• 제목/요약/키워드: material behavior model

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유한요소 해석과 모형실험을 통한 교량받침의 거동특성 연구 (A Study on the Characteristics of Bridge Bearings Behavior by Finite Element Analysis and Model Test)

  • 이재욱;정희영;오주;박진영;김씨동
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제18권5호
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    • pp.96-106
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    • 2014
  • 철도차량에 의한 진동은 지반을 통해 주변 지역에 영향을 주고 피로균열등 구조적 손상을 주고 있다. 본 논문은 새롭게 개발된 탄성 스페리컬 받침을 기존 강재스페리컬 받침과의 비교를 통한 진동저감성능에 대해 평가하였다. 탄성스페리컬 받침은 반구형 곡률과 크기를 변경함으로써 현장 여건에 맞는 강성을 구현할 수 있는 장점이 있다. 탄성 스페리컬 받침은 반구형 고무 및 보강판의 적층 받침으로써 성능특성을 확인하기 위해 설계와 해석결과를 비교하고 특성시험을 실시하였다. 또한 진동저감성능 확인을 위해 열차의 실대차 축소모형 시험을 실시하였다. 해석적 검증비교를 통한 특성시험에서는 설계하중 500kN 시험체의 압축 및 회전 시험결과 압축보다 회전에 의한 강성 증가가 적은 것으로 확인되었다. 또한 압축 및 회전 시험 후 시험체에 외관변형 및 영구적인 손상, 찢어짐 등은 발견되지 않았다. 축소 스케일 진동 측정 시험에서는 실대차 모형을 1/50축소하여 교량의 진동을 측정하였다. 그 결과 강재 스페리컬 받침에 비해 탄성 스페리컬 받침의 진동 저감능력이 탁월한 것으로 판단되며, 거리별 진동감쇠 성능도 높은 것으로 확인되어 탄성스페리컬 받침의 철도교 적용 시 진동저감효과가 우수할 것으로 판단된다. 향 후 실제 철도교량에서의 현장실험을 통해 성능을 검증할 계획이다.

전통 조형정신의 구현체계의 분석 방법과 실현 방안에 관한 고찰 (Notes on Methods for Realization and Analysis for Implementation of Traditional Aesthetic Value)

  • 민경우
    • 디자인학연구
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    • 제17권3호
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    • pp.335-342
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    • 2004
  • 최근 한국의 전통조형에 관련되는 연구가 활발하게 이뤄지고 있다. 그러나 그간 이뤄졌던 선행연구의 대부분이 극히 개인적이고 부분적이며 산발적으로 이뤄졌기에, 그 내용이 단편적이고, 체계화되지 못한 경향이 있다. 따라서 이러한 선행연구들을 체계적 틀로 종합하여 객관적으로 정리할 필요가 있다. 대체적으로 인간의 모든 행위(조형행위 또한)는 목표와 절차와 수단을 갖고 있다. 즉 인간은 어떤 사상을 구현하기 위해서는 세 가지 요소가 필요한데, 이 세 가지 요소는 내용적, 형식적, 그리고 실질적 요소로 구분하는 것이 보편화되어 있다. 내용적 요소는 사상의 가치, 관념, 의미, 그리고 목적으로서 이루고자 하는 목표이며, 형식적 요소는 목표를 이루기 위해 그 사상의 단위들을 구성하는 방법, 원리, 규범, 절차, 형태 그리고 양식이며, 실질적 요소는 형식을 통하여 내용을 구체화시킬 수 있는 구체적인 수단, 도구, 매체, 재료 그리고 기술 등을 가리킨다. 이 세 가지는 상호연관 되어 있어 이중 한 가지라도 결여되면 완벽한 구현을 이룰 수 없다. 인간이 표현코자 하는 사상과 의미는 거의 언어로 이뤄지고 있다. 문장의 주성분에는 주어(생략가능), 목적어(목적), 서술어(방법), 보어(수단)가 있으며, 그것의 구성요소를 층위별로 규칙을 갖고 체계화시켜놓은 것이 문장이므로 위의 내용들을 언어와 비교 연구하여 디자인(조형)과의 상관관계를 살펴 전통조형의 체계에 관련된 분석의 틀을 만들었다. 또한 위의 방법으로 분석ㆍ정리된 결과를 갖고 전통 조형정신을 시대에 적합하게 실현하기 위한 방안을, 단계별로 정리하였다. 터미널에 상호 호환적 형태로 소비될 수 있는 터미널 구조 및 구현, 그리고 실험 결과를 처음으로 제시 하였다는데 의미가 있다고 할 수 있겠다.있을 것이다. for business transactions, which is composed by ′Classify Phase′ that classify transactions. We called this model "3-Phase Commit Method Applied by Classify Phase", we design this model to manage an resource of enterprise efficiently. The proposed method is compared by the method based on 2-Phase commit that could be a problem of management the resource of enterprise, and the advantage of this method is certified to propose the solution of that problem.should be more cautious in interpreting data obtained from so-called "in vivo counter-transport" experiments.d in many countries now. Especially, development of high power/quality diode laser will be accelerate the introduction of this magnificent

