• 제목/요약/키워드: core principle

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Free vibration analysis of sandwich cylindrical panel composed of graphene nanoplatelets reinforcement core integrated with Piezoelectric Face-sheets

  • Khashayar Arshadi;Mohammad Arefi
    • Steel and Composite Structures
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    • 제50권1호
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    • pp.63-75
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    • 2024
  • In this paper, the modified couple stress theory (MCST) and first order shear deformation theory (FSDT) are employed to investigate the free vibration and bending analyses of a three-layered micro-shell sandwiched by piezoelectric layers subjected to an applied voltage and reinforced graphene nanoplatelets (GPLs) under external and internal pressure. The micro-shell is resting on an elastic foundation modeled as Pasternak model. The mixture's rule and Halpin-Tsai model are utilized to compute the effective mechanical properties. By applying Hamilton's principle, the motion equations and associated boundary conditions are derived. Static/ dynamic results are obtained using Navier's method. The results are validated with the previously published works. The numerical results are presented to study and discuss the influences of various parameters on the natural frequencies and deflection of the micro-shell, such as applied voltage, thickness of the piezoelectric layer to radius, length to radius ratio, volume fraction and various distribution pattern of the GPLs, thickness-to-length scale parameter, and foundation coefficients for the both external and internal pressure. The main novelty of this work is simultaneous effect of graphene nanoplatelets as reinforcement and piezoelectric layers on the bending and vibration characteristics of the sandwich micro shell.

A quasi-3D nonlocal theory for free vibration analysis of functionally graded sandwich nanobeams on elastic foundations

  • Mofareh Hassan Ghazwani;Ali Alnujaie;Pham Van Vinh;Abdelouahed Tounsi
    • Advances in nano research
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    • 제16권3호
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    • pp.313-324
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    • 2024
  • The main aims of this study are to develop a new nonlocal quasi-3D theory for the free vibration behaviors of the functionally graded sandwich nanobeams. The sandwich beams consist of a ceramic core and two functionally graded material layers resting on elastic foundations. The two layers, linear spring stiffness and shear layer, are used to model the effects of the elastic foundations. The size-effect is considered using nonlocal elasticity theory. The governing equations of the motion of the functionally graded sandwich nanobeams are obtained via Hamilton's principle in combination with nonlocal elasticity theory. Then the Navier's solution technique is used to solve the governing equations of the motion to achieve the nonlocal free vibration behaviors of the nanobeams. A deep parametric study is also provided to demonstrate the effects of some parameters, such as length-to-height ratio, power-law index, nonlocal parameter, and two parameters of the elastic foundation, on the free vibration behaviors of the functionally graded sandwich nanobeams.

An innovative approach for analyzing free vibration in functionally graded carbon nanotube sandwich plates

  • Shahabeddin Hatami;Mohammad J. Zarei;Seyyed H. Asghari Pari
    • Advances in nano research
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    • 제17권1호
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    • pp.19-32
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    • 2024
  • Functionally graded-carbon nanotube (FG-CNT) is expected to be a new generation of materials with a wide range of potential applications in technological fields such as aerospace, defense, energy, and structural industries. In this paper, an exact finite strip method for functionally graded-carbon nanotube sandwich plates is developed using first-order shear deformation theory to get the exact natural frequencies of the plates. The face sheets of the plates are made of FG-CNT with continuous and smooth grading based on the power law index. The equations of motion have been generated based on the Hamilton principle. By extracting the exact stiffness matrix for any strip of the sandwich plate as a non-algebraic function of natural frequencies, it is possible to calculate the exact free vibration frequencies. The accuracy and efficiency of the current method is established by comparing its findings to the results of the literature works. Examples are presented to prove the efficiency of the generated method to deal with various problems, such as the influence of the length-to-height ratio, the power law index, and a core-to-face sheet thickness of the single and multi-span sandwich plates with various boundary conditions on the natural frequencies. The exact results obtained from this analysis can check the validity and accuracy of other numerical methods.

