• 제목/요약/키워드: Young's moduli

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스트랜드/파티클 복합체의 기계적 성질에 관한 연구(II) - 탄성률 측정 및 초음파법에 의한 이방성의 예측 - (A Study on Mechanical Properties of Strand/Particle Composites (II) - Measuring of Young's Moduli and Estimating of Anisotropy Using an Ultrasonic Method -)

  • 김유정
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제29권1호
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    • pp.22-30
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    • 2001
  • 본 연구에서는 배향도가 높은 스트랜드와 무배향성의 파티클을 혼합해서 다양한 층구조의 복합체를 제조하여 각종 탄성률을 측정하여 비교하였으며, 초음파법을 적용하여 이방성 적층재료의 층구조에 기인하는 이방성의 정도를 예측하기 위하여 초음파 전파속도와 복합체 면내의 이방성의 관계에 대하여 검토했다. 그 결과 각층구조 복합체의 정적 휨 탄생률 $E_S$는 동적 탄성률 $E_D$와 거의 일치하였으며 $E_U$는 높게 산출되는 경향을 나타내었다. 초음파법을 이용한 복합체의 최외층 스트랜드의 섬유방향(${\parallel}$)과 직각방향(${\bot}$)의 전파속도의 차는 3층 구조, 7층 구조, PB 순으로 크게 나타나 층구조에 의한 이방성의 정도를 나타내고 있었다. 또한 복합체 면내의 양방향간의 전파속도의 차는 스트랜드 표층구조가 파티클 표층구조보다 큰 값을 나타내었으며 스트랜드의 혼합률이 높을수록 각 방향의 전파속도는 빨라지는 경향이었다. 이와는 반대로, 복합체의 두께방향의 전파속도는 파티클 표층구조와 스트랜드의 혼합률이 작을수록 빨라지는 경향을 나타내었다.

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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.

초음파 공진 분석법을 이용한 건식공정 핵연료 소결체의 탄성계수 측정 (Elastic Modulus Measurement of a Dry Process Fuel Pellet by Resonant Ultrasound Spectroscopy)

  • 류호진;강권호;문제선;송기찬;정현규;정용무
    • 한국분말재료학회지
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    • 제11권4호
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    • pp.314-321
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    • 2004
  • The elastic moduli of simulated dry process fuels with varying composition and density were measured in order to analyze the mechanical properties of a dry process fuel pellet. Resonant ultrasound spectroscopy(RUS) which can determine all elastic moduli with one set of measurements for a rectangular parallelepiped sample was used to measure the elastic moduli of UO$_{2}$ and simulated dry process fuel. The simulated dry process fuel showed a higher value of Young's modulus than UO$_2$ due to the presence of metallic precipitates and solid solution elements in the UO$_{2}$ matrix. The correlation between Young's modulus and porosity(P) of simulated dry process fuel was found to be 231.4-651.8 P (GPa) at room temperature. Dry process fuel with a higher burnup showed higher Young's modulus because total content of fission product element was increased.

망형 직조 금속을 내부구조체로 가진 ISB 판재의 심재 종탄성 및 전단 계수 예측 (Estimation of Young's and Shear Moduli of a Core in ISB Panel with Woven Metal as Inner Structures)

  • 안동규;남경흠;정창균;양동열
    • 한국정밀공학회지
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    • 제26권11호
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    • pp.116-123
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    • 2009
  • The elastic properties of core affect mechanical properties and deformation behaviours of the lightweight sandwich panel. The objective of the present paper is to estimate experimentally Young's and shear moduli of a core in internally structured boned (ISB) panel with woven metal as inner structures using the deflection theory of sandwich beam considered core stiffness. Three points bending experiments were performed to obtain force-deflection curves of the designed ISB panel in each material direction. The elastic and shear moduli of the core in each material direction were estimated from slopes and intercepts of relationships between compliance per the span length and square of the span length, respectively. The results of the estimation showed that the fabric technology of the woven metal affects the variation of the elastic properties in the core. Through the comparison of shear moduli and force-deflection curves of the proposed method and those without considering the core stiffness, it was shown that the core stiffness should be considered to estimate properly the Young's and shear moduli of ISB panels. Finally, the contribution ratio of bending and shear deflections of ISB panels to the total deflection was quantitatively examined.

유한요소해석을 이용한 다상의 초전도 코일에 대한 기계적 열적 등가 물성 (Equivalent Mechanical and Thermal Properties of Multiphase Superconducting Coil Using Finite Element Analysis)

  • 사정우;허남일;최창호;오영국;조승연;도철진;권면;이경수
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집A
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    • pp.975-980
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    • 2001
  • Like composite material. the coil winding pack of the KSTAR (Korea Superconducting Tokamak Advanced Research) consist of multiphase element such as metallic jacket material for protecting superconducting cable, vacuum pressurized imprepregnated (VPI) insulation, and corner roving filler. For jacket material, four CS (Central Solenoid) Coils, $5^{th}$ PF (Poloidal Field) Coil, and TF (Toroidal Field Coil) use Incoloy 908 and $6-7^{th}$ PF coil, Cold worked 316LN. In order to analyze the global behavior of large coil support structure with coil winding pack, it is required to replace the winding pack to monolithic matter with the equivalent mechanical properties, i.e. Young's moduli, shear moduli due to constraint of total nodes number and element numbers. In this study, Equivalent Young's moduli, shear moduli, Poisson's ratio, and thermal expansion coefficient were calculated for all coil winding pack using Finite Element Method.

