Rotating beams play a crucial role in representing complex mechanical components that are prevalent in vital sectors like energy and transportation industries. These components are susceptible to the initiation and propagation of cracks, posing a substantial risk to their structural integrity. This study presents a two-stage methodology for detecting the location and estimating the size of an open-edge transverse crack in a rotating Euler-Bernoulli beam with a uniform cross-section. Understanding the dynamic behavior of beams is vital for the effective design and evaluation of their operational performance. In this regard, modal parameters such as natural frequencies and eigenmodes are frequently employed to detect and identify damages in mechanical components. In this instance, the Frobenius method has been employed to determine the first two natural frequencies and corresponding eigenmodes associated with flapwise bending vibration. These calculations have been performed by solving the governing differential equation that describes the motion of the beam. Various parameters have been considered, such as rotational speed, beam slenderness, hub radius, and crack size and location. The effect of the crack has been replaced by a rotational spring whose stiffness represents the increase in local flexibility as a result of the damage presence. In the initial phase of the proposed methodology, a damage index utilizing the slope of the beam's eigenmode has been employed to estimate the location of the crack. After detecting the presence of damage, the size of the crack is determined using a Genetic Algorithm optimization technique. The ultimate goal of the proposed methodology is to enable the development of more suitable and reliable maintenance plans.
Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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v.28
no.4
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pp.48-54
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2024
NPP (Nuclear power plant) structures have been constructed near to the sea shore line for cooling water and exposed to steel corrosion due to chloride attack. Regarding NPP structures built in the UAE, chloride transport may be more rapid than those in the other regions since the temperature near to the coast is high. In this study, concrete samples with 5,000psi (35MPa) design strength grade were manufactured with the materials and mix proportions, which were the same as used in the UAE NPP structures, then chloride diffusion coefficients were evaluated considering temperature and curing age. The compressive strength and the diffusion coefficient were evaluated and analyzed for the samples with 28 and 91 curing days. In addition, chloride diffusion tests for 91-day-cured condition were carried out in the range of 20℃ to 50℃. The activation energy was obtained through converting the temperature slope to a logarithmic function and it was compared with the previous studies. The proposed activation energy can be useful for a reasonable durability design by using actual temperature-dependent chloride diffusion coefficient.
Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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v.11
no.1
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pp.95-102
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2007
It needs to Prevent damage as aging shotcrete itself exists as a dangerous component to comuting vehicles or infrastructure due to scaling, spaling, and loosening. However, it is hard to make an approach owing to a steep slope and high work, and there has been indicated a limit that it is difficult to grasp the internal condition of shotcrete on the surface. This study aimed to research internal defects that cannot be observed from the surface, by measuring a subtle thermal transfer on the shotcrete surface by using infrared thermography for overcoming such a technical limit. As a result of conducting an inspection through an analysis on measured data and fieldwork using an endoscope camera, it was impossible to accurately determine the wet part because of an excessive coating of shotcrete, yet, This study is proposed effictively extract a void part of the inside with non-destructive and non-touching method.
This paper describes vegetation based soil-media hydroseeding measures that have been previously applied as slope revegetation methods show problems such as insufficient binding force, drying, and insufficient organic matter. In particular, in the case of slope faces in regions where scattering is severe, a vicious circle exists in which remarkably low vegetation cover rates and increases in withering rates over time lead to further decreases in vegetation cover rates, which lead to further increases in erosion and scattering. Therefore, in the present study, environment friendly soil stabilizers were applied for resistance against erosion or scattering and engineering evaluations such as long-term immersion tests and flow resistance tests were conducted to determine appropriate mixing ratios. According to the results of long-term immersion tests utilizing environment friendly soil stabilizers and existing greening soil based materials, 100% collapse occurred at 30 hours and 40 days in the case of soil stabilizer mixing ratios of 0% and 2%, respectively. While the original form of the samples remained intact until the experiment was completed in the case of mixing ratios exceeding 4% indicating that 2% or higher soil stabilizer mixing ratios could affect the maintenance of forms even under extreme conditions. In addition, artificial rainfall tests were conducted on 40, 45, and 55 degree slope faces to evaluate the structural stability of vegetation based materials. Flow resistance tests were conducted on soil stabilizer mixing ratios of 0, 4, 8% to evaluate erosion resistance capability. Based on the results of the tests, environment friendly soil stabilizers applied for prevention of scattering or resistance against erosion by rainwater are considered to provide large effects to reduce losses and loss rates showed a tendency of decreasing rapidly when soil stabilizers were mixed.
Based on a total of 272 vegetation data collected by the ZM school phytosociological study method, the composition and structural characteristics of the forest vegetation in the Sogwang-ri forest genetic resource reservoir located in Uljin-gun, Gyeongsangbuk-do were compared using the table comparison method and the TWINSPAN method, And their ecological characteristics were analyzed. The types of forest vegetation were classified into 7 types, and it was divided into two major groups, 'Slope and Ridge type', which characterized by Quercus mongolica, Pinus densiflora for. erecta, Lespedeza bicolor etc. and 'valley and concave slope', which characterized by Cornus controversa, Fraxinus mandshurica, Morus bombycis, Hydrangea serrata for. acuminata etc. The hierarchy of the vegetation unit was 2 community groups, 4 communities, and 6 subcommunities. The structural characteristics such as the total percent cover, species importance value, species diversity of the constituent species per unit area($/100m^2$) of each type of forest vegetation were also identified. In order to understand the spatial distribution of forest vegetation, 1/5,000 large-scale physiognomic vegetation map was created by the uppermost dominant species. The composition and structural characteristics of Geumgang pine(P. densiflora for. erecta) forest, which is a core community of protected area by natural and anthropogenic influences, appear as a subtype of Quercus mongolica forest, which is a potential natural vegetation, Appropriate maintenance measures seemed urgently needed.
