• 제목/요약/키워드: deflection property

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Eringen's nonlocal theory for non-linear bending analysis of BGF Timoshenko nanobeams

  • Azandariani, Mojtaba Gorji;Gholami, Mohammad;Nikzad, Akbar
    • Advances in nano research
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    • 제12권1호
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    • pp.37-47
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    • 2022
  • In this paper, the non-linear static analysis of Timoshenko nanobeams consisting of bi-directional functionally graded material (BFGM) with immovable ends is investigated. The scratching in the FG nanobeam mid-plane, is the source of nonlinearity of the bending problems. The nonlocal theory is used to investigate the non-linear static deflection of nanobeam. In order to simplify the formulation, the problem formulas is derived according to the physical middle surface. The Hamilton principle is employed to determine governing partial differential equations as well as boundary conditions. Moreover, the differential quadrature method (DQM) and direct iterative method are applied to solve governing equations. Present results for non-linear static deflection were compared with previously published results in order to validate the present formulation. The impacts of the nonlocal factors, beam length and material property gradient on the non-linear static deflection of BFG nanobeams are investigated. It is observed that these parameters are vital in the value of the non-linear static deflection of the BFG nanobeam.

세그먼트화 폴리우레탄을 이용한 고분자 마이크로 액츄에이터의 개발 및 마이크로 플루이딕스에의 적용 (Development of Polymer Micro-actuator using Segmented Polyurethanes and its Application for the Micro-fluidics)

  • 정영대;박한수;조남주;정해도
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.285-290
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    • 2004
  • Electro-active polymer, one of smart materials, is a new alternative technology, which can get an ultra precision movements and bio-compatibilty. This paper presents the relationship between elastic modulus and maximum deflection as a key property of maxwell stress effects and also presents the relationship between dielectric constant and maximum deflection as a key property of electro-striction effects in disc-type actuators using segmented PU. To induce equation about distributed load of a disc, we use boundary condition of fully clamped circular plate and to obtain design parameters of a micro-fluidics system, CFD simulation is performed.

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생체적합형 고분자를 이용한 박막형 이동기의 제작 및 특성평가 (Fabrication and Performance Evaluation of Diaphragm-type Actuators using Biocompatible polymer)

  • 정영대;정해도
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회A
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    • pp.1254-1258
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    • 2007
  • Electro-active polymer (EAP), one of the smart materials, is a new alternative offering ultra-precise movements and bio-compatibility. We present the results of the design, fabrication, and performance evaluation of a fabricated diaphragm-type polymer actuator using segmented polyurethane(SPU). This paper illustrates the relationship between the elastic modulus and maximum deflection as a key property of the Maxwell stress effect and also presents the relationship between the dielectric constant and maximum deflection as a key property of the electrostriction effect, especially in polymer actuators using SPU. A diaphragm-type actuator was used to induce an equation of the vertically distributed load by using a fully clamped circular plate as the boundary condition. To verify the equation, the results were compared to the data measured from load cell. In the near future, a low-cost check valves and bio-robot can be applied by its actuators.

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콘크리트의 균열개구 변위와 하중방향 변위관계 (Relationship between the CMOD and the Load-Line Deflection of Concrete)

  • 김석기
    • 콘크리트학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.183-194
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    • 1997
  • 통상적인 방법에 의해 측정된 콘크리트 보의 변위는 지지점의 국부변위나 변위의 측정 위치에 따른 외부적인 요인이 포함된다. 이러한 오류에 의한 변위의 크기는 실제 변위크기와 거의 같은 정도이기 때문에 이를 사용하여 정확한 파괴 파라메타를 구하기 어렵다. 본 연구에서는 외부적인 요인의 영향을 받지 않는 균열개구 변위와 하중작용 방향 변위의 상관관계를 규명하고, 하중 개구부 변위를 파괴특성을 구하는 인자로 사용하였다. 균열개구 변위와 하중방향 변위는 서로비례함을 알 수 있었으며, 이 비례관계를 이용하여 RILEM에서 제시한 파괴에너지 결정방법에 대한 문제점을 발견하였고 이에 대한 수정방법을 제시하였다.

