• 한국전산구조공학회논문집
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• 제28권4호
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• pp.425-431
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• 2015

본 논문에서는 균열 진전문제에 대하여 페리다이나믹스 이론을 이용하여 설계민감도 해석 및 구조 최적설계를 수행하였다. 페리다이나믹스는 해의 불연속성을 다루기 어려웠던 기존의 연속체 이론에 비해 균열 진전문제와 같은 불연속성을 가지는 문제를 자연스럽게 표현할 수 있다는 장점을 가지고 있다. 최적설계를 진행하기 위하여 애조인 변수법으로 설계민감도를 유도하였다. 특히 균열이 진전되더라도 애조인 변수법으로 계산된 변위장과 변형에너지에 대한 설계민감도 값은 유한차분법과 비교하여 매우 정확하고 효율적임을 보였다. 이를 바탕으로 간단한 인장응력 하의 균열진전 문제에 대하여 균열의 분기가 발생하는 위치를 조절하기 위하여 정해진 시간구간에서 변형에너지 값을 줄이는 방향으로 최적설계를 수행하였다. 최적의 재료분포로 해석을 수행한 결과 균열의 분기점을 늦출수 있음을 확인하였다.

• 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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• 한국방사성폐기물학회 2005년도 춘계 학술대회
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• pp.231-238
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• 2005

본 연구에서는 유동저항이론을 기초로 하여 연속다공체, 분리단열망 및 연속다공체-분리단열망 공존암반과 같은 3가지 암반을 대상으로 암반 특성에 따른 지하수 유동저항 개념 모델링 및 관계식을 제안하였다. 정상상태조건에서 밀도변동은 고려하지 않았으며 유한 체적법을 이용하였다. 각종 물성치는 블록 중심에서 정의되고, flux는 블록면에서 정의되는 staggered 격자 체계하에서 모든 블록에 대해 Darcy 법칙이 적용되었다. 접촉면에서의 투수계수는 인접면 중심에서 정의된 물성치의 조화평균값을 사용하였다. 유동저항개념을 이용하여 인접한 블록간의 상대압력차와 flux의 관계를 표현하였다. 개개의 단열에서의 유동은 다공암반에서 이용된 방정식과 동일한 형태의 2차원 방정식으로 모사되었다. 본 논문에서 제안된 모델은 추후 다양한 암반 특성별 유동 모사 기법을 개발하는데 많은 기여를 할 것으로 기대된다.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제8권1호
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• pp.43-52
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• 2017

In this paper, for the first time, the electroanalytical study of Triethylenediamine, TEDA was done on a typically graphene modified carbon paste electrode (Gr/CPE) in pH=10.5 of phosphate buffer solutions (PBS). The surface morphology of the bare and modified electrodes was characterized by scanning electron microscopy (SEM), electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and cyclic voltammetry (CV). The electro-oxidation of TEDA was investigated at the surface of modified electrode. The results revealed that the oxidation peak current of TEDA at the surface of Gr/CPE is 2.70 times than that shown at bare-CPE. A linear calibration plot was observed in the range of 1.0 to 202.0 ppm. In this way, the detection limit was found to be 0.18 ppm. The method was then successfully applied to determination of TEDA in aqueous samples obtained from two kinds of activated carbon from the masks of war. On the other hand, density functional theory (DFT) method at B3LYP/6-311++G** level of theory and a conductor-like Polarizable Continuum Model (CPCM) was used to calculate the $pK_a$ values of TEDA. The energies of lowest unoccupied molecular orbital ($E_{LUMO}$) and highest occupied molecular orbital ($E_{HOMO}$), gap energy (${\Delta}E$) and some thermodynamic parameters such as Gibbs free energy of TEDA and its conjugate acid ($HT^+$) were calculated. The results of calculated $pK_a$ were found to be in good agreement with the experimental values.

• Smart Structures and Systems
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• 제21권3호
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• pp.279-286
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• 2018

