Namnabat et al. (cf., [Carbon Letters, https://doi.org/10.1007/s42823-020-00194-2]) employ the classical approach of Li and Chou (cf., [Int J Solids Struct 40: 2487–2499]) to the implementation of the molecular structural mechanics method using the Bernoulli–Euler beam elements for nonlinear buckling analysis of double-layered graphene nanoribbons. However, more recent studies by Eberhardt and Wallmersperger (cf., [Carbon 95: 166–180]) and others (see, e.g., [Int J Eng Sci 133: 109–131]) have shown that the classical approach of Li and Chou poorly reproduces both in-plane and out-of-plane mechanical moduli of graphene. We have shown that the 2D beam-based hexagonal material used by Namnabat et al. poorly simulates the mechanical moduli of graphene, especially the bending rigidity modulus, and this material cannot be used for the buckling simulation of graphene sheets (or nanoribbons). In addition, it is noted that in Int J Eng Sci 133: 109–131, a modification of the classical approach of Li and Chou is given which exactly reproduces both in-plane (2D Young’s modulus and Poisson’s ratio) and out-of-plane (bending rigidity modulus) mechanical moduli of graphene using beam elements.

Double-layer graphene nanoribbons promise potential application in nanoelectromechanical systems and optoelectronic devices, and knowledge about mechanical stability is a crucial parameter to flourish the application of these materials at the next generation of nanodevices. In this paper, molecular mechanics is utilized to investigate nonlinear buckling behavior, critical buckling stress, and lateral deflection of double-layered graphene nanoribbons under various configurations of stacking mode and chirality. The implicit arc-length iterative method (modified Riks method) with Ramm’s algorithm is utilized to analyze the nonlinear structural stability problem. The covalent bonds are modeled using three-dimensional beam elements in which elastic moduli are calculated based on molecular structural mechanics technique, and the interlayer van der Waals (vdW) interactions are modeled with nonlinear truss elements. An analytical expression for Young’s modulus of nonlinear truss elements is derived based on the Lennard–Jones potential function and implemented in numerical simulation with a UMAT subroutine based on FORTRAN code to capture the nonlinearity of the vdW interactions during the buckling analysis. The results indicate that the highest critical buckling stress and the minimum lateral deflection occur for armchair and zigzag chirality, both with AB stacking mode, respectively. Moreover, the critical buckling stress is found to be directly dependent on the mode shape number regardless of in-phase or anti-phase deflection direction of layers. Lateral deflection exhibits a similar trend with mode shape in anti-phase mode; however, it is decreasing by increasing mode shape number in in-phase mode.

본 연구는 최근 신소재 단열재로 주목받고 있는 실리카 에어로겔을 이용하여 현재 사용되고 있는 다겹보온커튼의 단점을 보완하고 보온성을 유지 및 향상시킬 수 있는 새로운 조합의 다겹보온커튼을 제작 하여 현장에 설치함으로써 보온성과 경제성을 분석하고자 한다. 실험에 사용된 다겹보온커튼은 실리카 에어로겔이 함유된 부직포를 사용하여 2가지의 조합으로 제작하였으며 시중에 판매, 사용되고 있는 관행 다겹보온 커튼과의 차이에 따른 온습도변화와 연료소비량을 측정하여 비교분석하였다. 실험결과 단동온실과 연동온실에서 다겹보온커튼 차이에 따른 온습도변화는 미세하게 나타났으나, 거의 비슷한 온습도 값을 유지하였다. 이는 실리카 에어로겔을 이용한 다겹보 온커튼이 관행 다겹보온커튼에 비해 온습도 제어 측면에서 문제가 없음을 나타냈다. 난방에너지 비교분석 결과, 실리카 에어로겔을 이용한 다겹보온커튼이 관행 다겹보온커튼에 비해 연료소비량은 단동온실에서 약 15%, 연동온실에서 약 20% 의 연료소비량을 절감한 것으로 나타나 온실의 규모와 사용기 간이 증가함에 따라 난방에너지는 절감될 것으로 판단된다. 실리카 에어로겔 이용 다겹보온커튼이 관행 다겹보온커튼에 비해 통기성과 보온성이 증가되는 것이 확인되었다. 그러나, 연동온실에서 사용된 다겹보온커튼은 관행 다겹보온커튼에 비해 무게가 증가하고 뻣뻣하여 시공성과 작동성이 떨어지는 것을 확인할 수 있었다. 이에 단동온실에서 사용된 다겹보온 커튼에서는 개선사항을 적용하였다. 내부단열재의 교체를 통해 두께를 감소시키고 뻣뻣함을 개선함으로써 농가가 사용하 기에 충분한 가능성이 있다는 것을 확인하였다.