Nonlinear vibration analysis of FG porous shear deformable cylindrical shells covered by CNTs-reinforced nanocomposite layers considering neutral surface exact position

  • Zhihui Liu;Kejun Zhu;Xue Wen;Abhinav Kumar
    • Advances in nano research
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    • 제17권1호
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    • pp.61-73
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    • 2024
  • This paper presents nonlinear vibration analysis of a composite cylindrical shell. The core of the shell is made of functionally graded (FG) porous materials and layers is fabricated of carbon nanotubes (CNTs) reinforced nanocomposites. To increase the accuracy of results, neutral surface position is considered. First-order shear deformation theory is used as displacement field to derive the basic relations of equation motions. In addition, von-Karman nonlinear strains are employed to account geometric nonlinearity and to enhance the results' precision, the exact position of the neutral surface is considered. To governing the partial equations of motion, the Hamilton's principle is used. To reduce the equation motions into a nonlinear motion equation, the Galerkin's approach is employed. After that the nonlinear motion equation is solved by multiple scales method. Effect of various parameters such as volume fraction and distribution of CNTs along the thickness directions, different patterns and efficiency coefficients of porous materials, geometric characteristics and initial conditions on nonlinear to linear ratio of frequency is investigated.

다양한 환원법을 활용한 라이다 인지형 검은색 중공구조 물질의 제조 및 특성 비교 연구 (A Comparative Study on Synthesis and Characteristics of LiDAR-detectable Black Hollow-Structured Materials Using Various Reduction Methods)

  • 강다희;사민기;김지원;제갈석;임지수;박규식;라윤호;김신혁
    • 접착 및 계면
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    • 제25권2호
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    • pp.56-62
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    • 2024
  • 본 연구에서는 서로 다른 환원제를 사용하여 라이다 센서에 인식 가능한 검은색 중 공구조 물질을 합성하고 라이다 인식률을 비교하였다. 먼저, 실리카/티타니아 코어/쉘(WST) 물질을 졸-겔법을 통해 제조한 후 아스코르브산(AA)과 수소화붕소나트륨(SB)을 사용하여 환원하였다. 이후, 실리카 코어를 제거하여 두 가지의 다른 검은색 중공구조(AA-BHT 및 SB-BHT) 물질을 제조하였다. AA-BHT의 명도(L*)와 NIR 반사율(R%)은 각각 약 19.1과 34.5 R%로 측정되었고, SB-BHT는 약 11.5와 31.8 R%로 검출되었다. AA-BHT는 SB-BHT에 비해 NIR 반사율이 높았으나 색상은 명도가 높은 검은색으로 나타났다. AA-BHT와 SB-BHT는 중공구조로 제조되어 코어/쉘 물질 대비 높은 근적외선 반사율을 나타냈으며, 이는 공기와 검은색 티타니아의 계면 사이에서 발생하는 프레넬의 반사 원리에 기인하였다. 본 연구 결과를 통해 두 물질 모두 다양한 환원법을 통해 성공적으로 검은색으로 제조되었으며, 상용화된 라이다 센서에 효과적으로 인지되어 미래의 자율주행차량용 검은색 물질로의 적합성을 나타내었다.

원효의 마음의 철학 - 마음의 생성과 소멸 - (Wonhyo's Philosophy of Mind)

