著者は、ニホンジカ サウにアンカーと援軍の材料の供給のために特に彼らのサポートと、感謝の気持ちを表現したいです。Betazul はカスタマイズされたドリル ビットとビデオの準備の特に認められています。

1. アンカー工法
注: このメソッドには、穴あけ、クリーニングと穴端と同様、含浸とアンカーの挿入の平滑化が含まれています。
<ol><li>必要な埋込み長さと指定した直径の穴をドリルします。
	<ol>
<li>適切な掘削ツール (すなわち、電気ハンマーやダイヤモンドのコア) を使用します。コンクリート構造物の穴あけ工具の選択の基準は接着アンカーと同じですが、過去に発表された10,11で見つけることができます。電気ハンマー ドリル最大回転数 800 rpm で。<ol>
<li>4 mm の穴のクリアランス (すなわちドリルの径とコネクタの違い) を提供します。さらに、この差が 8-10 mm であることをお勧めします。これは、穴のスムージングを容易にでき、ドリル内部アンカーの曲げに。 注: 留意され商業繊維ロープ 10 から 12 の mm まで及ぶ呼び径 (含浸) ときがあります。撮影プロトコルで表示されるアンカーは、呼び径 12 mm の繊維ロープから作られました。</li>
		</ol>
</li>
	</ol></li>
	<li>埋込み長さを制御し、穴を滑らかにします。アンカー性能は非常に長さに敏感な長制御が非常に重要です。埋込み長さ 75 から 150 mm までを推奨します。
	<ol>
<li>長制御を実行すると、掘削穴に剛体バーを挿入してバーの全体の長さと穴測定テープを挿入したときのままの長さを比較します。</li>
		<li>掘削が終了したら、最初のほこりの除去を実行するブローアウト手ポンプを使用します。ポンプのメーカーの指示に従ってください。最初のほこりの除去のため 2 回以上を吹き消します。</li>
		<li>非パーカッシブなロータリー ツールを使って穴を滑らかに。カスタマイズされたドリル ビットの詳細については、図 2を参照してください。提案したようビット ドリルはほとんど電気ハンマーに容易に適応することができます。仕事をしながら水を継続的に基板を冷やしなさい。シャープなエッジが表示されず、ドリル刃の上部コンクリートの表面に触れるとき、平滑化は完了です。</li>
	</ol></li>
	<li>最高強度を達成するために重要ですが、吹くとブラッシングのサイクルの組み合わせで穴をクリーニングします。洗浄プロセスは FRP スパイクと接着アンカーに似ています。少なくとも 2 つの洗浄サイクルを実行することをお勧めします。既存のガイドライン10クリーニング プロセスに関する追加の推奨事項を参照してください、他のクリーニング ツールを使用する場合常に、製造元の推奨事項に従ってください。
	<ol>
<li>ブラッシング前後に常に吹く。その結果、機械的ブラッシングの各サイクルには、2 blowings と 1 つのブラッシングが含まれます。</li>
		<li>掘削穴の中の緩い粒子を除去するために穴の開口部に向かって内側から吹く。吹いている 2 つの方法があります。乾いたコンクリートにアンカーをインストールした場合を吹いてはブローアウト手動ポンプで行うことができます。濡れたコンクリートにインストールした場合吹いては加圧空気 (10 バールの最大圧力) で行う必要があります。 注: プロトコル開発した乾燥サポートの湿潤状態に適合させる必要があります。スムージング手法含む基板を保湿を注目に値するです。したがって、湿度の結果のグレードによって異なります環境条件と時間間隔が穴とコネクタの挿入の平滑化します。乾燥サポートの条件は、通常いくつかの日の通常の乾燥条件に対応する 5% 以下の相対湿度に対して定義されます。穴は既存のコンクリート構造物の場合、穴のエッジとアンカーの挿入の平滑化の間 24 時間を経過した場合乾燥考えることが。湿気のある条件は、通常海洋構造物に対応する相対湿度 100% に近いです。</li>
		<li>放射状ブラシの穴にワイヤー ブラシを使用します。ブラシの直径は、等しいまたは最大 20 mm ドリルの直径よりも大きい必要があります。穴部周りの等価摩擦を許可するように、穴をできるだけ近くするブラシの直径を選択します。</li>
		<li>クリーニング直後後のアンカーをインストールします。場合これは不可能 (アンカーは、クリーニングから 1 時間以内が挿入されない) 場合、アンカーを挿入する前にクリーニング サイクルを実行します。この最後のクリーニング サイクルは、水平アンカーと基板の上面に穴をあけのため特に重要です。</li>
	</ol></li>
	<li>準備してアンカーをインストールします。これには、3 つの異なるプロセスが含まれます。
	<ol>
<li>必要な長さにロープや繊維束をカットします。アンカーの長さを埋込み長さ (またはダボ長さ) に等しい必要がありますアンカー ファンの長さプラス。</li>
		<li>柔らかいブラシで低粘度エポキシ樹脂プライマーでアンカー ダボを含浸します。製造元によると樹脂のポットライフを常に尊重します。樹脂アンカーあたり約 150 g が必要です。含浸は、部分的に樹脂の浸透を最大化する繊維束をあおぐ必要があります。<ol>
<li>繊維を曲げを避けるため、コネクタの端に向かって常に含浸します。いくつかの線維束からのズレを防止する、自由端がこのステップで送風されるを防ぐために曲げの領域を保持します。</li>
		</ol>
</li>
		<li>受精後すぐにケーブル ネクタイと含浸の端を固定します。その後、アンカーのダボを挿入します。繊維が実際に必要な埋込み長さを達することを保証するため、ケーブルタイをプッシュ ワイヤ挿入を支援します。</li>
	</ol></li>
	<li>補強をコネクタに適切な伝達を確保するためアンカーに接続します。このプロトコルは、開発されているし、さらに FRP 補強を外部結合複数そなえたの端定着部に対する説明です。プロセスのグラフィックについては、図 3を参照してください。
	<ol>
<li>図 3に示すように、アンカーの (しかし常に準備し、穴の洗浄後) で、挿入する前に補強の最初の層を適用します。また、補強の最初の層を適用する前に、アンカーの挿入を許可するように、アンカーのファンに付着したものより短い最初の層を使用します。</li>
		<li>最後アンカレッジは、エンド プレート剥離 (または層間剥離) が行われる予定です。外部補強のウェット用では、常に現在の基準やガイドライン12,13によると基板の表面を準備します。 注: アンカー ファン必要があります完全に接着して補強、この付着応力伝達機構に蓄積されますよう。FRP 補強終わりアンカレッジと複数のレイヤーから作られて、場合 2 層間アンカー ファンの取り付けをお勧めします。これはピアス アンカー、ラミネートの必要性を排除し、補強の損傷を防ぐ。日には、ファンの最低の長さが決まっていない文献。著者らは、ファンの長さ 50 mm 以上を使用することをお勧めします。</li>
		<li>エポキシ樹脂を外部補強とアンカーのファンの両方に適用されます。樹脂は、ローラーやブラシのいずれかを適用できます。同じ樹脂を使用して、基板に外部補強と外部補強アンカー ファンを接着します。常に製造元によると、樹脂のポット ・ ライフを考慮します。<ol>
<li>(アンカー ファンを含む) の各レイヤーの含浸後リリーフができる泡ローラーを使用して補強の層間空隙の出現を防ぐ。 注: プロトコルの開発、20 ° C で 90 分のポット ・ ライフと樹脂が採用されました。</li>
		</ol>
</li>
	</ol></li>
</ol>2. スパイク アンカーの設計
注: 設計法は、ファンのアンカーのここで説明されてが、同じようなプロシージャは異なる定着装置の続くことができます。このメソッドはアンカー容量、付着強度、補強メンバーの全体的な強さにアンカーの貢献の評価で構成されます。
<ol><li>
アンカーの能力を評価します。これは主にアンカーが引張を受けるがかどうかまたはせん断力によって決まります。ダボ角度 180 ° (せん断アプリケーション) より小さい釘角度の最も一般的な場合、ベンド領域の応力集中によるコネクタの有効性が制限されます。曲げ強度を制御するには、次のインストール方法を記載しております。
	<ol>
<li>その引張強さの一部分としてアンカー能力を表現します。アンカーの設計容量は以下の最小値になります: コンクリートのコーン状強度、付着強度 (コンクリート10で、あと施工アンカーの計算)、曲げ強度、引張強度、安全係数。アンカー () のデザイン能力でこの結果します。ビリャヌエバ Llauradóらで14、スパイク アンカーのすべての期待できる故障モードの式を説明します。</li>
		<li>コンクリートのコーン状破壊を防ぐためにキムとスミスの15の 1 つのような式でコンクリートのコーン状耐力を評価します。コンクリートのコーン状強度が非常に浅いアンカーのみ、埋込み長さが 75 mm 以上のアンカーのため無視できる一般に。</li>
		<li>アンカー アンカーの付着強度を計算します。これは、コードと設計のガイドラインからあと施工アンカーの一般式を実行できます。これらの式によると接着強さによって異なります次: コンクリート、ドリル穴の埋込み長さ15,16径の引張強度。エポキシ樹脂を使用する場合に、8 から 15 MPa に至るまでコンクリート-樹脂界面の平均せん断耐力の値を採用します。</li>
		<li>曲げによる強度の削減量を推定します。これは主に、曲げの内側半径、土木8、内部 FRP の広く採用されているによって提供される式に基づいて異なります。ただし、孤立したアンカーに相補的なテストは特定の幾何学的な構成でコネクタの実際として建てられた強度を評価するためにお勧めします。せん断試験とアンカー インストール手順この論文で提案する、このテストを実行する必要があります。</li>
		<li>コネクタのばりと繊維の引張強度の繊維の一部とアンカーの引張強度を計算します。繊維ロープの製造業者は通常 (1.5 1.25) から十分な低減係数の設計のために採用される可能性が含浸のコネクタの引張強度を指定します。手作りアンカーのファイバー束、ASTM 規格17のようにフラット クーポン テストを実施しなければなりません。</li>
	</ol>
</li>
	<li>国際コードや参照18,19で提供されるような解析モデルから任意の式アンカー補強材の付着強度を計算します。また、接着、アンカーの標本を単一引用符または二重のせん断試験を実施できます。接着強さ (Pd, db) の設計値は、以後の計算で使用する必要があります。</li>
	<li>強化に加えて、アンカーの容量、1 つのアンカーと補強のための付着強度の結果として全体的な強度を推定します。この仮説が可能、既存のデータによるとアンカーのファンは完全にコヒーレント結合しアンボンド アンカー試験片20のパフォーマンスを比較する著者による調査結果では、FRP の幅をカバーするとき 21。次の式により 1 つのスパイク アンカーで固定された frp 設計基準強度を計算します。 
	   Pd Pdb、d + Panc、d (1) =</li>
	<li>複数のアンカー、アンカー効率とアンカーの配置の関数としての貢献を決定 (プライと行の番号の間隔を固定)。複数のアンカーによる効率化を評価するために必要な配置をテスト アンカー ジョイント (Pd) 設計基準強度を次のように表現してください。 
	  Pd Pdb, d = + y' • n Panc、d (2) 係数を取得y'プロジェクトの各特定の配置のテストから参照20,23のように、スパイク アンカーの数を与えられました。テストする別の方法として、効率を考慮y'これらの同じ出版物20,23試験から報告のアプローチで提案します。</li>
</ol>

