• 제목/요약/키워드: 요철단면

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단면형상 변화에 따른 고정된 부유식방파제의 유동장 분석과 소파성능에 관한 연구 (A Study on Analysis of vortex and Wave Screening Performance for Fixed-Floating Breakwater According to Cross section)

  • 김흔;윤재선;조용식
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 한국방재학회 2011년도 정기 학술발표대회
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    • pp.54-54
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    • 2011
  • 기존의 착저식 방파제를 보완하기 위하여 부유식 방파제가 개발되었고, 많은 연구가 선행되어 왔다. 부유식 방파제의 최대 장점은 경제성과 친환경성이다. 그러나 부유식 방파제는 소파성능이 떨어진다는 단점이 있으며, 이를 개선하기 위해 잠재와 혼용, 배열형에 관한 연구등이 선행되어왔다. 그러나 이것은 경제성이라는 강점을 고려하지 못하였다. 그래서 본 연구에서는 부유식 방파제의 중요한 장점중 하나인 경제성을 고려해, 단면현상 변화만을 이용하여 부유식 방파제의 소파성능 개선하고자 하였다. RANS(Reynolds averaged Navier-Stokes) 방정식에 기초하여 VOF법과 $k-{\varepsilon}$ 난류모델을 결합한 수치모델인 CADMAS-SURF를 이용하였으며, 구조물 단면형상 변화를 이용해 와의 상호 간섭을 유도하였고, 이에 따른 투과율 변화를 관찰 하였다. 결과를 살펴보면 요철1 단면에서는 구조물 전면 하단부분과 구조물 후면 하단부분에서 와의 간섭이 일어났으며 가장 아래 요철 부분에서 유속의 전달현상이 보인다. 투과계수는 일반적인 부유식 방파제와 마찬가지로 L/B가 1~4사이 값인, 비교적 단주기에서는 0.3~0.4의 투과율을 보였으나 L/B가 5를 넘어가면서 0.45~0.55의 투과율을 보였고, 요철2 단면에서는 전면과 후면에서 발달한 와가 전, 후면 돌출부에 의해 바닥까지 전파되지 못하는 양상을 보였으며, 돌출부 사이 중앙부분에서 가장 활발한 와의 간섭을 관찰 할 수 있었다. 돌출부 아래에서 역시 강력한 와의 간섭을 보이고 있다. 투과율 역시 가장 낮은 값을 보였으며 비교적 단주기 구간인 B/L 1~4 에서는 0.2~0.35 사이의 값을 가졌으며 5~10사이구간에서는 0.35~0.34의 값을 보이고 있다. 이 같은 결과는 와의 간섭이 가장 활발하게 나타난 결과로 보인다. 그리고 요철 3단면에서는 전면 돌출부 끝단에서의 활발한 와의 간섭을 관찰 할 수 있었다. 투과율은 세 단면 중 가장 높은 값의 투과율을 보이지만 B/L 3~4 구간에서 요철1 경우보다 낮은 값의 투과율을 보이고 있다. 결과에서 보듯이 도출부의 적절한 조합과 배치를 통해 언급한 연구목표(와의 생성과 간섭, 방파효율 개선)를 달성하였고 추후에 돌출부의 크기와 배치, 흘수의 영향, 수심의 영향 등을 고려한 연구가 진행된다면 더욱 우수한 단면형상을 개발 할 것이라 예상된다.

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장주기파에 효율적인 부유식방파제에 대한 연구 I: 사다리꼴과 요철 단면형상에 대하여 (A Study on the Long-Wave Effective Floating Breakwater I: On Trapezoid and Prominence Cross Section)

  • 김도영;안용호
    • 한국해양공학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.7-11
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    • 2001
  • In this paper, trapezoid sections and prominence sections were examined to improve the performance of floating breakwater in long waves. The linear potential theory is used and the boundary element method with a matching boundary is employed for numerical computation. The effects of the side slope of the trapezoid section and the geometry ratio of the prominence section on the floating breakwater were examined. It was found that trapezoid sections show lower transmission coefficients than the rectangular sections in the long wave range. In prominence sections the size of the sides are more important than the size of the top. Proper choices of the pontoon type geometry may move the local minimum point of the wave transmission coefficient toward the longer wave ranges and improve the performance of the floating breakwater in the long wave range for a given wave period.