  • 柳承周
    • 한국철학논집
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    • 제27호
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    • pp.39-61
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    • 2009
  • '마음(心)'의 구조와 원리에 대한 깨달음을 통해 인간의 유한성으로부터 해탈하는 것은 불교의 궁극적 목표였다. 마음에 대한 이해의 관점이 시대와 학파에 따라 달라진다 하더라도 그 목표는 항상 불교철학의 핵심적 주제였다. 특히 부파불교의 아비다르마(Ahbidharma) 철학과 대승불교의 유식(唯識vijñaptimātratā) 철학은 마음의 구조와 작용의 원리를 정밀하게 분석하여 체계화함으로써 마음에서 발생하는 번뇌로부터의 심적 해탈이라는 실천적 목표를 위한 이론적 토대를 마련하였다. 원효(元曉, 617~686)는 비록 신라에서만 활동하였으나 그의 저술들은 중국과 일본에 전해져 이 시기 동아시아 불교 사상계에서 매우 중요하게 평가되었다. 그는 중국의 지론종(地論宗)과 섭론종(攝論宗) 등 구(舊)유식학파의 이론적 전통에 서서 현장에 의해 새로이 인도에서 수입된 호법(護法)계통의 신유식 이론을 적극적으로 수용하였으며, 동시에 『대승기신론(大乘起信論)』을 중심으로 한 여래장(如來藏) 사상을 종합하여 독자적인 유식의 이론 체계를 형성하였다. 현존하는 원효의 저술 가운데 마음의 철학, 곧 심식론(心識論)에 대한 가장 체계적인 서술은 『대승기신론소(大乘起信論疏)』와 『대승기신론별기(大乘起信論別記)』에서 찾아볼 수 있다. 원효는 『대승기신론(大乘起信論)』의 이론 체계에 근거하여 심생멸의 원리를 『릉가경(楞伽經)』의 심식설과 유가유식(瑜伽唯識)학파의 팔식설(八識說)에 근거하여 해석한다. 심생멸은 그 원리가 작용하는 각 단계와 차원에 따라 ① 생·주·이·멸(生住異滅)의 사상(四相), ② 삼세육추(三細六麁), ③오의(五意) 및 의식(意識), ④ 육염심(六染心)의 네 가지 범주로 전변되는데, 원효는 이 네 범주에 팔식(八識)의 분위를 배대하여 해석한다. 본 논문에서는 이중 사상과 삼세육추를 중심으로 고찰하였다.

석탄(石灘) 이신의(李愼儀)의 『대학(大學)』 독해(讀解)와 그 특징(特徵) (Seoktan Lee Shin-Ui's the Characteristic and Interpretation of Deahak(大學, The Great Learning))

  • 신창호
    • 한국철학논집
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    • 제35호
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    • pp.223-248
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    • 2012
  • 본고는 석탄 이신의의 "대학차록(大學箚錄)"을 통해, "대학"을 바라보는 그의 독창적 안목을 고찰하는 작업이다. 이신의(李?儀, 1551-1627)는 조선 중기의 학자이자 정치가로, 본관은 전의(全義)이고 자는 경칙(景則)이며 호는 석탄(石灘), 시호는 문정(文貞)이다. 그의 "대학차록"은 "대학장구"를 읽고 체득한 내용을 수시로 적은 기록으로 석탄이 정치지도자로서 기초를 다지는 학문의 초기 과정에서 저술되었다. 석탄은 "대학장구"의 체제인 장(章)과 구(句)의 의미를 명확하게 구분하여 분석적 학문방법론의 새 지평을 열었다. "대학장구""서"에서는 대학의 핵심이 경(敬)에 있음을 강조하였고, "대학"이 심(心)과 성(性)을 함께 다루고 있다는 사실도 밝혔다. "대학(장구)대전"의 경문(經文) 독해에서는 삼강령(三綱領)의 핵심을 명(明)과 신(新)과 지(止)에 달려 있다고 보고, 대학의 '도(道)', '명(明)'과 '덕(德)'의 맥락을 구체적으로 해석하였다. 또한 명명덕(明明德)과 신민(新民)을 비롯한 "대학"의 여러 개념과 의미를 지(知)와 행(行), 체(體)와 용(用)의 관계로 읽어내며, 성리학을 한층 발전시켰다. "대학장구" 전문(傳文) 독해의 경우, 전 10장 전체에 걸쳐 50여구 하나하나를 분석적으로 검토하였다. 주자의 격물(格物) 이론이 담겨 있는 전5장의 경우, 세 부분으로 나누어 해독하면서, 이치의 궁구와 개별 사물에 대한 격물치지(格物致知), 모든 사물에 대한 물격지지(物格知至)로 나누어 '이치-공부-효험'의 순서로 정돈하였다. 마지막으로 정치사상의 핵심을 보여준 전10장에서는 혈구(?矩)의 길을 집중적으로 강조하며, 그것이 목민관의 제일 덕목임을 일러주고 있다.

