• 제목/요약/키워드: constrained modulus

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수동감쇠 적층보의 진동해석을 위한 스펙트럴요소법의 적용 (Application of Spectral Element Method for the Vibration Analysis of Passive Constrained Layer Damping Beams)

  • 송지훈;홍석윤
    • 한국음향학회지
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    • 제28권1호
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    • pp.25-31
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    • 2009
  • 본 논문에서는 수동감쇠 적층보에 대한 스펙트럴요소법을 유도하였다. 수동감쇠 적층보의 중심층인 점탄성층은 주파수에 따라 값이 변하는 복소 계수를 가지고 있다. 그래서 점탄성층의 주파수 종속적인 복소 계수를 계산하기 위하여, 스펙트럴요소법을 주파수축 상에서 파동해로부터 얻은 엄밀해를 기반으로 하는 동적형상함수를 사용하여 유도하였다. 유도된 수동감쇠 적층보에 대한 스펙트럴요소의 신뢰성과 정밀도를 검증하기 위하여 스펙트럴요소법과 유한요소법을 사용하여 구한 주파수응답함수와 동적응답을 비교하였다. 비교 결과 수동감쇠 적층보에 대한 스펙트럴요소가 유한요소에 비해서 보다 신뢰성 있는 결과를 제공하는 것을 알 수 있었다.

경주 압축 벤토나이트의 압축파속도와 탄성계수 산정 연구 (Evaluation on Compression Wave Velocities and Moduli of Gyeongju Compacted Bentonite)

  • ;윤석;추연욱
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제35권7호
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    • pp.41-50
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    • 2019
  • 국내 고준위폐기물처분장 공학적방벽(EBS)의 일부가 되는 완충재로 경주 벤토나이트가 우선적으로 고려되고 있다. 압축벤토나이트는 지하수침투로 인한 팽윤압과 처분용기에서 발산되는 열응력을 경험한다. 따라서 EBS의 성능평가를 위해서 역학적 물성의 산정이 중요하다. 본 논문은 탄성파를 이용하여 경주 압축벤토나이트의 변형특성 측정을 목표로 하였다. 두 개의 $1.59g/cm^3$$1.75g/cm^3$의 건조밀도를 가지는 압축벤토나이트 시편을 제작하였고, 자유단-자유단 공진주시험을 수행하여 구속압축파속도와 비구속압축파속도를 측정하였다. 측정된 압축파속도를 이용하여 미소변형에서의 탄성계수($E_{max}$), 구속탄성계수($M_{max}$), 감쇠비($D_{min}$), 포아송비를 측정하였다. 그 결과로 경주 압축벤토나이트의 변형특성을 산정 제시하여 선행연구 결과들과 비교 분석하였다.

점탄성 재료를 이용한 무힌지 로터 감쇠 증대 (Damping Enhancement of Hingeless Rotor System Using Viscoelastic Material)

  • 김도형;고은희;송근웅;이욱
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2004년도 추계학술대회논문집
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    • pp.637-640
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    • 2004
  • Structural damping enhancement of composite flexures and aeroelastic stability of a hingeless rotor system are investigated. Constrained layer damping (CLD) treatments are applied in order to increase structural damping of flexures. Material damping property of viscoelastic layer is modelled as complex modulus. Modal analysis of composite flexures with attached viscoelastic layers and constraining layers are performed using MSC/NASTRAN and the effects of CLD treatments are verified with the modal test results. The composite flexures with CLD are applied to a 4-bladed, 2-meter diameter, Froude-scaled, soft-in-plane hingeless rotor system. The aeroelastic stability is tested at hovering condition and the effects of CLD are investigated. It is shown that the CLD treatment effectively enhance the aeroelastic stability at hover.