<ol>
	<li>Grelle, S., Sneed, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+evaluation+of+anchorage+systems+for+fiber-reinforced+polymer+(FRP)+laminates+bonded+to+reinforced+concrete+elements.">An evaluation of anchorage systems for fiber-reinforced polymer (FRP) laminates bonded to reinforced concrete elements.</a> Struct Cong. , 1157-1168 (2011).</li><li>Kalfat, R., Al-Mahaidi, R., Smith, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Anchorage+devices+used+to+improve+the+performance+of+reinforced+concrete+beams+retrofitted+with+FRP+composites:+State-of-the-art+review.">Anchorage devices used to improve the performance of reinforced concrete beams retrofitted with FRP composites: State-of-the-art review.</a> J Compos Constr. , 14-33 (2013).</li><li>Orton, S. L., Jirsa, J. O., Bayrak, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Design+considerations+of+carbon+fibre+anchors.">Design considerations of carbon fibre anchors.</a> J Compos Constr. 12 (6), 608-616 (2008).</li><li>Ozbakkaloglu, T., Saatcioglu, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tensile+behavior+of+FRP+anchors+in+concrete.">Tensile behavior of FRP anchors in concrete.</a> J Compos Constr. 13 (2), 82-92 (2009).</li><li>Zhang, H. W., Smith, S. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Influence+of+FRP+anchor+fan+configuration+and+dowel+angle+on+anchoring+FRP+plates.">Influence of FRP anchor fan configuration and dowel angle on anchoring FRP plates.</a> Compos Part B: Eng. 43 (8), 3516-3527 (2012).</li><li>Koutas, L., Triantafillou, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Use+of+anchors+in+shear+strengthening+of+reinforced+concrete+T-beams+with+FRP.">Use of anchors in shear strengthening of reinforced concrete T-beams with FRP.</a> J Compos Constr. 17 (1), 101-107 (2012).</li><li>Villanueva-Llaurad&#243;, P., Fern&#225;ndez-G&#243;mez, J., Gonz&#225;lez-Ramos, F. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Influence+of+geometrical+and+installation+parameters+on+performance+of+CFRP+anchors.">Influence of geometrical and installation parameters on performance of CFRP anchors.</a> Compos Struct. 176, 105-116 (2017).</li><li>Machida, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Recommendation+for+design+and+construction+of+concrete+structures+using+continuous+fiber+reinforcing+materials.">Recommendation for design and construction of concrete structures using continuous fiber reinforcing materials.</a> Japan Society of Civil Engineers (JSCE). , (1997).</li><li>Lee, C., Ko, M., Lee, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bend+strength+of+complete+closed-type+carbon+fiber+reinforced+polymer+stirrups+with+rectangular+section.">Bend strength of complete closed-type carbon fiber reinforced polymer stirrups with rectangular section.</a> J Compos Constr. 18 (1), 04013022 (2013).</li><li>. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Qualification of post-installed adhesive anchors in concrete and commentary. , 4-11 (2011).</li><li>. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Metal anchors for use in concrete. Part 5: Bonded Anchors. , (2013).</li><li>. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Guide for the Design and Construction of Externally Bonded FRP Systems for Strengthening Concrete Structures. , (2008).</li><li>. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Design Guidance for Strengthening Concrete Structures Using Fibre Reinforced Composite Materials. , (2012).</li><li>Villanueva-Llaurad&#243;, P., Ibell, T., Fern&#225;ndez-G&#243;mez, J., Gonz&#225;lez-Ramos, F. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pull-out+and+shear-strength+models+for+FRP+spike+anchors.">Pull-out and shear-strength models for FRP spike anchors.</a> Compos B Eng. 116, 239-252 (2017).</li><li>Kim, S., Smith, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pullout+strength+models+for+FRP+anchors+in+uncracked+concrete.">Pullout strength models for FRP anchors in uncracked concrete.</a> J Compos Constr. 14 (4), 406-414 (2010).</li><li>Cook, R. A., Konz, R. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Factors+influencing+bond+strength+of+adhesive+anchors.">Factors influencing bond strength of adhesive anchors.</a> ACI Struct J. 98 (1), 76-86 (2001).</li><li>. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Standard test method for Tensile Properties of Polymer Matrix Composite Materials. , (2014).</li><li>Chen, J., Teng, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Anchorage+strength+models+for+FRP+and+steel+plates+bonded+to+concrete.">Anchorage strength models for FRP and steel plates bonded to concrete.</a> J Struct Eng. 127 (7), 784-791 (2001).</li><li>Lu, X. Z., Teng, J. G., Ye, L. P., Jiang, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bond-slip+models+for+FRP+and+steel+plates+bonded+to+concrete.">Bond-slip models for FRP and steel plates bonded to concrete.</a> Eng Struct. 27 (6), 920-927 (2005).</li><li>Brena, S. F., McGuirk, G. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Advances+on+the+behavior+characterization+of+FRPanchored+carbon+fiber-reinforced+polymer+(CFRP)+sheets+used+to+strengthen+concrete+elements.">Advances on the behavior characterization of FRPanchored carbon fiber-reinforced polymer (CFRP) sheets used to strengthen concrete elements.</a> Int J Concr Struct Mater. 7 (1), 3-16 (2013).</li><li>Eshwar, N., Nanni, A., Ibell, T. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Performance+of+two+anchor+systems+of+externally+bonded+fiber-reinforced+polymer+laminates.">Performance of two anchor systems of externally bonded fiber-reinforced polymer laminates.</a> ACI Mater J. 105 (1), 72-80 (2008).</li><li>Zhang, H. W., Smith, S. T., Kim, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optimisation+of+carbon+and+glass+FRP+anchor+design.">Optimisation of carbon and glass FRP anchor design.</a> Constr Build Mater. 32, 1-12 (2012).</li><li>Zhang, H. W., Smith, S. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=FRP-to-concrete+joint+assemblages+anchored+with+multiple+FRP+anchors.">FRP-to-concrete joint assemblages anchored with multiple FRP anchors.</a> Compos Struct. 94 (2), 403-414 (2012).</li></ol>

