• Steel and Composite Structures
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• 제27권3호
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• pp.371-388
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• 2018

In this paper, a new model based on nonlocal high order theory is proposed to study the size effect on the bending of nano-sandwich beams with a compliance core. In this model, in contrast to most of the available sandwich theories, no prior assumptions are made with respect to the displacement field in the core. Herein the displacement and the stress fields of the core are obtained through an elasticity solution. Equations of motion and boundary conditions for nano-sandwich beam are derived by using Hamilton's principle and an analytical solution is presented for simply supported nano-sandwich beam. The results are validated with previous studies in the literature. These results can be utilized in the study of nano-sensors and nano-actuators. The effect of nonlocal parameter, Young's modulus of the core and aspect ratio on the deflection of the nano-sandwich beam is investigated. It is concluded that by including the small-scale effects, the deflection of the skins is increased and by increasing the nonlocal parameter, the influence of small-scale effects on the deflections is increased.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제70권6호
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• pp.737-750
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• 2019

This paper investigates the static and dynamic behaviors of imperfect single walled carbon nanotube (SWCNT) modeled as a beam structure by using energy-equivalent model (EEM), for the first time. Based on EEM Young's modulus and Poisson's ratio for zigzag (n, 0), and armchair (n, n) carbon nanotubes (CNTs) are presented as functions of orientation and force constants. Nonlinear Euler-Bernoulli assumptions are proposed considering mid-plane stretching to exhibit a large deformation and a small strain. To simulate the interaction of CNTs with the surrounding elastic medium, nonlinear elastic foundation with cubic nonlinearity and shearing layer are employed. The equation governed the motion of curved CNTs is a nonlinear integropartial-differential equation. It is derived in terms of only the lateral displacement. The nonlinear integro-differential equation that governs the buckling of CNT is numerically solved using the differential integral quadrature method (DIQM) and Newton's method. The linear vibration problem around the static configurations is discretized using DIQM and then is solved as a linear eigenvalue problem. Numerical results are depicted to illustrate the influence of chirality angle and imperfection amplitude on static response, buckling load and dynamic behaviors of armchair and zigzag CNTs. Both, clamped-clamped (C-C) and simply supported (SS-SS) boundary conditions are examined. This model is helpful especially in mechanical design of NEMS manufactured from CNTs.

• 한국음향학회지
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• 제25권5호
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• pp.222-228
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• 2006

본 연구에서는 마이크로스피커에 사용되는 진동판의 재질에 따른 음향특성을 연구하였다. 진동판의 재료가 달라지면 영률과 밀도가 바뀌게 되고, 그로 인하여 재질에 따라서 음속과 스티프니스 값이 변하게 된다. 그 결과로써, 공명진동 수는 PEl, PPS, PET, PEN의 순서로 점차 높게 나타났으며, 이는 이론적으로 예측된 결과와 정확히 일치하였다. 진동판의 재질은 저음으로부터 최저공명진동수 ($f_s$)까지 음압이 증가하는 변화율이나 최고한계공명진동수 ($f_h$)에는 영향을 주지 않았다. 그러나 임피던스 특성에서 얻어진 공명진동수가 낮은 재질의 순서대로 저음영역이 강하게 나타났다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권6C호
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• pp.359-366
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• 2008

말뚝의 하중전이거동 및 변형특성 해석을 위해 하중전이함수법이 널리 사용된다. 본 연구에서는 말뚝-지반의 상효작용 즉, 지반의 연속성을 고려한 하중전이해석에 고찰하였으며, Mindlin 해를 이용하여 이를 고려함으로써 말뚝의 실제 거동에 보다 부합되도록 수정된 하중전이 해석방법을 제안하였다. 이를 통해 말뚝-지반 상호작용의 영향인자인 말뚝직경-지반계수의 비$(D/E_s)$과 주면마찰력-재하하중의 비$(R_s/Q)$를 고려할 수 있었다. 제안된 하중전이함수법의 타당성을 검증하기 위하여 현장재하시험 사례와의 비교분석 결과, 제안된 해석방법은 암반 근입 현장타설말뚝의 하중-침하 거동 및 하중전이특성을 적절히 예측함을 알 수 있었다.