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An Improved Genetic Approach to Optimal Supplier Selection and Order Allocation with Customer Flexibility for Multi-Product Manufacturing

  • Mak, Kai-Ling;Cui, Lixin;Su, Wei
    • Industrial Engineering and Management Systems
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    • 제11권2호
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    • pp.155-164
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    • 2012
  • As the global market becomes more competitive, manufacturing industries face relentless pressure caused by a growing tendency of greater varieties of products, shorter manufacturing cycles and more sophisticated customer requirements. Efficient and effective supplier selection and order allocation decisions are, therefore, important decisions for a manufacturer to ensure stable material flows in a highly competitive supply chain, in particular, when customers are willing to accept products with less desirable product attributes (e.g., color, delivery date) for economic reasons. This paper attempts to solve optimally the challenging problem of supplier selection and order allocation, taking into consideration the customer flexibility for a manufacturer producing multi-products to satisfy the customers' demands in a multi period planning horizon. A new mixed integer programming model is developed to describe the behavior of the supply chain. The objective is to maximize the manufacturer's total profit subject to various operating constraints of the supply chain. Due to the complexity and non-deterministic polynomial-time (NP)-hard nature of the problem, an improved genetic approach is proposed to solve the problem optimally. This approach differs from a canonical genetic algorithm in three aspects: a new selection method to reduce the chance of premature convergence and two problem-specific repair heuristics to guarantee feasibility of the solutions. The results of applying the proposed approach to solve a set of randomly generated test problems clearly demonstrate its excellent performance. When compared with applying the canonical genetic algorithm to locate optimal solutions, the average improvement in the solution quality amounts to as high as ten percent.

Atomic layer chemical vapor deposition of Zr $O_2$-based dielectric films: Nanostructure and nanochemistry

  • Dey, S.K.
    • E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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    • 제16권9호
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    • pp.64.2-65
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    • 2003
  • A 4 nm layer of ZrOx (targeted x-2) was deposited on an interfacial layer(IL) of native oxide (SiO, t∼1.2 nm) surface on 200 mm Si wafers by a manufacturable atomic layer chemical vapor deposition technique at 30$0^{\circ}C$. Some as-deposited layers were subjected to a post-deposition, rapid thermal annealing at $700^{\circ}C$ for 5 min in flowing oxygen at atmospheric pressure. The experimental x-ray diffraction, x-ray photoelectron spectroscopy, high-resolution transmission electron microscopy, and high-resolution parallel electron energy loss spectroscopy results showed that a multiphase and heterogeneous structure evolved, which we call the Zr-O/IL/Si stack. The as-deposited Zr-O layer was amorphous $ZrO_2$-rich Zr silicate containing about 15% by volume of embedded $ZrO_2$ nanocrystals, which transformed to a glass nanoceramic (with over 90% by volume of predominantly tetragonal-$ZrO_2$(t-$ZrO_2$) and monoclinic-$ZrO_2$(m-$ZrO_2$) nanocrystals) upon annealing. The formation of disordered amorphous regions within some of the nanocrystals, as well as crystalline regions with defects, probably gave rise to lattice strains and deformations. The interfacial layer (IL) was partitioned into an upper Si $o_2$-rich Zr silicate and the lower $SiO_{x}$. The latter was sub-toichiometric and the average oxidation state increased from Si0.86$^{+}$ in $SiO_{0.43}$ (as-deposited) to Si1.32$^{+}$ in $SiO_{0.66}$ (annealed). This high oxygen deficiency in $SiO_{x}$ indicative of the low mobility of oxidizing specie in the Zr-O layer. The stacks were characterized for their dielectric properties in the Pt/{Zr-O/IL}/Si metal oxide-semiconductor capacitor(MOSCAP) configuration. The measured equivalent oxide thickness (EOT) was not consistent with the calculated EOT using a bilayer model of $ZrO_2$ and $SiO_2$, and the capacitance in accumulation (and therefore, EOT and kZr-O) was frequency dispersive, trends well documented in literature. This behavior is qualitatively explained in terms of the multi-layer nanostructure and nanochemistry that evolves.ves.ves.

