• 제목/요약/키워드: Young Modulus

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목재 섬유 복합재(複合材)에 혼합이론(混合理論)의 적용에 관(關)한 연구(硏究) (1) - 유황(硫黃) 화합물(化合物)을 사용한 목재(木材) 섬유(纖維) 복합재(複合材)의 기계적 성질(性質) - (The Application of Rule of Mixtures to Fiber-Reinforced Composites(1) - Mechanical Properties of Fiber-Reinforced, Sulfur-Based Composites -)

  • 이병근
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제11권3호
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    • pp.3-13
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    • 1983
  • 크라프트 펄프의 screening rejects, 볏짚 그리고 이들의 1 : 1 비율의 혼합 물질을 사용하여, 5가지의 다른 섬유판(纖維板) 밀도(密度)를 가지는 섬유판을 만들었다. 이들을 유황(硫黃) 화합물(化合物)에 침적(沈積)시켰다. 제조(製造)한 복합재(複合材) 속의 유황(硫黃) 화합물(化合物)의 노화효과(老化效果)를 관찰하기 위해 1년동안 일정한 시간(時間) 간격(間隔)으로, 이 복합재의 기계적 강도(强度)를 Young 계수(係數)로 나타내었다. 최적(最適)의 섬유판과 유황 화합물의 제조 조건하(下)에서, 이 목재(木材) 섬유(纖維) 복합재(複合材)의 Young 계수(係數)는 기존의 합성수지로 만든 복합재나 목재 선유로 만든 집성재(集成材)나 복합재보다 훨씬 큰 결과를 보여 주었다. 예를 들어, 목재 섬유판 밀도가 0.35gm/$cm^3$인 이 복합재의 modulus of elasticity와 modulus of rupture는 각각 1,000,000psi와 7000psi인데 반해, 섬유판 밀도가 1.28gm/$cm^3$인 hardboard의 그것들은 각각 800,000psi와 6000psi를 나나내었다.

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초음파와 탄성 구조 모델을 이용한 캘빈 폼 재료의 탄성계수 평가 (Characterization of Elastic Modulus of Kelvin Foam Using Elastic Structural Model and Ultrasound)

  • 김우찬;김노유
    • 비파괴검사학회지
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    • 제36권6호
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    • pp.474-482
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    • 2016
  • 가벼운 다공성 구조재로서 널리 사용되는 캘빈 폼(foam) 재료의 탄성특성을 초음파를 이용하여 조사하였다. 캘빈 폼의 구조는 tetrakaidecahedron의 단위 셀(unit cell)이 규칙적으로 3차원 배열된 구조를 갖고 있는데 본 연구에서는 SoildWorks 프로그램에서 캘빈 단위 셀을 설계하고 ABS 플라스틱 재료를 이용하여 3차원 프린터로 제작한 후 초음파시험을 수행하였다. 캘빈 구조체는 기공이 많은 재료이기 때문에 초음파가 투과할 수 없어서 빈 공간을 모두 파라핀 왁스로 충진하여 초음파가 투과할 수 있도록 하였다. 파라핀을 충진한 캘빈 구조체는 초음파의 비행시간(TOF)을 이용하여 초음파 속도를 계산한 후, 이 복합 구조체에 대한 탄성 구조 모델을 기반으로 캘빈 구조체만의 탄성계수를 계산하였다. 측정된 캘빈 구조체의 탄성계수 값은 모재(ABS 플라스틱) 탄성계수의 약 3.4%가 되는 것으로 나타났는데 이 평가 결과는 선행된 연구 결과들에서 나타난 실험값이나 이론 해석 결과와 잘 일치하는 것을 확인할 수 있었다.

CPT와 DMT를 이용한 남동해안 정규압밀 점토의 압축성 추정 (Evaluation of Compressibility for Normally Consolidated South-east Coast Clay Using CPT and DMT)

  • 홍성진;채영호;이문주;이우진
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제27권4호
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    • pp.21-32
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    • 2011
  • 본 연구는 CPT와 DMT를 이용한 부산지역 점토 압축성 추정에 관한 것으로, 이를 위해 부산신항과 녹산점토에 대해 현장시험 및 실내시험을 수행하였다. 압밀시험 결과 부산신항 및 녹산 점토는 정규압밀점토이며, 압축지수는 0.5~1.3로 나타났다. 분석결과에 의하면 콘저항치와 횡방향구속 변형계수의 상관계수인 ${\alpha}_m$${\alpha}_n$은 소성지수에 따라 감소하였으며, 딜라토미터 계수와 횡방향구속 변형계수의 상관계수 $R_M$$1/I_D$에 따라 증가하였다. 본 연구에서는 이러한 관계를 이용하여 횡방향구속 변형계수를 추정하는 방법을 제안하였다. 제안된 방법으로 횡방향구속 변형계수를 추정한 결과 CPT 추정방법은 개량 후 지반의 횡방향구속 변형계수를 과소평가한 반면, DMT 추정방법은 개량 전 후 지반 모두 횡방향구속 변형계수를 적절히 추정하였다.

