DLC films strongly depends on the diamond-like nature (i.e., sp$^3$ fraction) of as-deposited film.ed film.

Numerical simulation on the coupled chemo-mechanical damage of underground concrete pipe

  • Xiang-nan Li;Xiao-bao Zuo;Yu-xiao Zou;Yu-juan Tang
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제86권6호
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    • pp.779-791
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    • 2023
  • Long-termly used in water supply, an underground concrete pipe is easily subjected to the coupled action of pressure loading and flowing water, which can cause the chemo-mechanical damage of the pipe, resulting in its premature failure and lifetime reduction. Based on the leaching characteristics and damage mechanism of concrete pipe, this paper proposes a coupled chemo-mechanical damage and failure model of underground concrete pipe for water supply, including a calcium leaching model, mechanical damage equation and a failure criterion. By using the model, a numerical simulation is performed to analyze the failure process of underground concrete pipe, such as the time-varying calcium concentration in concrete, the thickness variation of pipe wall, the evolution of chemo-mechanical damage, the distribution of concrete stress on the pipe and the lifetime of the pipe. Results show that, the failure of the pipe is a coupled chemo-mechanical damage process companied with calcium leaching. During its damage and failure, the concentrations of calcium phase in concrete decrease obviously with the time, and it can cause an increase in the chemo-mechanical damage of the pipe, while the leaching and abrasion induced by flowing water can lead to the boundary movement and wall thickness reduction of the pipe, and it results in the stress redistribution on the pipe section, a premature failure and lifetime reduction of the pipe.

고해상도 온습도지수 및 고온 스트레스 일수 분포도의 제작과 이를 활용한 시공간적 변화 분석 (Production and Spatiotemporal Analysis of High-Resolution Temperature-Humidity Index and Heat Stress Days Distribution)

  • 강대균;김대준;김진희;윤은정;반은혜;김용석;조세라
    • 한국농림기상학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.446-454
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    • 2023
  • 기후변화는 농업에 막대한 영향을 미치며, 특히 지구 온난화로 인해 미래로 갈수록 기온과 습도가 현재와는 다른 양상으로 변화될 것으로 예측된다. 현재와 다른 기후 환경하에서는 농작물과 더불어 가축들은 환경변화에 따른 스트레스에 노출될 위험성이 높아질 수 있다. 특히 미래 기후는 평균기온 상승으로 설명할 수 있는데, 고온 스트레스에 대한 위험도는 기온과 상대습도를 통해 계산되는 온습도지수를 통해 평가할 수 있다. 본 연구에서는 기상청 종관 관측 10개 지점에서 1961년부터 2020년까지 60년간 수집된 기온과 상대습도 자료를 활용하여 지점별 온습도지수를 기간에 따라 비교하고, 1981년부터 2020년까지 고해상도 분포도로 제작된 기온과 상대습도 분포도 자료를 통해 온습도지수를 분포도 형태로 제작하여 시간의 흐름에 따른 공간적인 변화량을 분석하였다. 또한, 온습도지수를 활용해 산출할 수 있는 고온 스트레스 발생 일수를 기간에 따라 비교하였다. 온습도지수는 과거에서 현재로 이어지는 동안 평균적으로 상승하는 양상을 나타냈으나 지점별로 상승 패턴은 차이가 있었다. 또한 온습도지수가 상승함에 따라 고온 스트레스 일수 또한 증가하는 양상을 나타냈으며, 이는 향후 열로 인한 축산업 분야의 비용증가를 예상할 수 있다. 본 연구의 결과는 온습도지수를 통해 가축의 고온 스트레스 위험성을 평가할 수 있음을 시사하며 향후 기후 변화 시나리오 자료를 통한 미래 기간에 대한 온습도지수 분석에 대한 연구가 필요할 것이다.