Jang, Seong Min;Yoo, Hyun Sang;Oh, Dong Wook;Batchimeg, Banzragchgarav;Jung, Hyuk Sang
KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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v.44
no.1
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pp.109-116
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2024
The Rapid Hardening Composite Mat (RHCM) is a product that improves the initial strength development speed of conventional Geosynthetic Cementitious Composite Mats (GCCM). It offers the advantage of quickly securing sufficient strength in railway slopes with insufficient formation level, and provides benefits such as preventing slope erosion and inhibiting vegetation growth. In this study, an analysis of the practical applicability of RHCM in railway settings was conducted through experimentation. The on-site applicability was assessed by categorizing it into fire resistance, durability, and stability, and conducting combustibility test, ground contact pressure test, and daily displacement analyses. In the case of South Korea, where a significant portion of the territory is composed of forested areas, the prevention of slope fires is imperative. To analyze the fire resistance of RHCM, combustibility tests were conducted as an essential measure. Durability was assessed through ground contact pressure tests to analyze the deformation and potential damage of RHCM caused by the inevitable use of small to medium-sized equipment on the construction surface. Furthermore, daily displacement analysis was conducted to evaluate the structural stability by comparing and analyzing the displacement and behavior occurring during the application of RHCM with railway slope maintenance criteria. As a result of the experiments, the RHCM was analyzed to meet the criteria for heat release rate and gas toxicity. Furthermore, the ground contact pressure was observed to be consistently above 50 kPa during the curing period of 4 to 24 hours under all conditions. Additionally, the daily displacement analyzed through field site experiments ranged from -1.7 mm to 1.01 mm, confirming compliance with the criteria.
In order to provide the basic information for restoration of vegetation, conservation of rare species and maintenance of biodiversity, changes of site factors and vegetation by human trampling disturbance were investigated at the subalpine zone near the peak of Mt. Sorak in Korea. The destructed vegetation was found mainly in the southern parts with gentle slope in this study area. Height and coverage of vegetation and the species diversity decreased, and the community structure depended on trampling strength. Soil moisture, organic matter contents and litter thickness in the site with destructed vegetation by human trampling showed lower values than in the undisturbed site. Soil depth decreased, and gravel exposure on the ground surface increased by soil erosion responded to trampling strength.
Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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1997.04a
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pp.8-11
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1997
This study makes SrTiO$_{3}$ with nonpolarity among ferroelectrics by RF sputtering as dielectric layer, produces thin film of Si/SrTiO$_{3}$ and Si/Ti/SrTiO$_{3}$ of MOS structure using Ti as buffer layer, measures and examines the electrical features with optical refractive index, absorption rate, permittivity, photon energy and as a result, ferroelectrics oscillation occurrs by the interaction within a film by light temperature and the absorption of thin film with Ti as buffer layer is increased. It is found that the pea\ulcorner of permittivity value of Ti/SrTiO$_{3}$ thin film has low values and is appeared late and as dipole which is found in dielectric is shown, the experiment satisfies the theory In the nature of permittivity by photon energy, imaginary value is higher and current variation slope of thin film of thickness SrTiO$_{3}$ has lower values in reverse bias.
The dynamic performance of railway bridges under high-speed trains draws the attention of bridge engineers. The vibration issue for long-span bridges under high-speed trains is still not well understood due to lack of validations through structural health monitoring (SHM) data. This paper investigates the correlation between bridge acceleration and train speed based on structural dynamics theory and SHM system from three foci. Firstly, the calculated formula of acceleration response under a series of moving load is deduced for the situation that train length is near the length of the bridge span, the correlation between train speed and acceleration amplitude is analyzed. Secondly, the correlation scatterplots of the speed-acceleration is presented and discussed based on the transverse and vertical acceleration response data of Dashengguan Yangtze River Bridge SHM system. Thirdly, the warning indexes of the bridge performance for correlation scatterplots of speed-acceleration are established. The main conclusions are: (1) The resonance between trains and the bridge is unlikely to happen for long-span bridge, but a multimodal correlation curve between train speed and acceleration amplitude exists after the resonance speed; (2) Based on SHM data, multimodal correlation scatterplots of speed-acceleration exist and they have similar trends with the calculated formula; (3) An envelope line of polylines can be used as early warning indicators of the changes of bridge performance due to the changes of slope of envelope line and peak speed of amplitude. This work also gives several suggestions which lay a foundation for the better design, maintenance and long-term monitoring of a long-span high-speed bridge.
The demand and installation for photovoltaic system(namely, PV) has grown steadily in Korea. However, the PV system has a various economic viability according to the PV system characteristic variables such as inverter efficiency, miscellaneous power conditioning losses, azimuth and slope of PV array, PV tracking mode, and so on. The other variables are the monthly consumed electric energy and economic related factor such as initial cost, government subsidy, maintenance cost, inflation rate, energy cost escalation rate, discount rate, etc. Therefore, this study is to present economic evaluation of PV system with those concerned factors by calculating internal rate of return, year-to-positive cash flow and net present value indices.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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