PURPOSES : The purpose of this study is to estimate the reduction of traffic noise in a double-layered specific porous pavement based on the traffic speed variation. METHODS : The close-proximity method was used in noise measurement, and the running speed was measured at 10 km/h and from 50 to 80 km/h. RESULTS : From the quantitative analysis, it was found that the double-layered porous pavement reduced by 9.4 dB (A) on the average and 9.16 dB (A) at a 95% confidence level. CONCLUSIONS : The use of porous pavements have been recommended to minimize traffic noise. In this study, it is quantitatively demonstrated that the double-layered porous pavement can reduce the traffic noise by more than 9.0 dB(A).

The objective of this study is to investigate the earthquake response for the design of 100m spanned single-layer lattice dome. The plastic hinge analysis and eigenvalue buckling analysis are performed to estimate the ultimate load of single-layered lattice domes under vertical loads. In order to ensure the stability of lattice domes, it is investigated for the plastic hinge progressive status by the pushover increment analysis considering the elasto-plastic connection. One of the most effective methods to reduce the earthquake response of large span domes is to install the LRB isolation system of a dome. The authors discuss the reducing effect for the earthquake dynamic response of 100m spanned single-layered lattice domes. The LRB seismic isolation system can greatly reduce the dynamic response of lattice domes for the horizontal and vertical earthquake ground motion.

TiN and CrN thin films are among the most used coatings in machine and tool steels. TiN and CrN are deposited by arc ion plating(AIP) method. The AIP method inhibits the reaction by depositing a hard, protective coating on the material surface. In this study, the characteristics of multi-layer(TiN/CrN/TiN(TCT), CrN/TiN/CrN(CTC)) are investigated. For comparison, TiN with the same thickness as the multilayer is formed as a single layer and analyzed. Thin films formed as multilayers are well stacked. The characteristics of micro hardness and corrosion resistance are better than those of single layer TiN. The TiN/CrN peak is confirmed because both TCT and CTC are formed of the same component(TiN, CrN), and the phase is first grown in the (111) direction, which is the growth direction. However, the adhesion and abrasion resistance of the multilayer films are somewhat lower.

The oyster mushroom cultivation house typically has multiple layers of growing shelves that cause the disturbance of air circulation inside the mushroom house. Due to this instability in the internal environment, growth distinction occurs according to the area of the growing shelves. It is known that minimal air circulation around the mushroom cap facilitates the metabolism of mushrooms and improves their quality. For the purpose of this study, a CFD analysis FLUENT R16 has been carried out to improve the internal environment uniformity of the oyster mushroom cultivation house. It is found that installing a section of the working passage towards the ceiling is to maintain the internal environment uniformity of the oyster mushroom cultivation house. When all the environment control equipment – including a unit cooler, an inlet fan, an outlet fan, an air circulation fan, and a humidifier – were operated simultaneously, the reported Root Mean Square (RMS) valuation the growing shelves were as follows: velocity 23.86%, temperature 6.08%, and humidity 2.72%. However, when only a unit cooler and an air circulation fan operated, improved RMS values on the growing shelves were reported as follows: velocity 23.54%, temperature 0.51%, and humidity 0.41%. Therefore, in order to maintain the internal environment uniformity of the mushroom cultivation house, it is essential to reduce the overall operating time of the inlet fan, outlet fan, and humidifier, while simultaneously appropriately manage the internal environment by using a unit cooler and an air circulation fan.