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Investigation of 1D sand compression response using enhanced compressibility model

  • Chong, Song-Hun
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제25권4호
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    • pp.341-345
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    • 2021
  • 1D sand compression response to ko-loading experiences volume contraction from low to high effective stress regimes. Previous study suggested compressibility model with physically correct asymptotic void ratios at low and high stress levels and examined only for both remolded clays and natural clays. This study extends the validity of Enhanced Terzaghi model for different sand types complied from 1D compression data. The model involved with four parameters can adequately fit 1D sand compression data for a wide stress range. The low stress obtained from fitting parameters helps to identify the initial fabric conditions. In addition, strong correlation between compressibility and the void ratio at low stress facilitates determination of self-consistent fitting parameters. The computed tangent constrained modulus can capture monotonic stiffening effect induced by an increase in effective stress. The magnitude of tangent stiffness during large strain test should not be associated with small strain stiffness values. The use of a single continuous function to capture 1D stress-strain sand response to ko-loading can improve numerical efficiency and systematically quantify the yield stress instead of ad hoc methods.

연약지반 표층처리공법 설계정수(지지력계수$N_c$, 인장력$T_i$) 산정방법에 관한 고찰 (A Study on Determining the Design Parameter ($N_c$, $T_i$) of the Surface Reinforcement Method for Soft Ground)

  • 함태규;서세관;조삼덕;양기석;유승경
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2009년도 춘계 학술발표회
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    • pp.750-758
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    • 2009
  • This study, as basic research which was intended to develope the surface reinforcement method using reinforcement material which is applicable to very soft ground in Korea, was aimed at proposing the design parameter for the surface ground improvement method. To that end, a wide width tensile test using geotextile, geogrid and steel bar (substitute for bamboo) and 25 kinds of the laboratory model tests with the end restraint conditions of the reinforcement that comprises the constrained and partially constrained (3 types) conditions were conducted. And the result indicated that the modulus of subgrade reaction or $N_c$ value (5.3) apparently overestimated the bearing capacity of very soft ground such as dredged ground. Moreover, as a result of model test by partially constraining the preload of 23.0kgf using geotextile, the effect of bearing capacity($q_1$) appeared to be the largest till the loading stress was $0.4tf/m^2$ due to cohesion, while it reached 75% of the maximum bearing force after $0.4tf/m^2$ due to increase in the effect of bearing capacity($q_2$) caused by the tensile force of the reinforcement. Such results tended to have appeared constantly or very similarly with each other, irrespective of the type of reinforcement (geogrid, steel bar) and constraint conditions.

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구속적 비선형 최적화에 의한 합성재료 탄성물성치의 수치적 예측 (Numerical Prediction of elastic Material Properties of Composites by A Constrained Nonlinear Optimization Method)

  • 신수봉;고현무
    • 전산구조공학
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    • 제10권2호
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    • pp.225-232
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    • 1997
  • 서로 다른 기지의 성질을 갖는 재료들을 혼합하여 만든 합성재료의 새로운 물성치는 일반적으로 실험으로 규명하고 있다. 혼합하는 재료들의 체적비에 따라 실험으로 측정한 합성재료의 탄성계수와 포와송비는 그 합성재료로 만들어지는 구조물의 역학적 거동을 예측하는 해석적 모델의 기본자료로 사용된다. 합성재료 탄성물성치의 수치적 예측은 합성재료에 대한 유한요소 모델로 해석한 정적변위와 균질.등방성으로 가정한 모델을 해석한 정적변위와의 차이를 최소화하는 구속적 비선형 최적화기법을 사용하여 수행하였다. 유한요소 모델은 체적비에 따라 혼합물질을 분배하기 용이하도록 제안하였으며 구속조건 및 하중조건은 일축인장에 의한 거동을 예측하도록 설정하였다. 본 논문에서는 고체입자를 섞어 만든 합성재료의 탄성물성치를 예제를 통하여 수치적으로 예측하고 그 결과를 실험결과 및 이론식들과 비교.검토하였다.