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프리스트레스트 콘크리트 거더 일체식 교량의 교대 거동 해석과 예측 (Analysis and Prediction for Abutment Behavior of Prestressed Concrete Girder Integral Abutment Bridges)

  • 김우석
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제23권5호
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    • pp.667-674
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    • 2011
  • 이 연구는 교량의 생애 동안의 온도 변화와 콘크리트의 시간 의존 영향을 고려하여 PSC 거더 일체식 교량의 해석 방법과 교대의 변위를 예측하는 모델 개발에 관한 것이다. 비선형 수치 해석 모델은 지반-구조물의 상호작용을 고려하며, 재료의 비선형 또한 고려되었다. 개발된 수치 해석 모델을 이용하여 총 243가지의 경우에 대하여 변수 연구를 하였다. 고려된 변수는 (1) 열팽창 계수, (2) 교량 길이, (3) 뒤채움재의 높이, (4) 뒤채움재의 강성, 그리고 (5) 말뚝-지반 강성이다. 변수 연구의 결과는 열팽창 계수, 교량 길이, 말뚝-지반의 강성이 지배적인 영향을 나타내는 것으로 드러났다. 또한, 교량의 길이는 교대의 윗부분의 변위에 지배적인 영향을 미치며 자유팽창 수축과 유사하였다. 하부의 변위에는 다른 변수들의 영향으로 추정이 쉽지 않았다. 개발된 교대의 변위 추정 모델은 기본 설계시에 사용될 수 있을 것이다.

나노임프린트 장비용 대면적 열판 열설계를 위한 수치 연구 (A NUMERICAL STUDY ON THERMAL DESIGN OF A LARGE-AREA HOT PLATE FOR THERMAL NANOIMPRINT LITHOGRAPHY)

  • 박규진;이재종;곽호상
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.90-98
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    • 2016
  • A numerical study is conducted on thermal performance of a large-area hot plate specially designed as a heating and cooling tool for thermal nanoimprint lithography process. The hot plate has a dimension of $240mm{\times}240mm{\times}20mm$, in which a series of cartridge heaters and cooling holes are installed. The material is stainless steel selected for enduring the high molding pressure. A numerical model based on the ANSYS Fluent is employed to predict the thermal behavior of the hot plate both in heating and cooling phases. The PID thermal control of the device is modeled by adding user defined functions. The results of numerical computation demonstrate that the use of cartridge heaters provides sufficient heat-up performance and the active liquid cooling in the cooling holes provides the required cool-down performance. However, a crucial technical issue is raised that the proposed design poses a large temperature non-uniformity in the steady heating phase and in the transient cooling phase. As a remedy, a new hot plate in which heat pipes are installed in the cooling holes is considered. The numerical results show that the installation of heat pipes could enhance the temperature uniformity both in the heating and cooling phases.

약액주입 사질고결토의 크리프 예측 (Creep Prediction of Chemical Grouted Sands)

  • 강희복;김종렬;강권수;김태훈;황성원
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제8권2호
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    • pp.195-204
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    • 2004
  • 본 연구에서는 약액주입 사질고결토에 대해 일정재하크리프시험과 반복재하크리프시험을 실시하여 점 탄소성 거동 규명과 크리프예측을 수행하였다. 일정재하크리프 시험결과 총 변형률은 탄성, 소성 그리고 점탄성변형률로 구분되었으며 이러한 변형률은 응력의 증가에 비례하여 증가하였고 회복된 변형률은 제하시간에 무관함을 알았다. 일정재하크리프시험 예측결과 일반화된 모델과 지수함수모델은 시험결과와 잘 일치하였다. 반복재하크리프시험에서 순간회복변형률은 반복횟수에 무관하였고 누적소성 변형률은 반복횟수에 따라 증가하였으며 응력레벨에 비례함을 알 수 있었다. 반복재하크리프시험의 예측결과 첫 사이클에서는 잘 일치하였으나 반복횟수가 증가함에 따라 약간의 오차가 발생되었다.