Numerical analysis of a Ni-PZT stacked piezoelectric micro actuator is investigated for the prediction of mechanical behavior as a preceding research for the manufacturing of three dimensional micro structures. Finite element method is adopted to examine the simulation of a piezoelectric actuator according to applied direction of voltage, by researching displacement characterization of piezoelectric material through piezoelectric theory. PZT-4 is selected as a piezoelectric material. And bimorph finite element modeling is employed to study the response of Ni-PZT bi-layered micro actuator under the various input voltages. The results are presented as maximum displacement values under each applied voltages. Maximum displacement of 0.71μm at 60V is obtained

This study presents a governing equations of bending behavior of anisotropic sandwich plates with multi-layered laminated composite faces. Based on zig-zag models for through thickness deformations, the shear deformation of composite faces is included. All edges of plate are assumed to be simply supported. Results of the bending analysis under lateral loads are presented for the influence of various lay up sequences of antisymmetric angle-ply laminated faces. The accuracy of the approach is ascertained by comparing solutions from the sandwich plates theory with composite faces to the laminated plates theory. Since the present analysis considers the bending stiffness of the core and also the transverse shear deformations of the laminated faces, the proposed method showed higher than that calculated according to the general laminated plates theory. The information presented might be useful to design sandwich plates structure with polymer matrix composite faces.

최근 건축 경향에 따라 단층 프리폼 구조에 대한 관심이 증대되고 있다. 축력과 모멘트를 동시에 받는 구조적인 특성으로 인해 프리폼 구조에서 노드는 응력이 집중되는 부분으로 상세 개발이 이루어져야 한다. 본 논문은 단층 프리폼 구조의 모멘트형 노드를 제안하고 축력과 모멘트에 대한 유한요소해석을 수행하였다. 유한요소해석을 통해 내력이 검증된 모델에 구멍 크기 및 위치에 따른 변수를 적용하여 변수해석을 진행하였고 결과를 비교분석하여, 구조적인 성능을 만족하여 안전성을 가지고 동시에 물량도 가장 절약할 수 있는 노드 Prototype을 결정하였다.

이 논문에서는 다층탄성해석과 유한요소법을 사용하여 도로설계를 위한 도로내 주요 변형률을 계산하여 유사한 결과치를 양산하는 경우를 비교 분석하였다. 비록 유한요소법이 보다 나은 모델이라는 것이 입증되긴 했지만, 다층탄성해석 프로그램이 간편성으로 인해 여전히 도로설계를 위해 많이 사용되어 지고 있으므로 다층탄성해석 프로그램을 사용한 주요 변형률의 예측이 시급한 실정이다. 이 연구에서는 KENLAYER프로그램을 사용하여, 비선형 이방성 기층거동을 고려한 유한요소법을 사용했을 때 얻어지는 도로내 주요 변형을 예측할 수 있는 분석기법이 소개된다.

본 연구에서는 기본설계용 다층탄성이론을 이용한 역학적 거동해석 프로그램을 개발하였고, 현장에서 간편하게 사용될 수 있도록 Visual Basic 프로그래밍을 사용한 사용자 편의의 전 후 처리기법을 도입하여 본 연구에서 개발된 다층탄성해석 프로그램을 패키지화하였다. 패키지화한 상용프로그램에 아스팔트층의 깊이별 온도변화에 따른 영향과 보조기층, 노상과 같은 비구속층에서의 응력비선형성을 고려하여 아스팔트 포장구조해석모형을 개발하였다. 또한 개발된 해석과정을 이용하여 시험도로 실제 초기 현장계측자료의 현장검증을 실시하였다.

본 논문은 다중 적층지반상의 지반-구조물 상호작용 해석을 위한 3차원 무한요소를 소개한다. 본 무한요소는 Cartesian 좌표계에서 정식화되었으며, 수평, 수평모서리, 수직, 수직 모서리 그리고 수평 수직 모서리 무한요소로서 총 5개의 무한요소로서 구성된다 적용한 형상함수 내부의 파동함수들은 적층지반의 파동문제를 효과적으로 모사하며 다중파동성분을 포함하고 있다. 본 요소의 성능을 검증하기 위하여 주파수영역에서 여러 가지 예제해석을 수행하였다. 균질 및 적층지반상 강체기초와 묻힌 케이슨 기초의 무차원 동적 거동(compliance & impedance)을 구하였으며, 기연구자들의 값과 비교 검토하였다.