著者が明らかに何もありません。

インストールおよび FRP スパイク アンカーの設計手順プロトコルが表示されます。筆者の知る限り、スパイク アンカーの詳しいプロトコルが開発されてこなかったアンカー容量に及ぼすインストール パラメーターとプロセスについて。
提案平滑化ドリル ビットは応力集中を減らすことによって、スパイク アンカーのパフォーマンスに有益であるし、孤立したアンカーで実行されるテストの散布を減らすことでその有効性を証明されています。これはインストールの品質管理の強化に関連します。また、アンカーの低の散布は次の提案のインストール プロトコルにより、信頼性の高い設計に貢献、標準偏差の低減を実行しました。
示すテスト結果についてあらかじめ含浸とウェットをインストールする究極の負荷の面で差がないです。ただし、提案プロトコル アンカー ダボが挿入、曲げの領域の適切な含浸を保証する前にすぐに妊娠することをお勧めします。さらに、これは曲げの領域で硬化樹脂による脆性破壊を防ぎます。含浸済みインストールを採用する場合、硬化部分がアンカー ダボのストレート脚より短いこと保証する必要があります。挿入後曲げの領域の適切な含浸のテスト条件を達成することは困難です。しかし、スプレイ コネクタ部を広げたときに、この問題が削減できること、注意すべきであります。
カスタマイズされたドリル ビットに関連する主な欠点は半径 20 mm、25 mm 内側曲げ直径 20 mm の穴に 10 mm 径アンカーの半径に設計されています。内側曲げ半径が大きいと比較すると、低いコネクタ効率があります。高曲げ強度が必要なかどうか、ドリル ビットを定数以外の半径 (内側の曲げ半径を最大化) による応力集中を最小限に抑えることに設計することお勧めします。
提案する設計方法には、外部保税 FRP 補強アンカー付きの完全な設計に必要なすべての手順が含まれています。アンカーの貢献は、接着強さに加え面で常に考慮されなければなりません。設計ジオメトリ (穴とアンカーの径、埋込み長さと曲げ半径、特に) によるアンカーの孤立したアンカーの試験を実施する必要があることに留意。その後、アンカーの貢献は、FRP 補強材の接着強さに加えとして計算できます。日には、設計のための主要な制限、アンカーの最大の貢献と複数のアンカーの最適配置。著者が、利用可能なデータベースによるとスパイク アンカーだけが運ぶことができることを示すしたいくらい固定継手の全体的な強さということだけでも、付着メカニズムとして負荷と考えられるアンカーの 2 倍であります。接合。ただし、この値は、自信を持って既存データの限られた数を与えられた設計値として採用されることはできません。
インストールとデザインの提案するプロトコルは、外部結合の FRP 補強のアンカレッジの分野で今後の展開のための基礎を目指しています。