The free longitudinal vibration of a circular truncated nanocone is investigated based on the nonlocal elasticity theory. Exact analytical formulations for tapered nanostructures are derived and the nonlinear differential governing equation of motion is developed. The nonlocal small scale effect unavailable in classical continuum theory is addressed to reveal the long-range interaction of atoms implicated in nonlocal constitutive relation. Unlike most previous studies applying the truncation method to the infinite higher-order differential equation, this paper aims to consider all higher-order terms to show the overall nonlocality. The explicit solution of nonlocal stress for longitudinal deformation is determined and it is an infinite series incorporating the classical stress derived in classical mechanics of materials and the infinite higher-order derivative of longitudinal displacement. Subsequently, the first three modes natural frequencies are calculated numerically and the significant effects of nonlocal small scale and vertex angle on natural frequencies are examined. The coupling phenomenon of natural frequency is observed and it is induced by the combined effects of nonlocal small scale and vertex angle. The critical value of nonlocal small scale is defined, and after that a new proposal for determining the range of nonlocal small scale is put forward since the principle of choosing the nonlocal small scale is still unclear at present. Additionally, two different types of nonlocal effects, namely the nonlocal stiffness weakening and strengthening, reversed phenomena existing in nanostructures are observed and verified. Hence the opposite nonlocal effects are resolved again clearly. The nano-engineers dealing with a circular truncated nanocone-based sensors and oscillators may benefit from the present work.

• Advances in nano research
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• 제16권3호
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• pp.289-301
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• 2024

In this work, an analytical model employing a new higher-order shear deformation beam theory is utilized to investigate the bending behavior of axially randomly oriented functionally graded carbon nanotubes reinforced composite nanobeams. A modified continuum nonlocal strain gradient theory is employed to incorporate both microstructural effects and geometric nano-scale length scales. The extended rule of mixture, along with molecular dynamics simulations, is used to assess the equivalent mechanical properties of functionally graded carbon nanotubes reinforced composite (FG-CNTRC) beams. Carbon nanotube reinforcements are randomly distributed axially along the length of the beam. The equilibrium equations, accompanied by nonclassical boundary conditions, are formulated, and Navier's procedure is used to solve the resulting differential equation, yielding the response of the nanobeam under various mechanical loadings, including uniform, linear, and sinusoidal loads. Numerical analysis is conducted to examine the influence of inhomogeneity parameters, geometric parameters, types of loading, as well as nonlocal and length scale parameters on the deflections and stresses of axially functionally graded carbon nanotubes reinforced composite (AFG CNTRC) nanobeams. The results indicate that, in contrast to the nonlocal parameter, the beam stiffness is increased by both the CNTs volume fraction and the length-scale parameter. The presented model is applicable for designing and analyzing microelectromechanical systems (MEMS) and nanoelectromechanical systems (NEMS) constructed from carbon nanotubes reinforced composite nanobeams.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제37권3호
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• pp.167-174
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• 2010

최근에 비 구조적 피어투피어 시스템을 위해 분산적으로 재결정위상을 구성하는 위상 제어 프로토콜이 제안되었다[1]. 본 논문에서는 재결정위상이라고 불리는 이러한 계층적 위상이 척도 없는 거듭제곱 법칙 망임을 보인다. 우리는 재결정 위상의 분산된 구성을 위한 알고리즘의 프로세스를 모형화 하고, 평균 장 점근법(Mean field Approximation)과 연속체 이론(Continuum theory)에 근거를 두고 분석하여, 구성된 재결정 망이 척도 없는 망임을 보였다. 위상제어 알고리즘을 따르는 각 노드는 더 선호하는 노드에 대한 연결을 추가하고, 가장 비선호하는 노드에 대한 연결을 제거한다. 다시 말해, 알고리즘에 따라, 각 피어는 자신이 알고 있는 피어들 중에서 최고의 적중률(또는 검색 능력 혹은 선호도)을 가지고 있는 노드들과 연결을 추가하고, 최저의 적중률을 가진 노드들과의 연결을 끊는다. 이것은 비구조적 피어투피어 망에서 재결정 위상을 구성하기 위한 지역적인 프로세스를 실제적으로 표현한다. 우리는 차수의 분포를 분석적으로 유도한다. 분석 결과, 만들어지는 재결정 위상은 척도 없는 망이며, 이것의 거듭제곱 법칙의 지수$\gamma$는 3 이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권1호
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• pp.436-444
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• 2013

미세 규모 효과를 고려한 비국소 연속체 이론을 이용한 고차전단변형 나노-스케일 판의 동적응답에 대하여 연구하였다. Eringen의 비국소 연속체 이론은 미소 규모 효과를 고려할 수 있고 고차전단변형이론은 나노 판의 두께방향으로의 전단변형률과 전단응력의 곡선변화 효과를 고려할 수 있다. 비국소 탄성 이론과 고차전단변형이론이 나노-스케일 판의 동적응답에 미치는 비국소 이론의 효과를 제시하였다. 국소 탄성이론과의 관계를 수치해석 결과를 통하여 고찰하였다. 또한 비국소 계수 변화, 형상비, 폭-두께비, 나노-스케일 판의 크기 그리고 하중재하 시간간격 등이 나노-스케일 판의 동적응답 미치는 효과에 대하여 관찰하고 분석하였다. 비국소 변수의 증가는 나노-스케일 판의 주기와 진폭을 증가시켰다. 본 연구의 결과를 검증하기 위해 참고문헌의 결과들과 비교 분석하였다. 본 연구에서 제시한 이론적 발전과 수치결과들은 나노-스케일 구조물의 동적해석에 적용하는 비국소 이론들을 위한 참고자료로 활용될 수 있을 것이다.

