• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제86권2호
• /
• pp.167-180
• /
• 2023

This work applies a four-known quasi-3D shear deformation theory to investigate the bending behavior of a functionally graded plate resting on a viscoelastic foundation and subjected to hygro-thermo-mechanical loading. The theory utilizes a hyperbolic shape function to predict the transverse shear stress, and the transverse stretching effect of the plate is considered. The principle of virtual displacement is applied to obtain the governing differential equations, and the Navier method, which comprises an exponential term, is used to obtain the solution. Novel to the current study, the impact of the viscoelastic foundation model, which includes a time-dependent viscosity parameter in addition to Winkler's and Pasternak parameters, is carefully investigated. Numerical examples are presented to validate the theory. A parametric study is conducted to study the effect of the damping coefficient, the linear and nonlinear loadings, the power-law index, and the plate width-tothickness ratio on the plate bending response. The results show that the presence of the viscoelastic foundation causes an 18% decrease in the plate deflection and about a 10% increase in transverse shear stresses under both linear and nonlinear loading conditions. Additionally, nonlinear loading causes a one-and-a-half times increase in horizontal stresses and a nearly two-times increase in normal transverse stresses compared to linear loading. Based on the article's findings, it can be concluded that the viscosity effect plays a significant role in the bending response of plates in hygrothermal environments. Hence it shall be considered in the design.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제23권5호
• /
• pp.43-51
• /
• 2007

동결작용은 빌딩, 구조물, 도로, 철도 그리고 공공시설관로에 엄청난 손상을 일으킬 것이다. 자연지반의 동상에 대한 연구는 과거에 많이 수행되었다. 근래에는 사회기반시설 유지의 발전과 함께 각종구조물의 복잡화로 인하여 동상대책에 대한 관심이 집중되고 있다. 본 연구에서는 구조물에 작용하는 자연지반의 동상력을 정량적으로 파악하는 것을 목적으로 하였다. 지표면에 설치한 원형강판에 작용하는 동상력이 현장시험에서 측정되었다. 동결면에서 발생하는 동상력은 동결된 토층을 거쳐 구조물에 전달된다. 또한 다단앵커로 보강된 옹벽이 현장에 설치되고 옹벽에 작용하는 동결선과 동상압 등이 측정되었다. 최종적으로 동결면의 위치와 형상이 수치해석수법을 이용하여 추정되었고 치환 범위를 결정하는 설계수법이 토질정보와 기상정보에 따라 제안되었다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제23권10호
• /
• pp.109-119
• /
• 2007

CFRD 형식의 댐 건설이 증가함에 따라 CFRD 거동에 대한 보다 정확한 분석 및 평가가 필요하게 되었다. 수위 변화에 따른 댐 거동은 댐 설계자와 관리자의 주요 관심사이지만, 국내의 경우 관련 연구가 충분히 진행되지 않아 아직도 많은 경우 국외 사례에 의존하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 콘크리트 차수벽 강성이 서로 다른 세 가지 원심모형실험을 통해 수위변화에 따른 CFRD 거동을 정량적으로 평가하였다. 원심모형실험은 국내에서 운영 중인 D댐의 1/2크기의 원형으로 수행되었으며, 모형 준비, 설계, 모형 구축, 계측기 설치, 실험 절차를 상세히 제시하였다. 콘크리트 차수벽은 3 종류의 유리섬유판을 통해 모사하였으며, 비행 중 수위조절을 위한 특별히 장치를 고안하였다. 국내 외 댐 계측사례를 수집 정리하여 본 원심모형실험 결과와 비교하였으며, 그 결과 본 원심모형실험은 실제 댐 거동을 비교적 높은 정확도로 모사하였음을 확인하였다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제26권7호
• /
• pp.59-70
• /
• 2010

대상지역 내 중금속 오염농경지 복원을 위해 설계된 안정화 공법에 대한 현장 적용성을 검토하기 위해 현장실증시험을 수행하였다. 대상오염 농경지에 처리구들을 설치하여 오염토양만을 채운 무처리구를 제외한 각 처리구에 중금속 안정화 재료로 선정된 석회석과 산업부산물인 제강슬래그를 각각의 혼합비로 채운 후, 관측기간동안 처리구 내 토양을 채취하여 이화학특성, 중금속농도(Cu, Cd, Pb, Zn, As) 그리고 중금속 분획특성 등을 분석하여 그 특성을 비교하였으며, 그 결과를 수록하였다.