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요철단면 SC보의 휨 내력에 관한 연구 (A Study on Flexural Strength of Prominent Section of SC Beams)

  • 류수현;안형준
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제10권1호
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    • pp.197-204
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    • 2006
  • 본 연구는 전단연결재 없이 부착면적을 확대한 요철 단면SC보의 휨 거동을 실험하여 이론 해석 및 상용 구조해석 프로그림인 ANSYS해석 결과와 비교 강판과 콘크리트의 부착성능과 초기강성 등을 분석하였고 이를 통해 효율적인 SC보의 실용화를 위한 기초 연구 자료를 제공하고자 한다. 실험결과는 이론값의 88%-98% 정도의 내력을 발휘한 것으로 나타났으며, 합성율은 분석결과 30-70%로 완전합성에 이르지 못한 것으로 나타나 완전합성을 발휘할 수 있는 접합방법의 필요성을 확인할 수 있었다.

섬유단면형상에 따른 직물의 광택특성 (Optical property according to the fiber cross-sectional shape)

  • 심현주;홍경아
    • 한국감성과학회:학술대회논문집
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    • 한국감성과학회 2003년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.171-172
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    • 2003
  • 직물의 외관 품위는 직물의 촉각뿐만 아니라 시각적인 자극에 의해서 크게 결정된다. 견직물이나 양모직물의 광택 등 자연스러운 광학적 특성은 특히 구성 섬유의 특성이나 구성사의 구조, 직물 조직 등과 밀접한 관계가 있는데 그 중 섬유단면형태가 가장 중요한 인자라고 할 수 있다. 따라서 단면형상에 따른 직물의 외관 감성 특히 시각특성에 미치는 영향을 알아보기 위하여 직물의 광택도를 측정하였다. 그 결과 섬유 단면의 요철이 많으면 광택도가 감소하면 섬유단면이 매끈한 부분이 많은 섬유는 광택도가 증가하였다. 그러나 이섬도 혼섬단면사로 구성된 직물은 광택이 우수하면서 은은함을 부여해주었다.

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비대칭 격벽단면을 갖는 프리캐스트 바닥판 이음부의 구조성능 평가 (Evaluation on Structural Performance of Joint with Asymmetric Ribbed Connection Details used in Precast Bridge Deck)

  • 정철헌;변태관;김인규;신동호;이한주
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제29권2호
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    • pp.159-167
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    • 2017
  • 프리캐스트 바닥판은 공기단축 및 고품질 확보라는 장점으로 인해 급속시공이 요구되는 현장에서 현장타설 바닥판의 효과적인 대안으로 평가받고 있다. 그러나 프리캐스트 바닥판 공법은 바닥판간 이음부가 존재하며, 이음부의 연결성능에 따라 전체 교량 구조물의 성능이 좌우되므로 이음부의 연결성능 확보가 중요한 요소이다. 본 연구에서는 기존의 프리캐스트 바닥판 연결시스템을 개선한 비대칭 구조의 요철형 이음단면을 갖는 연결형식을 제안하였으며, 요철의 격벽길이에 따른 구조실험을 수행하여 제안된 연결형식의 휨성능을 평가하였다. 실험결과, 본 연구에서 제안된 연결형식은 격벽 부분에서의 철근의 정착 및 부착파괴 방지가 가장 중요한 요소인 것으로 나타났으며, 이음부 단면 요철의 격벽길이를 짧게 하는 것이 일체형 구조로서의 효과를 발휘하는 데에 보다 유리한 것으로 나타났다. 요철의 격벽길이 증가에 따라 구조성능이 다소 감소되는 것으로 나타났으나 격벽의 길이와 관계없이 제안된 연결형식은 충분한 휨 저항성능을 확보하고 있으며, 프리캐스트 바닥판 이음부에 효과적으로 적용 가능할 것으로 판단된다.

요철형 이음단면을 갖는 프리캐스트 교량 바닥판의 휨성능 평가 (Evaluation on Flexural Performance of Precast Bridge Decks with Ribbed Connection)

  • 신동호;박세진;오현철;김인규;김영진
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제19권3호
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    • pp.1-9
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    • 2015
  • 전 세계적으로 노후교량이 급증함에 따라 교량 신설 뿐만 아니라 교체 및 유지관리의 중요성이 강조되고 있다. 기존 교량의 교체 및 신설에 주로 적용되고 있는 현장타설바닥판은 초기균열로 인한 품질저하 우려, 인건비 상승, 보수 및 교체의 어려움, 공기 증가 그리고 도심지 교통체증으로 인한 간접비용 증가 등 여러 문제점을 내포하고 있다. 반면에 공장에서 사전 제작후 현장에서 조립되는 프리캐스트 바닥판 공법은 공장제작으로 품질확보, 급속시공이 가능하므로 기존 현장타설 바닥판의 효과적인 대안으로 제시되고 있다. 이러한 프리캐스트 바닥판은 바닥판간 이음부가 균열 및 누수 등으로 가장 취약하므로 소요강도와 내구성을 확보할 수 있는 바닥판 간 이음부 연결기술이 중요하다. 본 연구에서는 기존공법을 개선한 요철형 이음단면을 갖는 프리캐스트 교량 바닥판을 제안하고 이음형식별 요소실험을 통해 휨성능을 비교 및 검증하였다.

