• 항공우주기술
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• 제9권2호
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• pp.73-79
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• 2010

본 연구에서는 비선형 유한요소 해석을 수행하여 굴곡도에 따른 유연직물복합재료의 등가 탄성계수를 예측하였다. 해석은 상용 유한요소 해석 프로그램인 ABAQUS를 사용하여 수행되었다. 해석에서는 섬유다발의 재료적 비선형성과 대변형 시 발생하는 기하학적 비선형성이 고려되었으며, 섬유다발의 대 전단 변형으로 발생하는 기하학적 비선형성을 고려하기 위하여 사용자 부프로그램을 작성하여 이를 ABAQUS내에 삽입하였다. 결과에서는 일축하중 상태에 있는 유연직물복합재료의 응력-변형률 거동을 예측하여 이로부터 계산된 등가탄성계수를 시험결과와 비교하였으며, 다양한 섬유 굴곡도를 갖는 유연직물복합재료에 대한 등가탄성계수를 계산하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제5권1호
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• pp.35-46
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• 2004

화강암질은 우리나라의 3분의 1을 차지하고 있으며, 특히 화강풍화지반은 우리나라 전역에 걸쳐 널리 분포하고 있다. 화강풍화지반은 민감한 입자 구조를 가지고 있어 비교란시료를 채취하기가 매우 어려우며 이로 인해 대부분의 연구는 재성형 시료로 수행되어 지고 있는 실정이다. 그러므로 비교란 또는 재성형 시료로 부터 얻어지는 탄성계수와 감쇠비 등의 변형특성을 비교하는 것은 신뢰성 있는 지반 거동을 이해하는데 중요하다. 본 눈문에서는 국내 화강풍화지반에 대해 다양한 공진주/비틂전단시험을 수행하였다. 그리고 화강풍화지반에 있어 비교란, 재성형 시료 각각의 탄성계수와 감쇠비 등의 변형특성이 비교되고 평가되었다.

• Steel and Composite Structures
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• 제24권6호
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• pp.727-740
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• 2017

The present paper studies the stability analysis of the continuously graded CNT-Reinforced Composite (CNTRC) panel stiffened by rings and stringers. The Stiffened Panel (SP) subjected to axial and lateral loads is reinforced by agglomerated CNTs smoothly graded through the thickness. A two-parameter Eshelby-Mori-Tanaka (EMT) model is adopted to derive the effective material moduli of the CNTRC. The stability equations of the CNRTC SP are obtained by means of the adjacent equilibrium criterion. Notwithstanding most available literature in which the stiffener effects were smeared out over the respective stiffener spacing, in the present work, the stiffeners are modeled as Euler-Bernoulli beams. The Generalized Differential Quadrature Method (GDQM) is employed to discretize the stability equations. A numerical study is performed to investigate the influences of different types of parameters involved on the critical buckling of the SP reinforced by agglomerated CNTs. The results achieved reveal that continuously distributing of CNTs adjacent to the inner and outer panel's surface results in improving the stiffness of the SP and, as a consequence, inclining the critical buckling load. Furthermore, it has been concluded that the decline rate of buckling load intensity factor owing to the increase of the panel angle is significantly more sensible for the smaller values of panel angle.

• 센서학회지
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• 제31권1호
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• pp.6-11
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• 2022

To date, various techniques have been utilized to assess the contractility of cardiomyocytes and their response to drug-induced toxicity. However, these techniques are either invasive or involve complex fabrication methods and expertise. Here, we introduce the use of video-based analysis software to track the motion of cardiomyocytes and assess their contractility. The software, called "Tracker", is freely available and this is the first attempt at using it for cardiac contractility measurement. We used the software to measure the contractile properties of cells cultured on a rigid substrate and two flexible polydimethylsiloxane (PDMS) substrates having different elastic moduli day-wise up to eight days. Contractility was found to be highest in the most flexible substrate. Subsequently, the cardiotoxicity response of the cells on three different substrates was analyzed with verapamil. It was observed that the cells on rigid substrate were primarily affected by drug-induced toxicity, while the drug had a lesser impact on cells on the more flexible PDMS substrate. Evidently, the flexible substrate aided the maturation of cells and had lower drug toxicity, while the cells on PS could not fully mature. The assessment of cardiomyocytes using "Tracker" proved to be simple and reliable.