FRP は、外部のパフォーマンスを強化する有望な方法結合遅延したり剥離障害1,2をも防ぐことを与え、既存の構造に適用される Frp の申し出を固定します。ただし、デザイナーのための主要な関心事は、せん断曲げの領域における応力集中のためのアンカーの時期尚早の障害を伴います。施工品質とクリアランス穴の準備など時期尚早の障害を誘発するこの応力集中を制限する重要です。
本稿は応力集中の影響を軽減し、ドリル穴の準備をし、アンカーのインストールの適切な品質管理を提供することを目的とする工法。この方法は、4 つの部分: 穴あけと曲げの地域の含浸を含むアンカー自体のインストール内の応力分布の不規則性を避けるためにカスタマイズされたドリルで穴のエッジをスムージング、穴をクリーニングアンカー ダボと挿入、および補強アンカーの付着。
そのスパイク以前に発行された研究3,4,5,6、7から考えられる曲げ領域とアンカー (自由端間一定の角度で操作することであると埋め込み領域) は時期尚早の障害を誘発する傾向がある応力集中を受けます。これは、元のメンバーの幾何学のため常に回避できません。多くの場合、90 ° ダボ角度は採用されて広くダボ内角が 135 度の応力集中の減少を許可するスパイク アンカーの性能向上につながると、それは一般的に合意が。ダボ内角が 90 度の使用のための主な理由は簡単に実行、任意の方向に制御される、彼らは内部の援軍を満たすために可能性を減らすことです。
図 1は、最も一般的なダボ角度と典型的なスパイク アンカーを示しています。ダボ内角が 90 度でインストールされているスパイク アンカーは、応力集中の適切な制御が指定されて場合それにもかかわらず、比較的良好なパフォーマンスを表示できます。一般に応力集中を制限するきんく性8,9繊維で主要な役割を果たすに発見されて内側の曲げ半径と曲げ半径、大規模な内側でアンカーの設計が含まれます。この意味で、著者・ オートンらなど3は、4 回アンカー径の曲げ半径を使用することをお勧めします。非現実的なこの勧告により曲げ半径、小さなアンカー径に対してもとして曲げ半径を大きく含まれます指定された穴の深さの実際の埋込み長さを減少しています。
著者らは、大きな曲げ半径を推薦、実際曲げの内側半径、幾何学的な観点から手で平滑化が行われるときの制御の難しさに関連するいると考えています。カスタマイズされたドリル ビット設計されていますその結果インストールの簡単な品質管理ができ、曲げ半径が設計で考慮されることを保証します。
2 つのプロセスは、紙でと見なされます。(アンカー、特に無料の端をあおる前に)、コネクタのインストール手順をする最初の 1 つ、2 番目が含まれますデザイン用スパイク アンカーと検証の手法が必要です。

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:957px;" width="957">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Concrete</td>
			<td style="width:96px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:527px;">The concrete for support has a dosage made by the authors, and a strength class no lower than C40</td>
		</tr>
		<tr height="84">
			<td height="84" style="height:84px;width:216px;">SikaWrap anchor C</td>
			<td style="width:96px;">SIKA</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:527px;">This material has been used for the FRP spike anchors. SikaWrap Anchor C is a unidirectional, carbon fiber rope, sheathed in an elastic gauze. The gauze can be cut onsite to create a fan end that anchors CFRP fabrics and plates used in the structural strengthening of masonry and concrete.&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="41">
			<td height="41" style="height:41px;width:216px;">Sikadur 330</td>
			<td style="width:96px;">SIKA</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:527px;">Impregnating resin, apt for manual saturation methods. The product was used for impregnating the anchor dowel before insertion</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Sikadur 30</td>
			<td style="width:96px;">SIKA</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:527px;">Thixotropic, two part epoxy resin applied by spatula and therefore suitable for virtually any application, including overhead</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Drill bit</td>
			<td style="width:96px;">Betazul</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:527px;">Drill bit employed to smooth the holes that was designed by the authors and developed by Betazul SA</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Hammer drill</td>
			<td style="width:96px;">Hilti</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:527px;">Tool for the execution of anchor holes on masonry and concrete, for different drilling ranges</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Wire brush</td>
			<td style="width:96px;">Hilti</td>
			<td style="width:119px;">Hit series</td>
			<td style="width:527px;">For the proper brushing of drilled holes of varying diameters and embedment depths</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Blow-out pump</td>
			<td style="width:96px;">Hilti</td>
			<td style="width:119px;">Hit series</td>
			<td>Manual blow-out pump&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">SikaWrap-230 C</td>
			<td style="width:96px;">SIKA</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:527px;">Unidirectional woven carbon fiber fabric for dry application process</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:216px;">Aluminium Bubble Roller</td>
			<td style="width:96px;">Fibre glast</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:527px;">For laminations where increased pressure is necessary to release air bubbles. They are straight across the width of the head and provide excellent air relief for nearly all applications.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Brush</td>
			<td style="width:96px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>For impregnation of FRP bundle and sheet</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">600 kN testing machine</td>
			<td style="width:96px;">Proeti</td>
			<td style="width:119px;">DI-CP/S</td>
			<td style="width:527px;">This is used for the shear test of anchors, in order to evaluate the efficacy of the proposed insertion method</td>
		</tr>
		<tr height="41">
			<td height="41" style="height:41px;width:216px;">Cable ties</td>
			<td style="width:96px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:527px;">Cable ties are needed to fasten the end of the anchor dowel in order to prevent fanning out of the fibers during insertion</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Measuring tape</td>
			<td style="width:96px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:527px;">The measuring tape is necessary to control the embedment length as well as the diameter of the drill bit and hole clearance</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Steel wire</td>
			<td style="width:96px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Required to assist insertion</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Rigid (steel) bar</td>
			<td style="width:96px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:527px;">A rigid bar of any material (in this case, it was made with a steel bar) is needed to control the embedment length</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

installation method to enhance quality control for fiber reinforced polymer spike anchors