• 접착 및 계면
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• 제14권4호
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• pp.192-196
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• 2013

본 연구에서는 polypropylene (PP)을 기본 고분자로 하여, 석유수지(hydrocarbon resin, HCR) 종류와 함량을 달리하여PP/HCR 블랜드의 열량 거동을 분석하였고, 이를 이용하여 bi-axially oriented polypropylene (BOPP) 필름을 제조한 후 필름의 기계적 물성, 광학적 특성, 가스 및 수증기에 대한 투과도 그리고 수축률을 비교 평가하였다. 이 연구에서 HCR로는 수첨 dicyclopentadiene (DCPD) 수지와 수첨 C9 수지가 사용되었다. Homo-PP 대비 PP/HCR 블랜드는 stiffness의 증가 등 필름의 기계적 물성 증가, 필름의 haze 감소 등의 광학적 특성 향상, 가스 및 수증기에 대한 투과도 감소 그리고 필름의 수축률이 증가되었으며, HCR로 사용된 수첨DCPD수지와 수첨 C9수지는 기계적 물성 및 광학적 물성에서는 유사한 기여도를 보이지만, 가스 및 수증기에 대한 투과도와 필름의 수축률에 있어서는 차이를 보였다.

• Composites Research
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• 제28권3호
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• pp.124-129
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• 2015

CNT 및 GNP 는 고강도, 고강성, 열전도율, 내부식성, 전자 차폐성 등 여러 우수한 기계적 특성을 갖기 때문에, 우주 항공분야, 전자기기 소재 및 에너지 소재에 사용되고, 제동 시 흡수 에너지가 크고 안정된 제동 효과를 나타내기 때문에 경주용 자동차나 항공기의 브레이크 디스크 재료로도 각광받고 있다. 본 연구에서는 CNT 중량비를 2 wt% 및 3 wt%, GNP 중량비를 0.5 wt%, 1 wt% 변화시켜 CF/CNT, GNP/Epoxy 복합재료를 제조하였다. 복합 재료는 기계적 방법(3-롤밀)에 의해 제조되었다. 기계적 특성은 인장, 충격 및 마모 테스트를 각각 ASTM D638, D256과 D3181에 따라 수행하였다. 시험 결과 CF/GNP0.5 wt%/Epoxy 복합재료가 인장, 충격, 마모시험에서 우수한 특성을 보였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제20권3호
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• pp.357-367
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• 2008

본 연구에서는 FRP 보강근으로 보강된 콘크리트보의 설계변수들에 대한 영향을 고찰하기 위하여 유한요소 해석을 수행하여 휨거동 특성을 해석적으로 분석하였다. 유한요소해석은 범용구조해석 프로그램인 ABAQUS를 사용하여 해석 모델을 구성하였으며, 기 실험된 실험 결과와 거동과 응력등에 대하여 비교 분석함으로서 모델의 적절성을 검증하였다. 검증된 모델을 기준으로 설계변수인 보강비, FRP 보강근의 탄성계수 및 콘크리트 압축강도 등의 변화에 따른 부재의 휨-변위 관계와 휨강성의 영향을 ACI 440에 제시된 이론적인 강성과 비교하였다. 고찰 결과, FRP 보강 콘크리트 보의 거동은 보강비의 영향이 가장 큰 것으로 나타났으며, 콘크리트의 압축강도가 증가할수록 FRP 보강근의 보강비의 영향이 크게 증가하는 것으로 나타났다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.124-124
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• 2011