• Composites Research
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• 제18권5호
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• pp.21-26
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• 2005

본 연구에서는 복합재의 등가 물성치를 예측하는 방법중 하나인 Mori-Tanaka의 평균장이론이 결합된 Eshelby 이론의 적용한계에 대해 유한요소해석을 통하여 강화재의 크기와 배치 측면에서 고찰하였다. 모델 복합재로 일정 체적비의 강화재를 포함하는 2차원 평판 복합재를 사용하였으며, 강화재의 크기를 변화시키고 또한 강화재를 규칙적 및 불규칙적으로 배치하였다. 이 복합재에 유한요소해석을 적용하여 수치적으로 복합재의 등가 물성치를 구하였으며, 수치해석결과를 Eshelby 이론으로 구한 등가 물성치와 비교하였다. Eshelby 이론으로 예측되는 복합재의 등가 물성치는 시편의 크기에 비해 강화재의 크기가 0.03이하가 되면 강화재의 배치와 관계없이 유한요소해석으로 구한 복합재의 평균 영계수와는 잘 일치하나, 평균 프와송비는 약 $20\%$의 차이를 보였다.

• 대한치과보철학회지
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• 제34권2호
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• pp.309-319
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• 1996

This study was performed to evaluate the fracture toughness of seven commercially available dental ceramics by indentation fracture method. All specimens were fabricated to the final dimensions of approximately 12mm in diameter 2mm in thickness. The characte-ristic indentation dimensions of Vickers or Knoop indentation were measured to calculate the fracture toughness values and Young’s moduli. The results obtained were summarized as follows; 1. Young’s modulus and Vickers hardness of Vita In-Ceram showed the maximum values of $154.4{\pm}49.2$ Gpa and $12.60{\pm}0.71$Gpa, respectively. Results of Scheff test exhibited the significant difference between Vita In-Ceram group and others(p<0.01). 2. Maximum fracture toughness of $2.562{\pm}0.37 MPam^{1/2}$ for Vita In-Ceram and the maxi-mum one of $0.908{\pm}0.132MPam^{1/2}$ for Vitadur-N were calculated. Results of Scheff test showed the significant difference between Vita In-Ceram group and Vita Hi-Ceram(p<0.05) : also between Vita In-Ceram or Vita Hi-Ceram and others(p<0.01). 3. The alumina-based core ceramics showed the aspect of Palmqvist crack for the indentation load of 49.0N, but others showed the median/lateral crack for the indentation load of 9.8N.

• 비파괴검사학회지
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• 제29권4호
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• pp.368-373
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• 2009

초음파 의료용 탄성 영상 시스템의 성능을 평가하기 위한 인체 조직 모사 팬텀을 제작하였다. 인체에서 종양이나 암 조직은 주위의 정상조직보다 단단한 특성을 가진다. 이러한 조직의 단단함을 영상화하는 기법이 탄성 영상 기법이다. 인체의 병변 조직의 기계적인 특성을 모사하기 위하여 플라스틱 경화제와 연화제를 이용하여 탄성도가 다른 균일 탄성 팬텀을 제작하였다. 제작된 균일 탄성 팬텀은 시료의 비율에 따라 $11.1{\sim}79.6$ kPa 범위의 탄성계수 값을 얻었다. 이를 바탕으로 외부 매질과 내부 매질의 탄성계수 차이가 5배와 7배 정도인 초음파 병변 모사 팬텀을 제작하여 탄성 영상을 획득하였다. 본 논문에서는 제작된 플라스틱 기반의 탄성 팬텀이 인체의 탄성 특성을 모사하는 탄성 팬텀으로서 유용함을 확인하였다.