繊維強化ポリマー (FRP) アンカーは、遅延またはも剥離の失敗を防ぐことができます、既存の構造に適用される外部結合の Frp の性能を強化する有望な方法です。しかし、デザイナーが直面している主要な関心事は、応力集中によるアンカーの時期尚早の障害です。悪い施工品質およびクリアランス穴の準備は、この時期尚早の障害を誘発する応力集中で起因できます。本稿は応力集中の影響を軽減し、ドリル穴の準備の適切な品質管理を提供することを目的とする工法。この方法は、3 つの部分: 穴あけと穴の洗浄、アンカー ダボと、その挿入の含浸を含むアンカー自体のインストールとカスタマイズされたドリル ビット穴のエッジのスムージングします。アンカー ファン (スパイクの自由長)、外部補強に結合しています。最後アンカレッジおよび多数の層と援軍の場合、アンカー ファンが応力伝達機構を支援するために 2 つの層の間に挿入されることをお勧めします。
これらの手法は、豊富なデータベースに基づくスパイク アンカーの設計アプローチで補完されます。設計はすなわちステップ数を従うことを提案した: アンカー径とコネクタ (すなわち、自由端をあおる前にアンカー) の後の引張強度の選択による引張強度の低減効果の評価曲げ、すべり破壊を防ぐために十分な根入れの規定および数の考慮、与えられた補強用アンカーの間隔。この意味で、FRP 補強の全体的な強度にスパイク アンカーの貢献のための一般式を得るために更なる研究が必要であるが注意する必要があります。

分離コネクタ平滑化手法の有効性を評価するための試験を行った。また、含浸の 2 つの方法とコネクタの挿入を比較しました。提示プロトコルのように、挿入の直前にアンカーを含浸湿式法に関与。硬化 (または事前含浸) メソッドは、アンカーの埋め込み領域の含浸は、事前に挿入する前に、少なくとも 24 時間から成っていた。
次の手法の実施したテスト、同じ埋込み長さ・穴径の非平滑試験片と比較して 27 MPa の平均増加を達成しました。ノートの標準偏差は、次のメソッド、平滑試験片の 10.9 MPa だった 88.2 MPa を同一の構成と非平滑試験片のためだったに対し面での違いです。すべてのアンカーはせん断されるため早期の失敗を展示として任意のテストでテストされた炭素繊維ロープの引張強度は実現されなかったことが注意するべき。
究極の負荷の面で重要な 2 つ含浸およびインストール方法の違いではなかったが、散布面で重要なだった。これはスパイク アンカーにとって重要である品質管理の相対的な容易さに関連しています。FRP アンカーの取り扱いに熟練した労働者が必要とすることに留意。それにもかかわらず、含浸性硬化法でコントロールすることは困難は、このメソッドは推奨されません。含浸済みコネクタは、埋込み長さ (mm 埋込み長さ、hembの 100 と 125) 付着破壊を防止するのに十分だったときに高い標準偏差を持っていた。平滑化された穴とウェットと硬化のアンカーから得られた結果は、図 4に表示されます。
引抜・せん断で利用可能なデータを提示方程式に従って計算負荷容量に適合します。このデザインのモデリングとテスト結果についての詳細を見つけることの著者7,14以前の作品を参照してください。
孤立したスパイク アンカーの耐力が処理されると、外部結合の援軍の全体的な強度寄与率を評価することが重要です。スパイク アンカー (すなわち、単一またはコンクリート供試体のせん断試験ダブル) と単純な状況で固定された FRP 継手の既存のデータは非常に限られています。FRP アンカーによる設計提案の手順はテストを含む既存のデータベースにも許容範囲に合わせて異なった著者5,19,20,21,22によって発見されました。.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56886/56886fig1.jpg"> 図 1:FRP の構成とダボ角度スパイク アンカー 。埋込み長さと共に、ダボの角度は、スパイク アンカーの応力集中の主要な役割を果たします。ファンの角度は、外部補強の幅に合わせられなければなりません。(、) 一般的な FRP スパイク アンカー。デザイン (ファン角度、ダボ角度、埋込み長さとファンの長さ) の (b) 変数のとおりです。パラメーター d0と dをアンカーの呼び径と穴の直径、それぞれ。この図は、ビジャヌエバ Llauradóら201714から変更されています。<a href="https://cloudflare-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/56886/56886fig1large.jpg" target="_blank">この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください</a>。 
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56886/56886fig2.jpg"> 図 2:カスタマイズされたドリルビット。目的の半径を持つカスタマイズされたドリル ビットを生成します。ダイヤモンド ビットは、耐久性の理由のための選択かもしれません。提案のツールは (、) は、8 カッターを備えています。スムージング処理を終了ツール基板の表面に触れて、ツールの板を丸めます。(B) 穴の結果のプロファイルが表示されます。<a href="https://cloudflare-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/56886/56886fig2large.jpg" target="_blank">この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください</a>。 
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56886/56886fig3.jpg"> 図 3:スパイク アンカーと外部補強間の接続。外部補強とスパイク アンカー間のインストールと接続に関連する主な手順は、ここに描かれます。FRP 補強の層 (または層) (、) 最初は、樹脂基板に適用されます。(b) アンカーのダボ穴に挿入。(c) アンカーの自由長は送風し、接着樹脂で強化させる。(d) 樹脂のアプリケーションの各手順の後、バブルのローラーと空気による空洞を取り外す必要があります。<a href="https://cloudflare-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/56886/56886fig3large.jpg" target="_blank">この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください</a>。
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56886/56886fig4.jpg"> 図 4:結果の散布に及ぼす挿入方法。(平均値と誤差範囲の中央の 95% の範囲を表す) の著者によって実行されるテストの結果。埋込み長さとアンカーの容量のほぼ線形に増加があります。これは、結果の散布図でインストール方法の影響と共に表示されます。それぞれ、埋込み長さ (hemb) とアンカー (P、) の実績とその引張強度 (Pu) の比率に、水平および垂直軸が表しています。<a href="https://cloudflare-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/56886/56886fig4large.jpg" target="_blank">この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください</a>。

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Installation Method to Enhance Quality Control for Fiber Reinforced Polymer Spike Anchors

本稿では外部結合繊維強化プラスチックの層間剥離を遅らせるためスパイク アンカーのインストールの品質を制御する手法を提案します。プロトコルには、ドリル穴の挿入処理の準備が含まれています。アンカーの効率に最も影響力のあるパラメーターを説明します。

繊維の品質管理を強化するインストール方法強化ポリマー スパイク アンカー

Fiber reinforced polymer (FRP) anchors are a promising way to enhance the performance of externally-bonded FRPs applied to existing structures, as they ...