개선된 Degenerated 쉘 유한요소의 비선형 해석 (Nonlinear Analysis of Improved Degenerated Shell Finite Element)

  • 최창근;유승운
    • 전산구조공학
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    • 제3권3호
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    • pp.113-123
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    • 1990
  • 본 연구에서는 개선된 degenerated 쉘 유한요소의 탄소성 및 기하학적 비선형 해석에의 적용성을 고찰하였다. 본 연구의 개선된 degenerated 쉘요소는 shear locking 해결에 우수한 결과를 보인 가정된 전단변형도를 대치사용하고, membrance locking 현상을 제거하기위해 평면내 변형도의 구성시 감차적분을 행하며, 쉘요소 자체의 거동을 보완하기위해 비적합변위형을 선택적으로 추가하였다. 본 요소는 shear/membrance locking이 발생하지 않으며, 전달가능한 거짓 영에너지모드도 나타나지않는다. 소성변형 정형화에서는 적층모델을 사용하며, 재료는 von Mises항복조건을 따른다고 가정한다. 유한변형을 고려한 기하학적 비선형 방정식을 total lagrangian수식화를 사용하여 정형화 하였고, 비선형 방정식은 하중제어 및 변위제어법을 사용한 Newton-Raphson 반복법으로 반복 계산한다. 여러 예제해석을 통하여 본 개선된 degenerated 쉘 유한요소의 정확도를 고찰하였다.

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Analysis of the Adsorbed Plasma Proteins in the Moving Actuator type Total Artificial Heart

  • Gyu Ha Ryu;Jon
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제14권4호
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    • pp.307-314
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    • 1993
  • Plasma protein adsorption is the first event in the blood-material interaction and influenc- es subsequent platelet adhesion towards thlㅈombus formation. Thiㅈomboembolic events are strongly influenced by surface characteristics of materials and fluid dynamics inside the blood pump. In vitro flow visualizaion and an amimal experiment with the moving actuator type TAH were Performed in order to investigate fluid dynamic effects on the protein adsorption. The diffel'encl level, j of shear rate inside the ventricle Lvere determined by consid- ering the direction of the major opening of four healt valves in the implanted TAH and the visualized flow patterns as well. Each ventricle of the explanted TAH was sectionalized into 12 segments according to the shear rate level. The adsorbed protein on each segment was quantified using the ELISA method after soaking in 2% (wye)SDS/PBS for two days. Adsorbed protein layer thicknesses Itvere measured by the Immunogotd method under TEM. The SEM observation show that right ventricle (RV) , immobilized with albumin, displayed different degrees of platelet adhesion on each segment, whereas the left ventricle (LV), grafted by PEO-sulronate, indicated nearly , iame platelet adhesion behavior, regardless of shear rates. The surface concentrations of adsorbed proteins in the low shear rate region are hlghel'than those in the high region, which was confirmed statistically. A modified adsorption model of plasma protein onto polyurethane surface was suggested by considering the effect of the fluid dynamic characteristics.

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Simulation of PZT monitoring of reinforced concrete beams retrofitted with CFRP

  • Providakis, C.P.;Triantafillou, T.C.;Karabalis, D.;Papanicolaou, A.;Stefanaki, K.;Tsantilis, A.;Tzoura, E.
    • Smart Structures and Systems
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    • 제14권5호
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    • pp.811-830
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    • 2014
  • A numerical study has been carried out to simulate an innovative monitoring procedure to detect and localize damage in reinforced concrete beams retrofitted with carbon fiber reinforced polymer (CFRP) unidirectional laminates. The main novelty of the present simulation is its ability to conduct the electromechanical admittance monitoring technique by considerably compressing the amount of data required for damage detection and localization. A FEM simulation of electromechanical admittance-based sensing technique was employed by applying lead zirconate titanate (PZT) transducers to acquire impedance spectrum signatures. Response surface methodology (RSM) is finally adopted as a tool for solving inverse problems to estimate the location and size of damaged areas from the relationship between damage and electromechanical admittance changes computed at PZT transducer surfaces. This statistical metamodel technique allows polynomial models to be produced without requiring complicated modeling or numerous data sets after the generation of damage, leading to considerably lower cost of creating diagnostic database. Finally, a numerical example is carried out regarding a steel-reinforced concrete (RC) beam model monotonically loaded up to its failure which is also retrofitted by a CFRP laminate to verify the validity of the present metamodeling monitoring technique. The load-carrying capacity of concrete is predicted in the present paper by utilizing an Ottosen-type failure surface in order to better take into account the passive confinement behavior of retrofitted concrete material under the application of FRP laminate.