Finite element simulations are being widely used to increase the efficiency and effectiveness of design of bulk metal forming processes. In such simulations, proper consideration of friction condition is crucial in obtaining reliable results. For this purpose, tip test based on backward extrusion was proposed recently. In this lest, a cylindrical billet is positioned in a shallow groove of a counter punch for centering purpose and formation of a radial tip is induced on the extruded end of the workpiece. In this study, the effect of centering groove on tip test was investigated. The quantitative ratio of the shear friction factors between the punch and die was numerically determined depending on the shape of centering groove. Also, surface expansion and pressure distribution along the punch and die were considered in order to better understand the reason that friction condition at the punch compared to the one of die was more severe.
An experimental study is made of turbulent shear flows in a nearly two-dimensional 90.deg. curved duct by using the hot-wire anemometer. The Reynolds normal and shear stresses, triple velocity products, integral length scales, Taylor micro length scales and dissipation length scales are measured and analyzed. For a positive shear at the inlet, the afore-mentioned turbulence quantities are all suppressed. However, when the inlet shear flow is negative, they are augmented, i.e., the convex curvature suppresses the turbulence whereas the concave curvature augments it. It is found that the curvature effects are rather sensitive to the triple velocity products than the Reynolds stresses. The evolution of turbulence under the curvature with the different shear conditions is well described by the modified curvature parameter S' and the non-dimensional development time ${\tau}$.'
본 연구는 돈육의 비인기 부위를 기준으로 하고, 우육을 일부 배합하여 관능적 특성을 살린 돈육과 우육의 적절한 배합비를 결정하여 재구성 반건조 육포를 제조하여 품질 특성을 조사하는 데에 있다. 전체적으로 배합비에 상관없이 케이싱으로 충전 후 제조한 재구성 반건조 육포중 셀룰로오즈로 제조한 재구성 육포가 건조가 잘 이루어져 수분 함량($32{\sim}36%$)과 수분활성도($0.83{\sim}0.85$)가 가장 낮아 전단력이나 metmyoglobin 함량이 높았으나 관능 평가에서 대체로 좋은 평가를 받아 재구성 반건조 육포 제조에 가장 알맞은 성형틀로 선택하였다. 또한 원하고자 하는 결착력이 좋고 조직감이 개선된 재구성 반건조 육포의 배합비에 있어서 T-3 배합비인 돈육과 우육의 비율이 90:10 이며, 결합육으로서 돈육과 우육이 5:5의 비율을 유지하였을 때, 이화학적 특성 및 관능적 특성에 있어서 재구성 반건조 육포로서 가장 좋은 평가를 받았다.
With the recent increase in the demand for the net-shape forming, numerical simulations are being commonly adopted to increase the efficiency and effectiveness of design of bulk metal forming processes. Proper consideration of tribological problems at the contact interface between the tool and workpiece is crucial in such simulations. In other words, lubrication and friction play important roles in metal forming by influencing the metal flow, forming load and die wear. In order to quantitatively estimate such friction condition or lubricant characteristic, the constant shear friction model is widely used for bulk deformation analyses. For this, new friction testing method based on the forward or backward extrusion process is proposed to predict the shear friction factor in this work. In this method, the tube-shaped punch pressurizes the workpiece so that the heights at the center and outer of punch (or mandrel) become different according to the friction condition. That is, the height at the center of punch is higher than that at the outer of the punch when the friction condition at the contact interface is severe. From this founding, the proposed friction testing method can be applied to effectively evaluate the friction condition in bulk metal forming processes.
In family mold, defects are frequently occurred by an excessive packing the smaller volume cavity during molding. Although runner size could be optimized by CAE analysis or experimental data, the filling imbalance is hardly avoided in the actual injection molding process by various means. Before this study, we developed a variable-runner system for balancing the cavity-filling for three resins (ABS, LDPE, and PA66) in the family-mold, and examined the effect of cross-sectional area reduction of a runner in the system. In this study, we examined the conditions of the pressure and temperature in the system with a CAE analysis. We also analyzed the influence of the rheological characteristic of resins to the balancing-capability of the system in order to help mold designers easily adopt the variable-runner system to their design.
수지이동 성형공정에서 섬유직조가 수지에 의해 함침될 때 발생하는 기공 또는 나쁜 젖음성은 최종 성형품의 물성 저하에 심각한 영향을 미치게 된다. 본 연구에서는 함침공정에서의 수지 유동특성을 파악하고 기공 형성기구를 규명하기 위하여, 빔 형태의 금형을 대상으로 실리콘 오일과 평직형태의 유리섬유를 사용하여 미시적인 유동가시화 실험을 수행하였다. 시간과 압력에 따른 수지의 침투길이를 측정함으로써 섬유직조의 기공률에 따른 비정상상태의 투과계수와 모세관압을 측정하였고, 낮은 조업압력과 낮은 기공률에서는 모세관압이 함침공정에서 중요한 가공변수임을 확인할 수 있었다. 비디오 카메라를 이용하여 유동전단면의 이동을 근접 확대 촬영하여 기공이 형성되는 과정을 미시적으로 관찰함으로써, 섬유와 수지의 표면에너지에 의해 발생되는 모세관압이 기공의 형성에 미치는 영향을 조사하였다. 그 결과, 수지충전을 유발하는 전체 구동압력에서 모세관압이 상대적으로 클수록 기공은 더욱 쉽게 생성되는 것으로 나타났다. 또한 수지의 점도와 섬유직조의 기공률이 각각 변화할 때, 모세관수에 따른 기공의 함량을 화상 해석 기법(image analysis technique)을 사용하여 정량적으로 측정하였다. 수지가 섬유직조 내로 함침될 때 임계모세관수(Ca~2.75$\times$$10^{-3})이상에서는 기공이 형성되지 않았으며, 그 이하에서는 모세관수가 감소함에 따라 기공의 함량이 지수적으로 증가하였다. 생성된 기공의 함량은 점도에 관계없이 유사한 변화 경향을 보였으며, 모세관수가 동일한 조건에서는, 기공률이 감소함에 따라 기공의 함량이 감소하였다.