주자(朱子)의 인심도심설(人心道心說) (Chutzu's Theory of Human Mind and Moral Mind)

  • 전현희
    • 한국철학논집
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    • 제31호
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    • pp.289-319
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    • 2011
  • 주자(朱子)는 "서경(書經)"의 16자 심법(心法)를 "중용장귀서(中庸章句序)"에 인용하고 해설을 덧붙임으로써 인심도심설(人心道心說)를 새로운 학설을 정립한다. 이는 "중용장구"의 핵심 주제인 '중화(中和)'를 실현하기 위한 선행조건인 심(心)의 주재(主宰)를 설명하기 위한 것이다. 심(心)의 주재는 지각(知覺)를 통해서 이루어진다. 주자는 지각을 '그로써 리(理)를 갖추어 정(情)을 실행하는 것'으로 정의한다. 즉 지각은 외부의 자극에 대한 반응의 원리로부터 현실적인 반응을 이끌어내는 기능이다. 심은 지각함으로써 성(性)을 정으로 발현해낸다. 외부의 자극이 다가오기 전에 심(心)이 성(性)을 온전하게 갖추고 있는 상태가 미발(未發)의 '중(中)'이다. 자극이 다가오면 심은 당면한 상황에 적합한 리(理)를 지각(知覺)한다. 측은(惻隱)의 상황에서 인(仁)을 지각함으로써 측은해하는 정(情)이 발현되고, 시비(是非)의 상황에서 지(智)를 지각함으로써 옳거나 그르게 여기는 정이 발현된다. 상황에 적합한 정이 발현된 상태가 이발(已發)의 '화(和)'이다. 심(心)은 인의예지(仁義禮智)의 성을 혼연(渾然)하게 갖추고 있다가 특정한 상황에 처하여 적합한 리를 지각함으로써 성과 정을 주재하여 중화를 실현한다. 심(心)은 리(理)뿐만 아니라 욕구도 지각한다. 지각의 주체인 하나의 심을 지각의 대상에 따라 두 가지로 나누어 설명한 것이 인심(人心)과 도심(道心)이다. 인심은 형기(形氣)에서 비롯된 욕구를 지각함으로써 생명활동을 가능하게 하고, 도심은 성명(性命)의 리를 지각함으로써 도덕활동을 가능하게 한다. 그런데 욕구의 충족 여부는 외부 대상에 의해 결정되므로 인심은 자기 충족적이지 못하여 대상에 이끌려 인욕(人欲)으로 흐르기 쉽다. 따라서 도심이 인심을 인도하는 것은 이발(已發)의 화(和)를 이루기 위한 전제 조건이 된다. 중화(中和)를 이루기 위해서는 도심(道心)이 주재(主宰)해야 하며, 도심이 주재하기 위해서는 격물치지(格物致知)의 공부가 선행되어야 한다. 따라서 주자(朱子)의 인심도심설(人心道心說)는 "중용장구"의 중화설(中和說)과 "대학장구"의 격물치지설(格物致知說)을 아우르는 심론(心論)을 완성하였다는 의의를 지닌다.