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날갯짓 초소형 비행체의 앞전 및 시맥 탄성이 공력 성능에 미치는 영향 (Effect of the Leading Edge and Vein Elasticity on Aerodynamic Performance of Flapping-Wing Micro Air Vehicles)

  • 윤상훈;조해성;신상준;허석행;구지훈;유재관;김종암
    • 한국항공우주학회지
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    • 제49권3호
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    • pp.185-195
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    • 2021
  • 본 연구의 날갯짓 초소형 비행체는 실제 생명체의 날개를 모방하여, 매우 유연한 재질의 캠버날개를 활용한다. 캠버 날개는 생명체와 유사하게 앞전, 시맥, 박막과 같이 특성이 서로 다른 세가지 재질로 구성되어 있고 다양한 방식으로 구속되어 있다. 날개의 유연성을 활용한 수동 회전(passive rotation) 방식은 앞전과 시맥의 재질이 날갯짓 궤적에 매우 큰 영향을 미치는 요소이기 때문에 적절한 유연성을 갖는 재질의 선정이 필수적이다. 이러한 날개의 재질들과 복잡한 형상을 사실적으로 모델링하여 정밀하게 해석할 수 있는 유체-구조 연성해석 프로그램을 개발하고, 날개의 앞전과 시맥의 탄성 계수의 변화에 따른 공력탄성학 효과를 정밀하게 분석하였다. 결과적으로 재료의 탄성 계수 변화만으로도 날개의 비틀림각 궤적을 적절히 발생시킴으로써 날갯짓 비행체의 추력 및 효율을 크게 증가시킬 수 있음을 보였다.

유리/다공성 알루미나의 접촉하중에 의한 기계적 거동 (Mechanical Behavior of Glass/Porous Alumina by Contact Loading)

  • 김철;김상겸;김태우;이기성
    • 한국세라믹학회지
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    • 제51권5호
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    • pp.399-405
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    • 2014
  • Porous alumina with different porosities, 5.2 - 47.5%, were coated with cover-glass having a thickness of $160{\mu}m$, using epoxy adhesive. We investigated the effect of the porosity of the substrate layer on the crack initiation load, and the size of cracks propagated in the coating layer. Hertzian indentations were used to evaluate the damage behavior under a constrained loading condition. Typically, two types of cracks, ring cracks and radial cracks, were observed on the surface of the glass/porous alumina structure. Indentation stress-strain curves, crack initiation loads, crack propagation sizes, and flexural strengths were investigated as a function of porosities. The results indicated that a porosity of less than 30% and a higher substrate elastic modulus were beneficial at suppressing cracks occurrence and propagation. We expect lightweight mechanical components with high strength can be successfully fabricated by coating and controlling porosities in the substrate layer.

Structure Development and Dynamic Properties in High-speed Spinning of High Molecular Weight PEN/PET Copolyester Fibers

  • Im, Seung-Soon;Kim, Sung-Joong
    • Fibers and Polymers
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    • 제3권1호
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    • pp.18-23
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    • 2002
  • The structure development and dynamic properties of fibers produced by high-speed spinning of P(EN-ET) random copolymers were investigated. The as-spun fibers were found to remain amorphous up to the spinning speed of 1500 m/min, and subsequent increases in speed resulted in the crystalline domains containing primarily $\alpha$ crystalline modification of PEN. The f modification was not found up to spinning speeds of 4500 m/min. On the other hand, annealing of constrained fibers spun at the 2100 m/min at 180,200, and 240^{\circ}C$ exhibited $\beta$-form crystalline structure, while the annealed fibers spun in 600-1500 m/min range exhibited dominantly $\alpha$-form. However $\beta$-form crystals disappeared above the spinning speed of 3000 m/min. With increasing spinning speeds from 600 to 4500 m/min, the storage modulus of as-spun fibers increased continuously and reached a value of about 10.4 spa at room temperature. The tan $\delta$curves showed the $\alpha$-relaxation peak at about 155-165^{\circ}C$, which is considered to correspond to the glass transition. The $\alpha$-relaxation peaks became smaller and broader, and shift to higher temperatures as the spinning speed increases, meaning that molecular mobility in the amorphous region is restricted by increased crystalline domain.