Wave Propagation 기법을 이용한 콘크리트의 압축강도 추정 (Estimating Concrete Compressive Strength Using Wave Propagation Method)

  • 권수안;안지환;서영찬;조용주
    • 한국도로학회논문집
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    • 제7권3호
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    • pp.63-69
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    • 2005
  • 콘크리트 포장의 품질관리 항목 중에서 압축 강도는 매우 중요한 인자로 여겨져 왔다. 압축 강도 값을 얻기 위해 현장에서 코아를 채취하여 이를 품질관리의 기준으로 사용하였다. 그렇지만, 코아를 채취하는 것은 많은 인력과 시간을 필요로 하며 실제로 현장의 품질관리를 정확히 추정하는데 많은 어려움이 있다. 또한 포장의 설계 방법도 탄성계수에 근거한 역학적-경험적 방법이 도입되고 있다. 이러한 현장의 품질관리 문제점을 해결하고, 포장설계와의 연계를 위해 비파괴 실험방법이 도입되고 있다. 다양한 비파괴 실험 방법 중에서 이론적으로 탄성계수를 추정할 수 있는 방법은 Wave Propagation방법이므로 본 연구에서는 Wave Propagation 방법을 도입하였다. 본 연구에서는 현장의 품질관리를 수행하는 방법 중의 일환으로 실내에서 제작한시편의 압축 강도와 비파괴 방법으로 얻은 탄성 계수와의 상관성을 검토하였으며, 비파괴 방법으로 얻은 탄성 계수로부터 압축 강도를 추정 할 때 배합별 특성에 대한 분석을 실시하였다. 비파괴 실험에서 구한 탄성계수와 압축강도와의 상관성은 매우 우수한 것으로 판명되었으며, 골재의 종류별로 상관성이 서로 상이하게 나타남을 알 수 있었다.

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재활용 암버력 - 토사의 회복탄성계수 예측 모델 (A Prediction Model of Resilient Modulus for Recycled Crushed-Rock-Soil-Mixture)

  • 박인범;목영진
    • 한국도로학회논문집
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    • 제12권4호
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    • pp.147-155
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    • 2010
  • 재활용된 암버력-토사의 회복탄성계수 예측모델이 개발되었다. 반복삼축시험을 통한 회복탄성계수의 전통적 평가방법은 큰 입경을 가진 자갈에는 실현 불가능하다. 미세한 차이가 있는 비선형 전단탄성계수를 이용하여 회복탄성계수를 산출하는 대체기법을 제안하였다. 현장에서 측정한 최대전단탄성계수와 대형공진주 시험으로 구한 감소곡선을 이용하여 회복탄성계수 예측모델을 개발하였다. 이 예측모델을 김천의 고속도로공사현장에서 재활용한 암버력-토사에 적용하여 모델인자 $A_E,\;n_E,\;{\varepsilon}_r,\;{\alpha}$를 각각 9618, 0.47, 0.0135, 0.8로 제안하였다.

퇴적연암의 비선형특성 조사.시험기법에 관한 연구 (A Study on Field and Laboratory Test Methods to Obtain Non-linear Deformation Characteristics of Soft Rocks)

  • 김유성
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제12권5호
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    • pp.63-78
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    • 1996
  • 퇴적연암의 변형특성을 조사하기 위하여 여러 종류의 실내시험과 원위치시험결과를 비교검토 하였다. 초음파측정시험 등의 실내시험에서 불구속 시료의 탄성계수는 원위치유효토피압에 해당하는 압밀구속압으로 구속한 시료의 탄성계수 보다 현저히 작았다. 또 삼축압축시험에서 재하피 스톤의 축변위로 부터 구한 축변형률은 시료 상.하단에서의 오차(bedding error)로 인하여 정확히 측정할 수 없고, 전체적으로 신뢰할 수 없다. 따라서 시료측면에서 직접 변형률을 측정하는 국소변형측정장치를 이용하여 0.001% 이하에서 약 1%까지 연속적으로 위와 같은 오차를 제거한 축변형률을 얻을 수 있었고, 0.00% 이하 축변형률에서 정의된 탄성계수 Emax는 원위치탄성 파속도시험으로 얻어진 탄성계수 Er와 거의 일치하였다. 변형률이 0.01%에 도달하기 이전에 변형은 비선형성을 보이기 시작하고, 실제 원위치 작용하중 범위에서 예상할 수 있는 최대변형률 0.1%에서의 할선탄성계수 Esec는 Emax의 1/2보다 여전히 큰 값을 보인다. 위와 같은 내용을 골자로 하여 정밀측정실내시험 결과에 따른 변형특성과 현장거동 및 원위치측정결과의 비교검토를 통해 변형률레벨을 고려한 원위치 탄성계수 추정법을 제안하였다.