영덕단층 북부의 기하와 운동학적 특성 (Geometry and Kinematics of the Northern Part of Yeongdeok Fault)

  • 김광연;하상민;이성준;임보성;김민철;손문
    • 광물과 암석
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    • 제36권1호
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    • pp.55-72
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    • 2023
  • 이번 연구는 영덕단층 일원을 대상으로 실시된 상세 지표지질조사에서 수집된 다양한 구조요소들의 기하와 운동학적 자료 그리고 단층암의 대자율이방성 분석 자료를 바탕으로 영덕단층의 내부구조 그리고 기하와 운동학적 특성을 규명하고자 하였다. 영덕단층은 영덕군 강구면 오포리에서 울진군 매화면 길곡리와 기성면 방율리까지 연장되며, 4.6-5.0 km (평균 4.77 km)의 우수향 수평변위로 고원생대부터 중생대에 이르는 다양한 암종을 절단하거나 암상경계를 이룬다. 영덕단층은 4개의 기하학적 분절로 구분되며, 대부분 노두에서 남-북 내지 북북서 주향에 54° 이상 고각으로 동쪽으로 경사지고 있으나 북쪽으로 갈수록 서쪽으로 54°-82° 경사지는 노두가 증가한다. 영덕단층은 모암의 암종에 따라 0.3-15 m 범위의 다양한 폭을 가진 단층핵과 단층대 내부구조의 차이를 보이는데, 이는 모암의 연성도, 구성광물, 입자크기, 이방성과 같은 물성 차이에 기인하는 것으로 해석된다. 이번 연구에서 새롭게 도출한 고응력장 및 대자율이방성 분석 결과와 기존 연구 결과를 종합하면, 영덕단층은 (1) 백악기말~신생대초에 북서-남동 최대수평응력(σHmax)과 북동-남서 최소수평응력(σHmin) 하에서 좌수향 주향이동운동을 겪은 이후, (2) 신생대 고진기에 북동-남서 최대수평응력과 북서-남동 최소수평응력 하에서 우수향 주향이동운동을 겪었음을 지시한다. 이중 고진기에 발생한 우수향 주향이동운동에 의한 변형이 가장 우세하였으며 이후 지각변형은 미미하였던 것으로 해석된다.

지하철내 테러대응 개선방안의 연구 (A Study on Improving Measures against Terrorism in Metropolitan Subways)

  • 박웅신
    • 시큐리티연구
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    • 제50호
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    • pp.91-115
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    • 2017
  • 최근 중대한 테러범죄를 범한 자들의 특징은 특정 테러조직(ex. IS)의 직접적 지휘체계에 속한 것이 아니라, 테러조직의 프로파간다에 감화되거나, 기존 사회에서 적응하지 못한 자들이 IS를 비롯한 국제테러조직의 느슨한 형태의 지휘하에서 테러범죄를 범했다는 점이다. 또한 테러범죄자가 테러범죄를 범하려는 경우 취약한 연성목표물에 너무나도 쉽게 접근할 수 있음은 이미 널리 알려진 사실이다. 이에 본 연구에서는 지하철에서의 테러대응 개선방안을 제시하고자 하였다. 우선적으로 지하철 내에서 테러예방은 사전 예방의 법리가 중요함에도 불구하고 지하철 경찰대 및 철도특별사법경찰관만으로 이를 담당하기에는 물리적 한계가 있어 개선방안이 필요함을 확인했지만, 일각에서 제시되는 바와 같이 지하철 보안관에게 사법경찰권을 부여하는 것은 타당하지 않고 사법적 행정적 통제가 이루어지는 독립 보안부서를 설치하는 방안에 대해 검토하였다. 또한 지하철 운영기관에서 핵심 보직자에 대한 채용 배속시 신원조사를 통한 지하철의 안전을 제고하는 방안에 대해 검토했다. 더 나아가 테러방지법상 테러예방을 위해 설치되는 전담조직에 공항, 항만 등처럼 지하철 테러의 특성을 고려할 수 있는 테러대책 협의회의 신설이 필요함을 확인하였다. 마지막으로 테러대응 기관의 권한 강화는 필연적으로 국민의 기본권을 제한할 우려가 있기 때문에 이들의 활동에 비례성의 원칙을 준수해야 함을 다시 한 번 강조하였다.

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