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다양한 시험법으로 규명된 암반 탄성계수 비교 (Comparison of Rock Young's Moduli Determined from Various Measurement Methods)

  • 유근환;장찬동
    • 지질공학
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    • 제16권1호
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    • pp.1-14
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    • 2006
  • 국내의 대표적 암종이라 할 수 있는 화강암체와 편마암체에 대해 탄성계수 측정 방법으로 자주 이용되고 있는 Goodman jack시험, PS검층, 초음파 속도측정, 일축압축 변형 시험을 실시하여 각 탄성계수를 측정하고 그 특징을 알아보았다. 실내에서 측정 된 동.정탄성계수는 측정시 가해진 응력의 크기, 측정시 이용된 주파수의 범위, 가압/감압 등의 측정 조건에 따라 상당히 다른 결과를 보였다. 실내 측정조건이 현장조건에 가까워질수록 현장암반의 탄성 계수와 비슷한 값으로 측정되는데 이는 실내시험시 현장 상태를 구현하는 것이 중요하다는 점을 시사한다. 동탄성계수는 정탄성계수에 비해 대체로 높게 측정되었으며 그 원인으로는 (미세)균열의 응력에 따른 거동양상, 측정시 이용한 주파수의 범위 차이, 그리고 변형 진폭의 차이 등의 효과로 설명 할 수 있다. 다양한 방법으로 측정된 각 탄성 계수 상호간의 관계 및 특징은 현장 암반 탄성계수의 적절한 판단을 위해 도움이 될 것으로 기대된다.

Effect of Transverse Shear Deformation in Thin Elastic Ice Plates

  • 최동호
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 1997년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.45-52
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    • 1997
  • The elastic deflection of thin ice sheets due In bending and shear deformation is considered. The in-plane Young's modulus and the transverse shear modulus are calculated by least squres fit of transverse plate deflection data. Results show that thin ice plates behave predominantly in shear. Previously, the Young's moduli were calaulated based on bending theory alone. The Young's moduli of thin model ice sheets, estimated using the bending and shear theory, are more than an order of magnitude greater than calculated previously, and hence are more realistic. Further, the previous ambiguity in the Young's modulus, arising from fitting the data at various distances from the point of loading, is removed by considering shear and bending deformation.

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마이크로미터 크기 실리카 입자로 강화된 에폭시 복합재료의 열팽창계수 측정 및 평가 (Measurement and Evaluation of Thermal Expansion Coefficients of Micrometer-Sized SiO2 Particle-Reinforced Epoxy Composites)

  • 조휴상;강희용;이교우
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제39권2호
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    • pp.129-135
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    • 2015
  • 본 연구는 마이크로미터 크기의 실리카 입자로 강화된 에폭시 복합재료 시편의 실리카 함량에 따른 열안정성을 기계적 물성인 영률 측정과 열적 물성인 열팽창계수 측정을 통해 평가하였다. 실험한 범위인 에폭시 중량 대비 실리카 함량 70 wt% 시편까지 실리카 함량에 따라 열팽창계수는 지속적으로 감소하여 약 25%까지 감소하여 열안정성이 개선되었으며, 영률 역시 점진적으로 증가하여 약 51%까지 증가하였다. 또한, 기존 연구에서 제시된 몇 가지 경험식 모델을 통한 해석결과를 실험결과와 비교하였는데, 열팽창계수 측정결과는 체적탄성계수와 전단탄성계수를 고려한 Kerner 모델의 결과와 잘 맞았으며, 영률 결과는 마이크로 크기 충전제에 대한 수치모델인 Mori-Tanaka 모델과 잘 부합하였다. 이를 통해 복합재료의 열팽창 및 영률 예측을 위한 모델에서는 체적분률 외에 충전제 함유량에 따른 추가적인 물성 변화를 고려해야 함을 알 수 있었다.

다중스케일 기법을 이용한 카본나노튜브 복합재료의 물성치 계산 (Estimation of material properties of carbon nanotube composite applying multi-scale method)

  • 김정택;현석정;김철
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 2004년도 춘계학술발표대회 논문집
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    • pp.165-168
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    • 2004
  • Carbon nanotube is a geometrical frame-like structure and the primary bonds between two nearest-neighboring atoms act like beam members, whereas an individual atom acts as the joint of the related beam members. The sectional property parameters of these beam members are obtained from molecular mechanics. Computations of the elastic deformation of single-walled carbon nanotubes reveal that the Young's moduli of carbon nanotubes vary with the tube diameter and are affected by their helicity. With increasing tube diameter, the Young's moduli of carbon nanotubes approach the Young's modulus of graphite.

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탄소나노튜브 엑츄에이터의 설계에서의 유한요소모델링 기법 (Finite Element Modeling of a Carbon Nanotube Actuator)

  • 김정택;현석정;김철
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2004년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.559-562
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    • 2004
  • Carbon nanotube is a geometrical frame-like structure and the primary bonds between two nearest-neighboring atoms act like beam members, whereas an individual atom acts as the joint of the related beam members. The sectional property parameters of these beam members are obtained from molecular mechanics. Computations of the elastic deformation of single-walled carbon nanotubes reveal that the Young's moduli of carbon nanotubes vary with the tube diameter and are affected by their helicity. With increasing tube diameter, the Young's moduli of carbon nanotubes approach the Young's modulus of graphite.

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