• Computers and Concrete
• /
• 제31권4호
• /
• pp.349-358
• /
• 2023

This paper describes an in-depth analysis on flexural strength of a girder-deck system experiencing a strand debonding damage with various strengthening systems, based on finite element software ABAQUS. A detailed finite element analysis (FEA) model was developed and verified against the relevant experimental data performed by other researchers. The proposed analytical model showed a good agreement with experimental data. Based on the verified FE model, over a hundred girder-deck systems were investigated with the consideration of following variables: 1) debonding level, 2) span-to-depth ratio (L/d), 3) strengthening type, 4) strengthening material thickness. Based on the data above, a new detailed analytical model was developed and proposed for estimating residual flexural strength of the strand-debonding damaged girder-deck system with strengthening systems. It was demonstrated that both finite element model and analysis model could be used to predict flexural behaviors for debonding damaged prestressed girder-deck systems. Since the strands are debonding from surrounding concrete over a certain zone over the length of the beam, the increase of strain in strands can be linked with a ratio ψ, which is L_p/c. The analytical model was proposed and developed regarding the ratio ψ. By conducting procedure of calculating ψ, the ψ value varies from 9.3 to 70.1. Multiple nonlinear regression analysis was performed in Software IBM SPSS Statistics 27.0.1 to derive equation of ψ. ψ equation was curved to be an exponential function, and the independent variable (X) is a linear function in terms of three variables of debonding level (λ), span length (L), and amount of strengthening material (A_s). The coefficient of determinate (R²) for curve fitting in nonlinear regression analysis is 0.8768. The developed analytical model was compared to the ultimate capacities computed by FEA model.

• Composites Research
• /
• 제19권1호
• /
• pp.1-8
• /
• 2006

적층 복합재료에 가해지는 저속충격에 의한 동적 거동 및 손상의 예측은 복합재 구조물의 설계에 중요한 문제가 되고 있다. 특히 저속충격에 의한 손상을 기술하기 위하여 적층판 내의 면내응력 뿐만 아니라 층간응력이 중요한 역할을 하는데, 기존의 전통적인 접근 방법은 이들을 효과적으로 기술하지 못하는 단점이 있다 본 논문에서는 이러한 동적거동 및 손상을 기술하기 위한 수치해석 모델로서 내부 미시구조를 고려한 직접수치모사(DNS)방법을 이용하여 DNS 모델을 구성하였다. 그리고 이를 저속충격 문제에 적용하여 저속충격에 의한 동적 거동 및 재료내의 층간응력 해석을 미시적으로 접근하였다. 이때 기존의 거시적인 접근 방법에 따른 균질모델의 결과와 비교 해석을 보였다. 한편 복합재료 적층판의 효율적인 저속충격해석을 위하여 DNS 개념을 적용한 멀티스케일 모델을 개발하여 기존의 균질화된 모델에서 보일 수 없었던 충격 부위의 국부적인 동적 거동을 효과적으로 기술하였다.

• Composites Research
• /
• 제20권3호
• /
• pp.43-49
• /
• 2007

회전원판의 동적 불안정성은 회전속도를 제한하는 가장 중요한 요인이다. 복합재료를 회전원판에 적용시킬 경우 동적 안정성을 증가시킬 수 있어 경량화와 고속화를 동시에 이룰 수 있다. 티모쉔코 효과라고 불리는 횡전단변형과 회전관성이 판 구조물의 동적거동에 미치는 영향은 많은 연구가 진행되어왔으나 원판의 회전이 이 효과에 미치는 영향에 대한 연구는 극히 제한적이며 복합재료 원판의 경우는 전무한 실정이다. 본 연구에서는 티모쉔코 효과를 고려한 직교이방성 회전원판의 동적 방정식을 유도하였으며 상용 유한요소 프로그램인 MSC/NASTRAN을 이용하여 진동해석을 수행하였다. 해석결과에 따르면 특정 모드에서는 일반적으로 알려진 바와는 달리 회전수의 증가에 따라 티모쉔코 효과가 감소하다 증가하는 현상을 보였다. 또한 데이터만을 기초로 회전증가에 따른 티모쉔코 효과의 감소는 두께비가 작아질수록 증가하고, 반경비, 탄성계수 대 전단계수 비, 진동 모드 수가 커질수록 증가하는 것으로 결론지을 수 있다.

