본문 바로가기
HOME> 논문 > 논문 검색상세

논문 상세정보

분자동역학을 이용한 다공성 물질 건조공정 멀티스케일 시뮬레이션(1부 : 균질화법 해석)
Multi-scale simulation of drying process for porous materials using molecular dynamics (part 1 : homogenization method)

오진원   (한양대학교 일반대학원 나노공학과UU0001519  ); 백성민   (한양대학교 일반대학원 정밀기계공학과UU0001519  ); 금영탁   (한양대학교 기계공학부UU0001519  );
  • 초록

    다공성 물질이 건조될 때 입자는 겔 상태의 그물망 구조를 갖는다. 따라서 건조공정 중 발생하는 잔류응력을 정확하게 해석하기 위해서는 공극률과 공극형상에 따른 물성을 알아야 한다. 본 연구에서는 균질화법으로 원형과 십자형의 공극을 갖는 미시적인 겔구조로부터 공극률에 따른 재료의 탄성특성을 예측하고. 다공성 세라믹 애자의 건조공정을 유한요소 해석하였다. 해석 결과, 변형 형상과 온도, 습도 분포는 공극을 고려하지 않은 해석과 유사하지만 잔류응력 값은 큰 차이가 있음을 알 수 있었다.


    When porous materials are dried, the particles flocculate into fish-net structure in gel phase. In order to exactly analyze the stress distribution of porous materials during drying process, the elastic tensor of microscopic gel structures has to be predicted considering pore shapes as well as porosities of porous materials. The elastic characteristics of porous materials associated with porosities were predicted analyzing microscopic gel structures with circular and cross pores via homogenization method and the drying processes of the electric porous ceramic insulator were simulated using finite element method (FEM). Comparing analysis results between consideration and negligence of pores, the deformed shape and distributions of temperature and moisture were similar but the residual stress was significantly different.


  • 주제어

    Porous materials .   Drying process .   Pore shape .   Gel structure .   Homogenization method .   Multi-scale simulation.  

  • 참고문헌 (18)

    1. Modeling drying shrinkage in reconstructed porous materials: application to porous vycor glass , D.P.Bentz;E.J.Garboczi;D.A.Quenard , Model. Simul. Mater. Sci. Eng. / v.6,pp.211,
    2. Elastic properties of model porous ceramics , A.P.Roberts;E.Garboczi , J. Am. ceram. Soc. / v.83,pp.3041,
    3. Hierarchical modeling of textile composite materials and structures by the homogenization method , N.Takano;Y.Uetsuji;Y.Kashiwagi;M.Zako , Model. Simul. Mater. Sci. Eng. / v.7,pp.207,
    4. Effective elastic moduli of porous ceramic materials , N.Ramakrishnan;V.S.Arunachalam , J. Am. Ceram. Soc. / v.76,pp.2745,
    5. J.E.Funk;D.R.Dinger , Predictive process control of crowded particulate suspensions applied to ceramic manufactruing / v.,pp.457,
    6. Elastic properies of polycrystalline monoclinic Gd₂O₃ , W.R.Manning;O.Hunter , J. Am. Ceram. Soc. / v.56,pp.327,
    7. K.Terzaghi;R.B.Peck;G.Mesri , Soil mechanics in engineering practice / v.,pp.19,
    8. Multi-scale computational method for elastic bodies with global and local heterogeneity , N.Takano;M.Zako;M.Ishizono , J. Comput. Aided Mater. Design / v.7,pp.111,
    9. C.J.Brinker;G.W.Scherer , Sol-gel Science : the physics and chemistry of sol-gel processing / v.,pp.518,
    10. The theory of drying , G.W.Scherer , J. Am. Ceram. Soc. / v.73,pp.3,
    11. A review of homogenization and topology optimization Ⅱ-analytical and numerical solution of homogenization equations , B.Hassani;E.Hinton , Comput. Str. / v.69,pp.719,
    12. Finite-element simulation of ceramic drying processes , Y.T.Keum;J.H.Jeong;K.H.Auh , Model. Simul. Mater. Sci. Eng. / v.8,pp.541,
    13. Dependence of mechanical strength of brittle polycrystalline specimens on porosity and grain size , F.P.Knudsen , J. Am. Ceram. Soc. / v.42,pp.376,
    14. An efficient numerical method for phase changes in ceramic drying process , Y.T.Keum;K.H.Auh , J. Ceram. Proc. Res. / v.3,pp.141,
    15. Role of aspect in elastic modulus-porosity relationship of triaxial porcelain , B.O.Aduda;F.W.Nyongesa , Brit. Ceram. Trans. / v.99,pp.206,
    16. Computation of linear elastic properties from microtomographic images: Methodology and agreement between theory and experiment , C.H.Arns;M.A.Knackstedt;W.V.Pinczewski;E.J.Garboczi , Geophysics / v.67,pp.1396,
    17. Porosity dependence of elastic properties of polycrystalline Lu₂O₃ , O.Hunter;G.E.Graddy , J. Am. Ceram. Soc. / v.59,pp.82,
    18. M.N.Rahaman , Ceramic processing and sintering / v.,pp.201,

 저자의 다른 논문

 활용도 분석

  • 상세보기

    amChart 영역
  • 원문보기

    amChart 영역

원문보기

무료다운로드
유료다운로드
  • 원문이 없습니다.

유료 다운로드의 경우 해당 사이트의 정책에 따라 신규 회원가입, 로그인, 유료 구매 등이 필요할 수 있습니다. 해당 사이트에서 발생하는 귀하의 모든 정보활동은 NDSL의 서비스 정책과 무관합니다.

원문복사신청을 하시면, 일부 해외 인쇄학술지의 경우 외국학술지지원센터(FRIC)에서
무료 원문복사 서비스를 제공합니다.

NDSL에서는 해당 원문을 복사서비스하고 있습니다. 위의 원문복사신청 또는 장바구니 담기를 통하여 원문복사서비스 이용이 가능합니다.

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠
이 논문과 함께 출판된 논문 + 더보기