사각 또는 반원 형상의 요철이 설치된 채널 내부의 유동 및 열전달의 큰에디모사 (Large Eddy Simulation of Flow and Heat Transfer in a Channel Roughened by Square or Semicircle Ribs)

  • 안준;최해천;이준식
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2004년도 춘계학술대회
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    • pp.1436-1441
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    • 2004
  • The internal cooling passage of a gas turbine blade can be modeled as a ribbed channel. Most studies have considered square ribs. However, the ribs can be rounded due to improper manufacturing or wear during the operation. Hence, we have studied two different rib geometries in this study, i.e. square and semicircle ribs. We have performed large eddy simulations (LES) and experiments to validate the results from the simulations. LES predicts the detailed flow and thermal features, which have not been captured by simulations using turbulence models. By investigating the instantaneous flow and thermal fields, we propose the mechanisms for the local heat transfer distribution between ribs. For both the geometries, heat transfer is enhanced by the entrainment of the cold fluid by the vortical motions and impingement of the entrained cold fluid on the ribs.

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보강 박스 구조물의 진동 및 응력 해석 (Vibration and Stress Analysis of Stiffened Box Structure)

  • 이영신;한재도;한유희;서정
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 1994년도 추계학술대회논문집; 한국종합전시장, 18 Nov. 1994
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    • pp.111-115
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    • 1994
  • 본 연구에서는 보강 되지 않은 사각단면 박스 구조물, 보강된 사각 단면 박스 구조물, 그리고 보강된 요철형 단면 박스 구좀ㄹ에 대하여 양단 고정(clamped-clamped)과 일단 고정 타단 자유(clamped-free)의 경계 조건에 대해 실험적 진동 해석을 수행 하였으며, 유한요소 code인 ANSYS를 이용하여 유한 요소 해석을 수행하였다. 또한 유한 요소 해석과 실험을 통하여 신뢰성이 검증된 요소를 각 박스 구조물에 적용하여 각 경우에 대한 응력해석을 유한요소법을 이용하여 수행하였다. 또한 각각의 경우에 보강재의 개수 및 단면 형상 변화, 그리고 두께 변화가 진동과 응력에 미치는 민감도를 연구하였다.

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유한요소해석에 의한 요철형 이음단면을 갖는 프리캐스트 바닥판의 휨성능 평가 (Evaluation on Flexural Performance of Precast Decks with Ribbed Joint by FEM)

  • 오현철;정철헌;강명구;박세진;신동호
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제20권1호
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    • pp.85-94
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    • 2016
  • 본 연구에서는 요철형 이음단면을 갖는 프리캐스트 교량 바닥판 이음부의 정적 휨성능을 예측하기 위한 비선형 유한요소해석 모델을 구성하였으며, 선행연구에 의한 실험결과와의 비교를 통해 유한요소해석의 적합성을 확인하였다. 유한요소해석 모델을 구성하는 재료특성으로 각각의 이론을 적용하였으며, 실험결과 및 사전 변수해석을 통해 입력변수들을 결정하여 유한요소해석 모델을 구성하였다. 본 연구에서 수행된 유한요소해석 결과는 각각의 실험체에 대한 구조적 거동을 평균 5% 이내로 비교적 정확하게 추정하는 것으로 나타났으며, 소성 변형률 분포로부터 각 실험체의 균열양상 및 파괴형태를 간접적으로 예측할 수 있었다. 따라서 본 연구에서 사용된 유한요소해석 모델은 향후 프리캐스트 바닥판 이음부의 극한거동 예측 및 이음부의 설계식 도출을 위한 변수해석 연구 등에 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

터빈 기익 내부관 열전달 증대를 위해 설치된 요철의 형상 효과 (Effects of Rib Cross Section Shapes on Heat Transfer of a Rib-Roughened Duct)

  • 우성제;권혁진;조형희
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제23권1호
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    • pp.149-157
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    • 1999
  • Heat transfer in a duct is augmented remarkably by rib turbulators. However, increasing friction loss is accompanied due to ribs disturbing flows. Hence, pressure drops and heat transfer are considered simultaneously to decide heat/mass transfer performance in a rib-roughened duct. In the present study, the effects of rib cross section shape on pressure drop through a duct are investigated as well as those on heat transfer characteristics. The results show that the characteristics of heat/mass transfer and friction loss in the duct roughened with triangular ribs are similar to those with square ribs, while significantly different from those with semicircular ribs. The best performance in the duct is obtained by using semicircular shaped ribs among three types of ribs for the large rib angles of ${\alpha}{\geq}63^{\circ}$.