• 한국전문물리치료학회지
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• 제19권3호
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• pp.124-131
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• 2012

Most conventional instruments measuring disability rely on total score by simply adding individual item responses, which is dependent on the items chosen to represent the underlying construct (test-dependent) and a test statistic, such as coefficient alpha for the estimate of reliability, varying from sample to sample (sample-dependent). By contrast, item response theory (IRT) method focuses on the psychometric properties of the test items instead of the instrument as a whole. By estimating probability that a respondent will select a particular rating for an item, item difficulty and person ability (or disability) can be placed on same linear continuum. These estimates are invariant regardless of the item used (test-free measurement) and the ability of sample applied (sample-free measurement). These advantages of IRT allow the creation of invariantly calibrated large item banks that precisely discriminate the disability levels of individuals. Computer adaptive testing (CAT) method often requiring a testing algorithm promise a means for administering items in a way that is both efficient and precise. This method permits selectively administering items that are closely matched to the ability level of individuals (measurement precision) and measuring the ability without the loss of precision provided by the full item bank (measurement efficiency). These measurement properties can reasonably be achieved using IRT and CAT method. This article aims to investigate comprehensive overview of the existing disability instrument for back pain and to inform physical therapists of an alternative innovative way overcoming the shortcomings of conventional disability instruments. An understanding of IRT and CAT method will equip physical therapist with skills in interpreting the measurement properties of disability instruments developed using the methods.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권3호
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• pp.235-240
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• 2011

모함에 연결되어 통신 케이블의 가이드 역할을 하는 탄성 호스는 모함의 운동 조건을 결정하는 중요한 인자이다. 길이가 수 십 미터에 달하는 탄성 호스를 실제 상황에서 실험을 하기에는 어려움이 있으므로 해석을 통해 거동 특성을 분석하고자 한다. 탄성 호스는 곡률 반경에 대한 변형뿐만 아니라 축 방향에 대한 변형도 발생하므로, 축 방향에 대한 변형 구배가 좌표계에서 유도되는 절대 절점 좌표계로 모델링하였으며, 연속체 역학 개념을 도입함으로써 대변형 효과를 표현하도록 하였다. 탄성 호스의 끝 단에 연결된 모함은 강체 모델로 표현하였고, 조향각에 의해 운동이 결정되도록 하였다. 또한, 수중에서 호스가 거동할 때 발생하는 유체 저항력을 고려함으로써 수중에서의 탄성 호스 거동 특성을 분석 하였다.

• Steel and Composite Structures
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• 제28권5호
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• pp.589-606
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• 2018

The previous studies reflected the significant effect of neutral-axis position and coupling of in-plane and out-of-plane displacements on behavior of functionally graded (FG) nanobeams. In thin FG beam, this coupling can be eliminated by a proper choice of the reference axis. In shear deformable FG nanobeam, not only this coupling can't be eliminated but also the position of neutral-axis is dependent on through-thickness distribution of shear strain. For the first time, in this paper it is avoided to guess a shear strain shape function and the exact shape function and consequently the exact position of neutral axis for arbitrary gradation of higher order nanobeam are obtained. This paper presents new methodology based on differential transform and collocation methods to solve coupled partial differential equations of motion without any simplifications. Using exact position of neutral axis and higher order beam kinematics as well as satisfying equilibrium equations and traction-free conditions without shear correction factor requirement yields to better results in comparison to the previously published results in literature. The classical rule of mixture and Mori-Tanaka homogenization scheme are considered. The Eringen's nonlocal continuum theory is applied to capture the small scale effects. For the first time, the dependency of exact position of neutral axis on length to thickness ratio is investigated. The effects of small scale, length to thickness ratio, Poisson's ratio, inhomogeneity of materials and various end conditions on vibration and buckling of local and nonlocal FG beams are investigated. Moreover, the effect of axial load on natural frequencies of the first modes is examined. After degeneration of the governing equations, the exact new formulas for homogeneous nanobeams are computed.