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Nanyang Technological University

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Engineering

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Horizontal and Vertical Curves

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7.0K ビュー.  Technical University of Madrid. 本稿では外部結合繊維強化プラスチックの層間剥離を遅らせるためスパイク アンカーのインストールの品質を制御する手法を提案します。プロトコルには、ドリル穴の挿入処理の準備が含まれています。アンカーの効率に最も影響力のあるパラメーターを説明します。

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Micropunching Lithography for Generating Micro- and Submicron-patterns on Polymer Substrates

Conducting polymers have attracted great attention since the discovery of high conductivity in doped polyacetylene in 19771. They offer the advantages of low weight, easy tailoring of properties and a wide spectrum of applications2,3. Due to sensitivity of conducting polymers to environmental conditions (e.g., air, oxygen, moisture, high temperature and chemical solutions), lithographic techniques present significant technical challenges when working with these materials4. For example, current photolithographic methods, such as ultra-violet (UV), are unsuitable for patterning the conducting polymers due to the involvement of wet and/or dry etching processes in these methods. In addition, current micro/nanosystems mainly have a planar form5,6. One layer of structures is built on the top surfaces of another layer of fabricated features. Multiple layers of these structures are stacked together to form numerous devices on a common substrate. The sidewall surfaces of the microstructures have not been used in constructing devices. On the other hand, sidewall patterns could be used, for example, to build 3-D circuits, modify fluidic channels and direct horizontal growth of nanowires and nanotubes.
A macropunching method has been applied in the manufacturing industry to create macropatterns in a sheet metal for over a hundred years. Motivated by this approach, we have developed a micropunching lithography method (MPL) to overcome the obstacles of patterning conducting polymers and generating sidewall patterns. Like the macropunching method, the MPL also includes two operations (Fig. 1): (i) cutting; and (ii) drawing. The "cutting" operation was applied to pattern three conducting polymers4, polypyrrole (PPy), Poly(3,4-ethylenedioxythiophen)-poly(4-styrenesulphonate) (PEDOT) and polyaniline (PANI). It was also employed to create Al microstructures7. The fabricated microstructures of conducting polymers have been used as humidity8, chemical8, and glucose sensors9. Combined microstructures of Al and conducting polymers have been employed to fabricate capacitors and various heterojunctions9,10,11. The "cutting" operation was also applied to generate submicron-patterns, such as 100- and 500-nm-wide PPy lines as well as 100-nm-wide Au wires. The "drawing" operation was employed for two applications: (i) produce Au sidewall patterns on high density polyethylene (HDPE) channels which could be used for building 3D microsystems12,13,14, and (ii) fabricate polydimethylsiloxane (PDMS) micropillars on HDPE substrates to increase the contact angle of the channel15.

A micropunching lithography approach is developed to generate micro- and submicron-patterns on top, sidewall and bottom surfaces of polymer substrates. It overcomes the obstacles of patterning conducting polymers and generating sidewall patterns. This method allows rapid fabrication of multiple features and is free of aggressive chemistry.

ポリマー基板上へのマイクロ·サブミクロンのパターンを生成するためのリソグラフィMicropunching

Conducting polymers have attracted great attention since the discovery of high conductivity in doped polyacetylene in 19771. They offer the advantages of ...

工学

Fabricating Metamaterials Using the Fiber Drawing Method

Metamaterials are man-made composite materials, fabricated by assembling components much smaller than the wavelength at which they operate 1. They owe their electromagnetic properties to the structure of their constituents, instead of the atoms that compose them. For example, sub-wavelength metal wires can be arranged to possess an effective electric permittivity that is either positive or negative at a given frequency, in contrast to the metals themselves 2. This unprecedented control over the behaviour of light can potentially lead to a number of novel devices, such as invisibility cloaks 3, negative refractive index materials 4, and lenses that resolve objects below the diffraction limit 5. However, metamaterials operating at optical, mid-infrared and terahertz frequencies are conventionally made using nano- and micro-fabrication techniques that are expensive and produce samples that are at most a few centimetres in size 6-7. Here we present a fabrication method to produce hundreds of meters of metal wire metamaterials in fiber form, which exhibit a terahertz plasmonic response 8. We combine the stack-and-draw technique used to produce microstructured polymer optical fiber 9 with the Taylor-wire process 10, using indium wires inside polymethylmethacrylate (PMMA) tubes. PMMA is chosen because it is an easy to handle, drawable dielectric with suitable optical properties in the terahertz region; indium because it has a melting temperature of 156.6 &deg;C which is appropriate for codrawing with PMMA. We include an indium wire of 1 mm diameter and 99.99% purity in a PMMA tube with 1 mm inner diameter (ID) and 12 mm outside diameter (OD) which is sealed at one end. The tube is evacuated and drawn down to an outer diameter of 1.2 mm. The resulting fiber is then cut into smaller pieces, and stacked into a larger PMMA tube. This stack is sealed at one end and fed into a furnace while being rapidly drawn, reducing the diameter of the structure by a factor of 10, and increasing the length by a factor of 100. Such fibers possess features on the micro- and nano- scale, are inherently flexible, mass-producible, and can be woven to exhibit electromagnetic properties that are not found in nature. They represent a promising platform for a number of novel devices from terahertz to optical frequencies, such as invisible fibers, woven negative refractive index cloths, and super-resolving lenses.

Metamaterials at terahertz frequencies offer unique opportunities, but are challenging to fabricate in bulk. We adapt the fabrication procedure for microstructured polymer optical fibers to inexpensively fabricate metamaterials potentially on an industrial scale. We produce polymethylmethacrylate fibers containing ~10 &mu;m diameter indium wires separated by ~100 &mu;m, which exhibit a terahertz plasmonic response.

ファイバー描画法を用いたメタマテリアルの作製

Metamaterials are man-made composite materials, fabricated by assembling components much smaller than the wavelength at which they operate 1. They owe ...

Integrating a Triplet-triplet Annihilation Up-conversion System to Enhance Dye-sensitized Solar Cell Response to Sub-bandgap Light

The poor response of dye-sensitized solar cells (DSCs) to red and infrared light is a significant impediment to the realization of higher photocurrents and hence higher efficiencies. Photon up-conversion by way of triplet-triplet annihilation (TTA-UC) is an attractive technique for using these otherwise wasted low energy photons to produce photocurrent, while not interfering with the photoanodic performance in a deleterious manner. Further to this, TTA-UC has a number of features, distinct from other reported photon up-conversion technologies, which renders it particularly suitable for coupling with DSC technology. In this work, a proven high performance TTA-UC system, comprising a palladium porphyrin sensitizer and rubrene emitter, is combined with a high performance DSC (utilizing the organic dye D149) in an integrated device. The device shows an enhanced response to sub-bandgap light over the absorption range of the TTA-UC sub-unit resulting in the highest figure of merit for up-conversion assisted DSC performance to date.