• Composites Research
• /
• 제20권5호
• /
• pp.1-6
• /
• 2007

본 연구에서는 탄소/에폭시 복합재 적층판과 강철평판의 저속충격 거동에 관한 비교 연구를 수행하였다. 각각의 평판의 해석을 위한 판의 충격거동의 타당성을 검증하기 위해 Karas 모델을 사용하여 해석 검증을 하였다. 충격거동 비교연구를 위한 모델은 Karas 모델과 동일한 두께의 강철평판을 모사하였고, 같은 두께의 복합재 적층판을 모사하기 위하여 $[0/90/45/-45/-45/45/90/0]_{8S}$ 적층각을 이용하여 모델링 하였다. 각각의 판에 대한 저속충격 거동을 비교하기 위해 일정한 속도로 낙하하는 충격체 무게별 해석과 일정한 무게를 가진 충격체의 속도변화에 따른 해석 결과를 비교 연구하였다. 연구결과 복합재 적층판과 강철평판의 물성치로 인하여 접촉하중과 판의 변위에서는 결과값의 차이를 보였으나 복합재 적층판의 경우가 판의 유연한 특성으로 충격완화 효과가 보였으며 강철평판 보다 무게비와 충격손상에 대한 우수성을 확인하여 볼 수 있었다.

• 한국환경과학회지
• /
• 제31권3호
• /
• pp.265-274
• /
• 2022

Lipoxygenase is an enzyme, mainly produced by plants, capable of converting unsaturated fatty acids to fatty acids. It has vast application potential in the food, pharmaceutical and agricultural industries. The aim of this study was to isolate novel lipoxygenase-producing bacteria from the environment and to investigate the lipoxygenase enzymatic properties for industrial production. The strain, NC1, isolated from cultivation soils, was identified as Bacillus subtilis based on the phenotypic characteristics and 16S rRNA gene sequencing. This strain formed a pink color around the colony when cultured on indamine dye formation plates. The production of lipoxygenase by B. subtilis NC1 was influenced by the composition of the medium and linoleic acid concentrations. The optimum temperature and pH for lipoxygenase activity was determined to be 40 ℃ and pH 6, respectively. The enzyme showed relatively high stability at temperatures ranging from 20-50 ℃ and acid-neutral regions. In addition, the lipoxygenase produced by B. subtilis NC1 was able to degrade commercially available oils including sunflower seed oil and Perilla oil. In this study, a useful indigenous bacterium was isolated, and the fundamental physicochemical data of bacterial lipoxygenase giving it industrial potential are presented.

• 열처리공학회지
• /
• 제35권2호
• /
• pp.74-81
• /
• 2022

This study aims to mitigate the microstructural heterogeneity arising from the manufacture of magnesium alloy plates using the twin roll casting (TRC) process. Homogenization was introduced through hot rolling and heat treatment, followed by confirmation of observed changes in the microstructure. Following the TRC process, the hot rolled 2mm plate exhibited a dendritic cast structure tilted in the roll rotation direction, while central segregation were developed. This nonuniform structure and central segregation disappeared upon heat treatment, followed by recrystallization to form uniform and fine grains. Abnormal grain growth (AGG) was observed over the course of heat treatment; grains exhibiting AGG occupied up to 75% of the total area after having held the sample at 400℃ for 64 h. The formation of coarse grains was also observed during heat treatment at 340℃ over a relatively long duration, though the maximum grain size was significantly smaller than that corresponding to the heat treatment at 400℃. AGG in the 400℃ heat treatment occurred because of movement of the grain boundary, which had been fixed prior as a result of the grain boundary fixing effect of the precipitation phase. The re-dissolution of the Ca₂Mg₅Zn₅ precipitated phase over the long duration of the high-temperature annealing process caused the surrounding grains to disappear and regrow.