• Advances in nano research
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• 제10권3호
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• pp.253-261
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• 2021

Polydimethylsiloxane (PDMS) is one of the most widely adopted silicon-based organic polymeric elastomers. Elastomeric nanostructures are normally required to accomplish an explicit mechanical role and correspondingly their mechanical properties are crucial to affect device and material performance. Despite its wide application, the mechanical properties of PDMS are yet fully understood. In particular, the time dependent mechanical response of PDMS has not been fully elucidated. Here, utilizing state-of-the-art PeakForce Quantitative Nanomechanical Mapping (PFQNM) together with Force Volume (FV) and Fast Force Volume (FFV), the elastic moduli of PDMS samples were assessed in a time-dependent fashion. Specifically, the acquisition frequency was discretely changed four orders of magnitude from 0.1 Hz up to 2 kHz. Careful calibrations were done. Force data were fitted with a linearized DMT contact mechanics model considering surface adhesion force. Increased Young's modulus was discovered with increasing acquisition frequency. It was measured 878 ± 274 kPa at 0.1 Hz and increased to 4586 ± 758 kPa at 2 kHz. The robust local probing of mechanical measurement as well as unprecedented high-resolution topography imaging open new avenues for quantitative nanomechanical mapping of soft polymers, and can be extended to soft biological systems.

• 폴리머
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• 제25권4호
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• pp.486-495
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• 2001

Poly(butylene succinate) (PBS)와 poly(${\varepsilon}$-caprolactone) (PCL) 분자 사슬 사이에 에스테르 교환반응을 이용하여 분해성 폴리에스터인 PBS/PCL copolyesters를 제조하였다. 합성된 공중합체의 열적 성질과 기계적 성질을 시차주사열량계와 인장 실험을 통해 조사하였다. 합성된 copolyester의 교환반응 여부를 $^1H-NMR$를 통해 확인할 수 있었다. PBS/PCL copolyesters의 환원점도는 PBS/PCL (50/50 wt%)를 제외하고 교환반응 시간에 따라 증가하였다. 시차주사열량계로 측정된 copolyester의 용융 거동에서 높은 온도에서 나오는, 즉 PBS에 해당하는 용융피크와 결정화 온도는 교환반응 시간에 따라 낮은 온도 쪽으로 이동하였다. 인장실험 결과로부터 40 wt% 이하의 PCL을 함유하는 공중합체의 파단강도와 파단신율은 순수한 PBS보다 향상되었지만, 50 wt% 이상일 때 파단강도는 결정화도 감소로 인하여 PBS 보다 낮아짐을 알 수 있었다. 반면에 copolyesters의 Young's modulus는 반응시간과 도입된 PCL 양에 따라 감소하였다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제15권2호
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• pp.99-104
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• 1987

Fiber mats were made at various density levels, using fibers from papermill sludge, ricestraw and various mixtures of the two. The paper mill sludges were collected from Moorim Papermill Co, and Jeonjoo Papermill Co. They were soaked in the liquid sulfur compounds, sulfur-tall oil and sulfurpolyester compounds, and made into fiber-reinforced, sulfur-based composition board. Under optimum conditions of fiber mat preparation and saturation with molten sulfur and modified sulfur, the Young's moduls of the manufactured tiber-reinforced composition board are superior to those of conventional wood-based composition boards. For example, the moduli of elasticity of the composition board made from papermill sludge, with a density of 0.40gm/$cm^3$, were greater than 1,400,000psi as compared 800,000psi for high density hardboard(1.28gm/$cm^3$). The modulus of rupture of the best reinforced composition board manufactured was over 9000psi, comparable to 6000psi of high density hardboard. The proposed Bryant and Lee's theory, "Modified Rule of Mixtures" can be applicable to the nonoriented and short fibrous composition board, when it was modified from "Rule of Mixtures" established by Paul an Jones, and supplemented by Smith and Cox's theory, In the Bryant and Lee's theory of $E_c=\frac{1}{3}aE_fV_f+bE_mV_m$, the constants "a" and "b" for the composition boards made from papermill sludge and the mixtures of ricestraw and the sludge were identified to be in the ranges of 3.29~3.54 and -2.47~-2.80 respectively.