An integrated device, incorporating a dye-sensitized solar cell and triplet-triplet annihilation up-conversion unit was produced, affording enhanced light harvesting, from a wider section of the solar spectrum. Under modest irradiation levels a significantly enhanced response to low energy photons was demonstrated, yielding a record figure of merit for dye-sensitized solar cells.

サブバンドギャップ光に色素増感型太陽電池の応答を増強する三重項 - 三重消滅アップコンバージョンシステムの統合

The poor response of dye-sensitized solar cells (DSCs) to red and infrared light is a significant impediment to the realization of higher photocurrents ...

Preparation and Friction Force Microscopy Measurements of Immiscible, Opposing Polymer Brushes

Solvated polymer brushes are well known to lubricate high-pressure contacts, because they can sustain a positive normal load while maintaining low friction at the interface. Nevertheless, these systems can be sensitive to wear due to interdigitation of the opposing brushes. In a recent publication, we have shown via molecular dynamics simulations and atomic force microscopy experiments, that using an immiscible polymer brush system terminating the substrate and the slider surfaces, respectively, can eliminate such interdigitation. As a consequence, wear in the contacts is reduced. Moreover, the friction force is two orders of magnitude lower compared to traditional miscible polymer brush systems. This newly proposed system therefore holds great potential for application in industry. Here, the methodology to construct an immiscible polymer brush system of two different brushes each solvated by their own preferred solvent is presented. The procedure how to graft poly(N-isopropylacrylamide) (PNIPAM) from a flat surface and poly(methyl methacrylate) (PMMA) from an atomic force microscopy (AFM) colloidal probe is described. PNIPAM is solvated in water and PMMA in acetophenone. Via friction force AFM measurements, it is shown that the friction for this system is indeed reduced by two orders of magnitude compared to the miscible system of PMMA on PMMA solvated in acetophenone.

The methodology to perform friction force microscopy experiments for contacting brushes is presented: Two polymer brushes that are grafted from (a) substrates and (b) colloidal probes are slid to show that, by using two contacting immiscible brush systems, friction in sliding contacts is reduced compared to miscible brush systems.

ポリマーブラシに反対非混和性の調製と摩擦力顕微鏡の測定、

Solvated polymer brushes are well known to lubricate high-pressure contacts, because they can sustain a positive normal load while maintaining low ...

A Testing Platform for Durability Studies of Polymers and Fiber-reinforced Polymer Composites under Concurrent Hygrothermo-mechanical Stimuli

The durability of polymers and fiber-reinforced polymer composites under service condition is a critical aspect to be addressed for their robust designs and condition-based maintenance. These materials are adopted in a wide range of engineering applications, from aircraft and ship structures, to bridges, wind turbine blades, biomaterials and biomedical implants. Polymers are viscoelastic materials, and their response may be highly nonlinear and thus make it challenging to predict and monitor their in-service performance. The laboratory-scale testing platform presented herein assists the investigation of the influence of concurrent mechanical loadings and environmental conditions on these materials. The platform was designed to be low-cost and user-friendly. Its chemically resistant materials make the platform adaptable to studies of chemical degradation due to in-service exposure to fluids. An example of experiment was conducted at RT on closed-cell polyurethane foam samples loaded with a weight corresponding to ~50% of their ultimate static and dry load. Results show that the testing apparatus is appropriate for these studies. Results also highlight the larger vulnerability of the polymer under concurrent loading, based on the higher mid-point displacements and lower residual failure loads. Recommendations are made for additional improvements to the testing apparatus.

The durability of polymers and fiber-reinforced polymer composites in service is a critical aspect for their designs and condition-based maintenance. We present a novel low-cost laboratory testing platform for the investigation of the influence of concurrent mechanical and environmental loadings, and may help design more efficient yet safer composite structures.

同時Hygrothermo-機械的刺激下でのポリマーおよび繊維強化ポリマー複合材料の耐久性研究のための試験プラットホーム

The durability of polymers and fiber-reinforced polymer composites under service condition is a critical aspect to be addressed for their robust designs ...

Electroactive Polymer Nanoparticles Exhibiting Photothermal Properties

A method for the synthesis of electroactive polymers is demonstrated, starting with the synthesis of extended conjugation monomers using a three-step process that finishes with Negishi coupling. Negishi coupling is a cross-coupling process in which a chemical precursor is first lithiated, followed by transmetallation with ZnCl2. The resultant organozinc compound can be coupled to a dibrominated aromatic precursor to give the conjugated monomer. Polymer films can be prepared via electropolymerization of the monomer and characterized using cyclic voltammetry and ultraviolet-visible-near infrared (UV-Vis-NIR) spectroscopy. Nanoparticles (NPs) are prepared via emulsion polymerization of the monomer using a two-surfactant system to yield an aqueous dispersion of the polymer NPs. The NPs are characterized using dynamic light scattering, electron microscopy, and UV-Vis-NIR-spectroscopy. Cytocompatibility of NPs is investigated using the cell viability assay. Finally, the NP suspensions are irradiated with a NIR laser to determine their effectiveness as potential materials for photothermal therapy (PTT).

A protocol is presented for the synthesis and preparation of nanoparticles consisting of electroactive polymers.

電気活性ポリマーナノ粒子出展光熱プロパティ

A method for the synthesis of electroactive polymers is demonstrated, starting with the synthesis of extended conjugation monomers using a three-step ...

Fiber Optic Distributed Sensors for High-resolution Temperature Field Mapping

The reliability of computational fluid dynamics (CFD) codes is checked by comparing simulations with experimental data. A typical data set consists chiefly of velocity and temperature readings, both ideally having high spatial and temporal resolution to facilitate rigorous code validation. While high resolution velocity data is readily obtained through optical measurement techniques such as particle image velocimetry, it has proven difficult to obtain temperature data with similar resolution. Traditional sensors such as thermocouples cannot fill this role, but the recent development of distributed sensing based on Rayleigh scattering and swept-wave interferometry offers resolution suitable for CFD code validation work. Thousands of temperature measurements can be generated along a single thin optical fiber at hundreds of Hertz. Sensors function over large temperature ranges and within opaque fluids where optical techniques are unsuitable. But this type of sensor is sensitive to strain and humidity as well as temperature and so accuracy is affected by handling, vibration, and shifts in relative humidity. Such behavior is quite unlike traditional sensors and so unconventional installation and operating procedures are necessary to ensure accurate measurements. This paper demonstrates implementation of a Rayleigh scattering-type distributed temperature sensor in a thermal mixing experiment involving two air jets at 25 and 45 &#176;C. We present criteria to guide selection of optical fiber for the sensor and describe installation setup for a jet mixing experiment. We illustrate sensor baselining, which links readings to an absolute temperature standard, and discuss practical issues such as errors due to flow-induced vibration. This material can aid those interested in temperature measurements having high data density and bandwidth for fluid dynamics experiments and similar applications. We highlight pitfalls specific to these sensors for consideration in experiment design and operation.