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오일부 운전조건 변화에 따른 수소용 다이어프램 압축기의 성능예측에 대한 수치해석 (A Numerical Analysis on a Dependence of Hydrogen Diaphragm Compressor Performance on Hydraulic Oil Conditions)

  • 박현우;신영일;이영준;송주헌;장영준;전충환
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제20권6호
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    • pp.471-478
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    • 2009
  • The specific some types of compressors are appropriate for a use in hydrogen gas station. Metal diaphragm type of hydrogen compressor is one of them, which can satisfy the critical requirements of maintaining gas purity and producing high pressure over 850 bar. The objective of this study is to investigate an characteristics of compression through two-way Fluid-Structure-Interaction (FSI) analysis as bulk modulus and initial volume of oil independently varies. Deflection of diaphragm, oil density, gas and oil pressure were analyzed during a certain period of compression process. According to the analysis results, bulk modulus and initial volume remarkably affected deflection of diaphragm, oil density, gas and oil pressure. The highest gas pressure were attained with the highest bulk modulus of $7e^9\;N/m^2$ and the lowest initial oil volume of 80 cc.

B4C/Al 복합체 제조시 함침 분위기가 물성에 미치는 영향 (Effects of Atmosphere during Al Infiltration on Properties of B4C/Al Cermets)

  • 임경란;강덕일;김창삼
    • 한국세라믹학회지
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    • 제39권11호
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    • pp.1069-1073
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    • 2002
  • Al 함침에 의한 $B_4C/Al$ 복합체 제조시 Al 함침 분위기가 $B_4C/Al$ 복합체의 물성에 미치는 영향 및 후열처리에 미치는 영향을 조사하였다. 복합체 A($1100{\circ}C$/10분, 진공 함침)의 Al 함량이 19.4wt%로 복합체 B($1080{\circ}C$/10분, 상압의 알곤 함침)의 14.4wt%보다 많게 나타나 진공에서 B4C/Al 사이의 반응이 더디게 일어남을 알 수 있었다. 복합체 B의 열처리전의 물성은 밀도 2.65$g/cm^3$, MOR 503 MPa, Young's Modulus 237 GPa이고, $900{\circ}C/8h/Ar$ 열처리 후에는 밀도 2.56 $g/cm^3$, MOR 296 MPa, Young's Modulus 300 GPa로 복합체 A보다 우수한 물성을 보여주었다. 후열처리에 따른 구조의 변화는 XRD와 SEM에서 정상적으로 관찰되었으며, Al 함량은 DSC 분석으로 얻었다.

탄성계수 감소곡선에 근거한 철도노반의 회복탄성계수 모델 개발 및 평가 (Development and Assessment for Resilient Modulus Prediction Model of Railroad Trackbeds Based on Modulus Reduction Curve)

  • 박철수;황선근;최찬용;목영진
    • 대한토목학회논문집
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    • 제29권2C호
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    • pp.71-79
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    • 2009
  • 본 연구에서는 국내 철도 토공노반 재료로 가장 흔히 사용되는 입도조정쇄석, 화강풍화토, 암버럭-토사 혼합 재료에 대해 평균유효주응력과 축변형률의 함수로 표현되는 회복탄성계수 예측모델을 결정하였다. 회복탄성계수 예측모델은 대표적인 동적물성치인 변형률에 따른 전단탄성계수 감소곡선의 표현과 같이 최대영탄성계수와 정규화 영탄성계수 감소곡선으로 구성된다. 평균유효주응력의 함수로 표현되는 최대영탄성계수의 모델인자는 $A_E$$n_E$이고, 비선형 영역의 정규화 영탄성계수 감소곡선은 기준변형률(${\varepsilon}_r$)과 곡률계수(a)를 모델인자로 하는 수정 쌍곡선 모델로 표현된다. 제안된 회복탄성계수 예측모델을 검증하기 위해 3차원 다층탄성해석 프로그램(GEOTRACK)을 이용하여 평택 시험 철도노반의 탄성거동을 평가하였고, 화물열차 및 여객열차가 시험구간을 통과할 때 계측한 노반의 수직 탄성변위와 비교하였다. 현장계측은 자갈도상 아래의 재료가 각각 입도조정쇄석과 양질의 화강풍화토인 두 개소에서 수행되었다. 자갈도상 아래에서 계산된 수직 탄성변위는 대략 0.6mm 이내였고 계측 결과와 잘 일치하였다. 본 연구를 통해 제안된 회복탄성계수 예측모델이 열차하중에 의한 노반의 탄성거동을 적절히 표현하고 있음을 확인하였다.

Effect of Grain Size on the Thermomechanical Properties of $Al_2 TiO_5$ Ceramics

  • Kim, Ik-Jin;Kweon, Oh-Seong;Ko, Young-Shin;Constatin Zografou
    • The Korean Journal of Ceramics
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    • 제2권4호
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    • pp.246-250
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    • 1996
  • The thermomechanical properties of materials from the system Al2O3-SiO2-TiO2(Tialite-Mullite) were investigated by correlating the thermal expansion anisotroypy, flexural strength and Young's modulus with grain size and atructural microcracking during cooling. Microcracking temperatures were determined by measuring the hysteresis of the thermal expansion anisotropy with dilatometry. Single phase Aluminium Titanate is a low strength material, while composites with more than 10 vol% mullite as second phase enhance the Young's modulus, thermal expansion coefficient and room temperature strength.

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