  여러 형태의 고객이 외부로부터 포아송과정에 따라 각 대기행렬에 도착하고 정해진 서비스규칙에 따라 해당 서비스를 받은 후 마코비안 확률분포에 따라 시스템을 떠나거나 다른 형태의 고객으로 시스템을 다시 돌아 올 수도 있는 M/G1 대기행렬시스템을 고려한다. 본 연구에서는 기존의 연구 모형을 확장하여 계층적 서비스 규칙을 갖는 우선순위 대기행렬모형을 제시하고 이에 대한 시스템 성능척도를 보다 체계적으로 구할 수 있는 방법을 소개한다. 이를 위하여 먼저 대

방사선과의 상호작용에 의하여 섬광이 발생하는 무기형광체(inorganic fluor)인 cerium activated yttrium silicate(CAYS)를 폴리설폰 고분자막에 함침시킴으로써, 형광 용액의 도움 없이 방사능 오염도를 측정할 수 있는 새로운 측정막을 제조하였다. 막의 제조는 두 가지 공정으로 나누어진다. 우선 고분자와 용매의 균일한 1차 제막용액을 유리판 위에 제막 후 용매증발을 통해 폴리설폰 고분자막이 생성되도록 하였다. 고형화된 폴리설폰 필름 표면에 CAYS가 분산된 고분자 제막용액을 2차로 도포시킨 후, 비용매 욕조에 침지시키는 상전환 공정을 이용하거나 용매의 증발을 통한 유리화에 의해 2차 용액의 고형화를 유도함으로써 함침막을 제조하였다. 이렇게 제조된 막의 형상은 치밀한 구조를 지니는 고분자 지지체와 이에 완전히 고착된 CAYS함침막의 이중구조를 지니게되며, 지지체 부분은 막의 안정성을 2차 제막에서 생성된 부분은 기능성의 향상을 이룰 수 있는 구조적 특성을 지닌다. 제조된 함침막에 방사성핵종을 직접 도포하여 방사성핵종의 탐지 특성을 측정하였을 때 효율적인 탐지 특성을 지니는 것으로 확인되었다.

이 논문에서는 철근콘크리트 쉘구조의 동적해석을 위한 비선형 유한요소 해법을 제시하였다. 사용된 프로그램은 철근콘크리트 구조물의 해석을 위한 RCAHEST이다. 유한요소로서는 면내회전강성도를 갖는 4절점 평면 쉘요소가 사용되었다. 두께방향에 대한 철근과 콘크리트의 재료성질을 고려하기 위하여 층상화기법이 도입되었다. 재료적 비선형성에 대해서는 균열콘크리트에 대한 인장, 압축, 전단모델과 콘크리트 속에 있는 철근모델을 조합하여 고려하였다. 이에 대한 콘크리트의 균열모델로서는 분산균열모델을 사용하였다. 동적 평형방정식의 해는 HHT법에 의한 수치적분으로 구하였다. 신뢰성 있는 해석결과와 비교를 통하여 이 논문의 제안방법이 철근 콘트리트 쉘구조의 비선형 동적해석에 적합한 방법임을 입증하고자 한다.

압력절점은 요소의 균등한 압력증분을 1개의 자유도로 갖는 절점이며, 유한요소의 하중-변위 평형방정식에 체적과 압력의 관계를 추가하여 한계압력 이후에서도 체적변화에 따른 압력증분을 직접적으로 제저할 수 있는 절점이다. 본 연구에서는 철근콘크리트의 평면 구성 방정식과 적층정식화에 적용한 쉘 요소에 압력절점을 추가하고 해석시 체적을 제어함으로써 철근콘크리트 원통형 구조에 대해 파괴까지의 극한내압 능력을 해석할 수 있는 체적제어 비선형 해석기법을 개발하였다. 본 논문에서 제안한 해석기법을 이용하여 철근콘크리트 원통형 구조물에 대하여 비선형 해석을 수행하여 한계압력과 한계압력 이후의 구조물의 거동을 예측하였으며 실험결과와 비교 검증하였다.