We demonstrate use of a fiber optic distributed sensor for mapping the temperature field of mixing air jets. The Rayleigh scattering-based sensor generates thousands of data points along a single fiber to provide exceptional spatial resolution that is unattainable with traditional sensors such as thermocouples.

高分解能温度フィールドマッピングのための光ファイバの分散センサ

The reliability of computational fluid dynamics (CFD) codes is checked by comparing simulations with experimental data. A typical data set consists ...

Morphology Control for Fully Printable Organic&#8211;Inorganic Bulk-heterojunction Solar Cells Based on a Ti-alkoxide and Semiconducting Polymer

The photoactive layer of a typical organic thin-film bulk-heterojunction (BHJ) solar cell commonly uses fullerene derivatives as the electron-accepting material. However, fullerene derivatives are air-sensitive; therefore, air-stable material is needed as an alternative. In the present study, we propose and describe the properties of Ti-alkoxide as an alternative electron-accepting material to fullerene derivatives to create highly air-stable BHJ solar cells. It is well-known that controlling the morphology in the photoactive layer, which is constructed with fullerene derivatives as the electron acceptor, is important for obtaining a high overall efficiency through the solvent method. The conventional solvent method is useful for high-solubility materials, such as fullerene derivatives. However, for Ti-alkoxides, the conventional solvent method is insufficient, because they only dissolve in specific solvents. Here, we demonstrate a new approach to morphology control that uses the molecular bulkiness of Ti-alkoxides without the conventional solvent method. That is, this method is one approach to obtain highly efficient, air-stable, organic-inorganic bulk-heterojunction solar cells.

A method for fully printable, fullerene-free, highly air-stable, bulk-heterojunction solar cells based on Ti alkoxides as the electron acceptor and the electron-donating polymer fabrication is described here. Moreover, a method for controlling the morphology of the photoactive layer through the molecular bulkiness of the Ti-alkoxide units is reported.

チタンアルコキシドおよび半導体ポリマーに基づいて、完全に印刷可能な有機 - 無機バルクヘテロ接合太陽電池用形態制御

The photoactive layer of a typical organic thin-film bulk-heterojunction (BHJ) solar cell commonly uses fullerene derivatives as the electron-accepting ...

Fabrication of Polymer Microspheres for Optical Resonator and Laser Applications

This paper describes three methods of preparing fluorescent microspheres comprising &#960;-conjugated or non-conjugated polymers: vapor diffusion, interface precipitation, and mini-emulsion. In all methods, well-defined, micrometer-sized spheres are obtained from a self-assembling process in solution. The vapor diffusion method can result in spheres with the highest sphericity and surface smoothness, yet the types of the polymers able to form these spheres are limited. On the other hand, in the mini-emulsion method, microspheres can be made from various types of polymers, even from highly crystalline polymers with coplanar, &#960;-conjugated backbones. The photoluminescent (PL) properties from single isolated microspheres are unusual: the PL is confined inside the spheres, propagates at the circumference of the spheres via the total internal reflection at the polymer/air interface, and self-interferes to show sharp and periodic resonant PL lines. These resonating modes are so-called "whispering gallery modes" (WGMs). This work demonstrates how to measure WGM PL from single isolated spheres using the micro-photoluminescence (&#181;-PL) technique. In this technique, a focused laser beam irradiates a single microsphere, and the luminescence is detected by a spectrometer. A micromanipulation technique is then used to connect the microspheres one by one and to demonstrate the intersphere PL propagation and color conversion from coupled microspheres upon excitation at the perimeter of one sphere and detection of PL from the other microsphere. These techniques, &#181;-PL and micromanipulation, are useful for experiments on micro-optic application using polymer materials.

Protocols for the synthesis of microspheres from polymers, the manipulation of microspheres, and micro-photoluminescence measurements are presented.

光共振器およびレーザ応用のためのポリマーマイクロスフェアの作製

This paper describes three methods of preparing fluorescent microspheres comprising &#960;-conjugated or non-conjugated polymers: vapor diffusion, ...

Study of Siphon Breaker Experiment and Simulation for a Research Reactor

Under the design conditions of a research reactor, the siphon phenomenon induced by pipe rupture can cause continuous outward flow of water. To prevent this outflow, a control device is required. A siphon breaker is a type of safety device that can be utilized to control the loss of coolant water effectively.
To analyze the characteristics of siphon breaking, a real-scale experiment was conducted. From the results of the experiment, it was found that there are several design factors that affect the siphon breaking phenomenon. Therefore, there is a need to develop a theoretical model capable of predicting and analyzing the siphon breaking phenomenon under various design conditions. Using the experimental data, it was possible to formulate a theoretical model that accurately predicts the progress and the result of the siphon breaking phenomenon. The established theoretical model is based on fluid mechanics and incorporates the Chisholm model to analyze two-phase flow. From Bernoulli&#39;s equation, the velocity, quantity, undershooting height, water level, pressure, friction coefficient, and factors related to the two-phase flow could be obtained or calculated. Moreover, to utilize the model established in this study, a siphon breaker analysis and design program was developed. The simulation program operates on the theoretical model basis and returns the result as a graph. The user can confirm the possibility of the siphon breaking by checking the shape of the graph. Furthermore, saving the entire simulation result is possible and it can be used as a resource for analyzing the real siphon breaking system.
In conclusion, the user can confirm the status of the siphon breaking and design the siphon breaker system using the program developed in this study.

The siphon breaking phenomenon was investigated experimentally and a theoretical model was proposed. A simulation program based on the theoretical model was developed and the results of the simulation program were compared with experimental results. It was concluded that the results of the simulation program matched the experimental results well.

研究用原子炉のサイフォン ブレーカー実験とシミュレーションに関する研究

Under the design conditions of a research reactor, the siphon phenomenon induced by pipe rupture can cause continuous outward flow of water. To prevent ...

繊維の品質管理を強化するインストール方法強化ポリマー スパイク アンカー

繊維の品質管理を強化するインストール方法強化ポリマースパイクアンカー