This study investigated the interaction of varied plasma power with ultralow-k toluene-tetraethoxysilane (TEOS) hybrid plasma polymer thin films, as well as changing electrical and mechanical properties. The hybrid thin films were deposited on silicon(100) substrates by plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) system. Toluene and tetraethoxysilane were utilized as organic and inorganic precursors. In order to compare the electrical and the mechanical properties, we grew the hybrid thin films under various conditions such as rf power of plasma, bubbling ratio of TEOS to toluene, and post annealing temperature. The hybrid plasma polymer thin films were characterized by Fourier transform infrared (FT-IR) spectroscopy, atomic force microscopy (AFM), nanoindenter, I-V curves, and capacitance. Also, the hybrid thin films were analyzed by using ellipsometry. The refractive indices varied with the RF power, the bubbling ratio of TEOS to toluene, and the annealing temperature. To analyze their trends of electrical and mechanical properties, the thin films were grown under conditions of various rf powers. The IR spectra showed them to have completely different chemical functionalities from the liquid toluene and TEOS precursors. Also, The SiO peak intensity increased with increasing TEOS bubbling ratio, and the -OH and the CO peak intensities decreased with increasing annealing temperature. The AFM images showed changing of surface roughness that depended on different deposition rf powers. An nanoindenter was used to measure the hardness and Young' modulus and showed that both these values increased as the deposition RF power increased; these values also changed with the bubbling ratio of TEOS to toluene and with the annealing temperature. From the field emission scanning electron microscopy (FE-SEM) results, the thickness of the thin films was determined before and after the annealing, with the thickness shrinkage (%) being measured by using SEM cross-sectional images.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제22권12호
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• pp.15-24
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• 2021

대부분이 산악지역인 국내에서는 터널 및 지하공간개발의 비중이 점점 높아지고 있다. 지하공간개발 시 지반 개량공법을 적용하여 지반을 보강하지만 국내에서는 여전히 사건 사고가 빈번하게 발생하고 있다. 대표적인 지반 보강공법인 그라우팅 공법은 주입재의 총량과 실제 그라우팅 시공 시 사용한 주입재의 양을 비교하여 효과를 판정하였으며, 혹은 그라우팅 공법을 적용한 지반에 보링 후 시료의 일축압축강도 평가 혹은 현장 투수시험을 통하여 지반 보강여부를 판단하였다. 하지만, 시공 중 혹은 대상 지반 내에 지반 보강이 제대로 이루어졌는지는 판단하기는 어렵다. 이러한 문제를 해결하기 위해 전도성 재료인 탄소섬유와 그라우트 재료인 마이크로시멘트를 혼합하여 그라우팅을 수행한 후 전기비저항 측정을 통해 시공 중이나 시공 후에 품질관리가 가능한 새로운 방법에 대해 연구가 필요한 실정이다. 본 연구는 이에 대한 기초연구로 전도성 재료인 탄소섬유가 혼합된 그라우트 재의 성능을 평가하기 위해 탄소섬유 0%, 3%, 5%, 7%로 혼합된 시멘트 공시체를 제작하였으며, 제작한 공시체에 대하여 3일, 7일, 28일 습도 99%의 조건으로 습윤양생 시킨 후 압축파 속도 및 전단파 속도 측정을 수행하였다. 압축파 속도 및 전단파 속도 측정 결과 탄소섬유의 배합비 및 재령일수 증가에 따라 증가하는 경향을 보였으며, 재료의 강성인 탄성계수 및 전단탄성계수도 증가하는 것을 확인하였다.

• 화약ㆍ발파
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• 제16권4호
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• pp.18-28
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• 1998

Effects of blasting vibrations on curing concrete have not been well studied. As a result, unreasonable and strong blasting vibration constraints have been placed on blasting when it occur in the vicinity of curing concrete. To study the effects of blasting on curing concrete blocks of $33.3{\times}27.7{\times}16.2cm$ were molded and placed on the quarry. Several sets of concrete blocks were subjected separately to peak vibrations of 0.25, 0.5, 1.0, 5.0 and 10cm/sec. The impulses of blasting vibrations were applied with thirty-minute intervals. Along with unvibrated concrete blocks, the vibrated concrete samples cored with 60.3mm in diameter were measured for elastic moduli, sonic velocity and uniaxial compressive strength. Test results can be summarized as follows; 1. The blasting vibrations between 6 and 8 hours after pour generally lowered on the uniaxial compressive strength of the concrete. 2. A low blasting vibration of 0.25cm/sec did not affect the uniaxial compressive strength. As the magnitude of the blasting vibration increases, compressive strength of concrete is decreased. 3. Physical properties of the P-wave velocity, Young’s modulus, and Poisson's ratio showed a weakly decreasing trend in the concrete blocks vibrated between 6 and 8 hours after pour.