유리섬유로 강화된 폴리카보네이트의 기계적 물성예측 및 사출성형을 통한 휨의 평가 (Prediction of Mechanical Property of Glass Fiber Reinforced Polycarbonate and Evaluation of Warpage through Injection Molding)

  • 문다미;최태균;류민영
    • 폴리머
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    • 제38권6호
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    • pp.708-713
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    • 2014
  • 대부분의 플라스틱 제품은 사출성형을 통해 생산된다. 사출성형에서 성형수축은 피할 수 없으며 이는 제품에 휨이나 뒤틀림을 유발하여 제품의 치수정밀도를 떨어뜨리는 요인으로 작용한다. 사출성형 시 발생하는 휨이나 뒤틀림은 성형조건이나 제품의 형상에도 영향을 받지만 수지의 물성에 따라서도 다양하게 나타난다. 본 연구에서는 제품의 휨을 제어하기 위해 폴리카보네이트를 유리섬유로 보강하여 물성을 예측하였으며, 이를 이용하여 사출성형해석을 실시하였다. 사출성형해석을 통해 유리섬유로 보강된 수지에서 제품의 휨이 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 본 연구방법의 타당성과 신뢰성을 검증하기 위하여 사출실험을 실시하여 수지의 물성에 따른 휨 값을 분석하였으며 해석과 실험에서 유사한 경향의 휨이 발생하는 것을 관찰할 수 있었다. 결론적으로 본 연구에서 수행한 바와 같이 해석 프로그램을 통해 수지의 물성을 설계하고 이를 통한 휨의 제어가 가능함을 확인할 수 있었다.

압연공정을 이용한 가전용 신 바이메탈재의 개발 (Development of New Bimetal Material for Home Appliances by Using the Rolling Process)

  • 박상순;이제헌;배동현;배동수
    • 소성∙가공
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    • 제16권5호통권95호
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    • pp.375-380
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    • 2007
  • The bimetals of home appliances are mainly manufactured by cladding process and these are almost consisted with Cu alloy and Ni alloy. But it is very difficult to clad these alloys, because the brittle $Cu_3O_4$ oxide film formed easily on Cu alloy surface during cladding process. Clad rolling and heat treatment processes were applied for the development of bimetals by using the Ni alloy and the 3 types of Cu alloys. Optical microstructure, micro-hardness, specific resistance, and deflection and line profile of newly processed bimetals specimens were observed and measured in this paper. Inter-diffusion was observed between Cu and Ni element in the interface of heat treated Cu alloy and Ni alloy clad material. The C1220 and Invar36 clad material showed the best property of deflection among the 3 kind of clad materials.

MDF 시멘트 복합재료의 강도 특성에 미치는 첨가재의 영향 (Effect of Additives on the Strength Characteristics of MDF Cement Composites)

  • 김태현;최상흘
    • 한국세라믹학회지
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    • 제29권11호
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    • pp.893-899
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    • 1992
  • Composite specimens, which are composed MDF cement of HAC-PVA system were prepared by adding carbon fiber, hydrated silica and SiC powder, and we studied effect of additives on the flexural strength of the composites. All of additives is effective in the improvement of flexural strength of the composite specimens. The size of average pore diameter in the specimens which have high flexural strength property was small. Specimen mixed with hydrated silica was effective in the particle compact property. Flexural strength of carbon fiber reinforced MDF cement composites were improved because of crack deflection of carbon fiber in cementitious matrix.

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초탄성고무 물성평가용 미소압입시험기의 소프트웨어 및 하드웨어 개발 (Software and Hardware Development of Micro-indenter for Material Property Evaluation of Hyper-Elastic Rubber)

  • 이형일;김동욱;이진행;남승훈
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제28권6호
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    • pp.816-825
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    • 2004
  • In this work, effects of hyper-elastic rubber material properties on the indentation load-deflection curve and subindenter deformation are examined via finite element (FE) analyses. An optimal location for data analysis is selected, which features maximum strain energy density and negligible frictional effect. We then contrive two normalized functions, which map an indentation load vs. deflection curve into a strain energy density vs. first invariant curve. From the strain energy density vs. first invariant curve, we can extract the rubber material properties. This new spherical indentation approach produces the rubber material properties in a manner more effective than the common uniaxial tensile/com-pression tests. The indentation approach successfully measures the rubber material properties and the corresponding nominal stress-strain curve with an average error less than 3%.

초탄성 고무 물성평가를 위한 구형 압입시험의 수치접근법 (Numerical Approach Technique of Spherical Indentation for Material Property Evaluation of Hyper-elastic Rubber)

  • 이형일;이진행;김동욱
    • Elastomers and Composites
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    • 제39권1호
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    • pp.23-35
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    • 2004
  • 본 연구에서는 먼저 유한요소해석을 통해 주요 물성계수들이 압입시 하중-변위 곡선형상에 미치는 영향을 분석하였다. 또한 유한요소 압입해석을 통해 마찰계수의 영향으로 하중-변위 곡선, 시편하부의 단위부피당 변형에너지 및 변형률 주불변량이 바뀌지 않는 최적 압입깊이와 시편하부지점을 선정하였다. 이러한 관찰을 통해 하나의 요소에서 얻어지는 단위부피당 변형 에너지와 변형률 주불변량을 하중-변위 데이터와 모사 시킬 수 있는 무차원 함수를 얻을 수 있었으며, 이 과정에서 예측된 물성계수를 바탕으로 공칭응력-공칭변형률 곡선을 얻을 수 있었다.