본 연구는 국내에서 사용되고 있는 대표적인 파형강판 단면에 대하여 구조적 성능을 검토해 본 후, 현재 국내 제강업체에서 생산 가능한 최대 강판 폭을 고려한 최적 형상의 파형강판 단면을 제안하였다. 파형강판 단면의 검토에는 AISI(1986)를 사용하여 강판의 전단력과 모멘트를 고려하여 최적 단면의 역학적 한계를 정하였고, 성형성과 형상, 성형 후의 강판의 폭과 성형 전의 강판의 폭의 비율을 고려하여 기하학적 한계를 정하였다. 기존 파형강판에 본 연구에서 개발한 최적단면 탐색 알고리즘을 적용하여 강판의 성능을 검토 해본 결과, 굽힘반지름이 76mm이고, 내부굽힘각이 $50^{\circ}$ 부근에서 허용하중과 단면이차모멘트가 가장 큰 값을 나타내는 것을 확인할 수 있었다. 또한 현재 국내의 강판 제작성을 고려하여 강판폭 1,550mm, 길이 4,700mm의 SS490 강재를 사용하여 최적 단면 탐색 알고리즘을 적용한 결과, 기존 파형강판보다 두 배 이상의 성능을 발휘할 수 있는 새로운 단면들을 개발하였다.
사출구 온도$(110,\;120^{\circ}C)$와 사출구멍 직경(1.0, 2.0, 3.0 mm)을 달리하여 제조한 압출성형 인삼의 추출패턴, 추출속 도상수, 추출수율 및 조사포닌 함량의 변화를 분석하였다. 인삼 추출물의 갈색도와 적색도는 유효성분의 지표가 되므로 인삼의 추출패턴과 추출속도상수를 알아보기 위해 침출시간(1 min에서 50 min)에 따른 갈색도와 적색도를 구하였다. 갈색도와 적색도는 추출시간 1분에서 50분까지 증가하는 경향을 보였다. 또한 갈색도와 적색도 추출속도상수는 사출구온도가 $110^{\circ}C$에서 $120^{\circ}C$로 증가함에 따라 증가하였으며 사출구 온도 $110^{\circ}C$, 사출구멍 직경 2.0 mm에서 추출속도상수가 가장 낮았다. 원료 백삼분말의 추출수율은 $21\%$를 나타냈으며 백삼 압출성형물의 추출수율은 약 $40\%$를 보여 압출성형공정을 통해 추출수율이 약 2배 증가하였다. 사출구 온도가 $110^{\circ}C$에서 $120^{\circ}C$로 증가함에 따라 추출수율은 증가하였으며 사출구멍 직경이 1.0 mm에서 3.0 mm로 증가함에 따라 증가하는 경향을 보였다. 본 실험에서 사출구온도 $120^{\circ}C$와 직경 3.0 mm의 사출구멍 1개 에서 추출수율이 가장 높았다. 사출구 온도에 따른 조사포닌 함량은 직경 3.0 mm인 사출구멍 1개인 경우, 사출구 온도 $110^{\circ}C$와 $120^{\circ}C$에서 각각 높은 값을 나타내었다. 압출성형 인삼의 추출율과 추출 속도의 증가는 압출성형공정을 통한 기공의 형성과 전단력에 의한 세포벽의 파괴에 기인한 것으로 판단되었다.\%$로 가장 많이 함유되어 있었다. 비타민 A는 올리브 잎 5.10 mg/100 g, 월계수 잎 6.49 mg/100 g로 나타났고 비타민 C는 올리브 잎 36.64 mg/100 g, 월계수 잎 13.86 mg/100 g로 나타났다. 올리브 잎과 월계수 잎 모두에서 비타민 $B_1,\;B_2$, niacin이 소량 함유되어 있었으며 $B_6$과 $B_{12}$은 검출되지 않았다.한다면 더욱 명확해질 수 있으리라 생각된다. 1일 30 mg이라는 양은 우리들이 섭취할 때는 80 mg(1포)에 해당하는 양이다. 따라서 사람에 따라 차이가 있을 수 있으나 일반적으로 꾸준히 1일 1포 이상의 섭취는 체내 중금속 농도를 감소시키는데 도움을 줄 수 있으리라 판단된다.으나(p<0.05) DPAn-6와 DHA의 합에는 변화가 없었다. 따라서 뇌 성숙 발달 과정동안 n-3 지방산 결핍은 뇌의 DHA의 결핍을 초래하고 이러한 비정상적인 조건에서 DPAn-6의 증가를 유발하였으며 이러한 지방산 조성의 변화와 공간과 후각에 기초를 하는 기억 학습 능력 저하의 관련성에 대해서는 앞으로 연구가 진행되어져야 할 것으로 사료되어진다.저해율이 $70\%$ 이상인 해조류는 파래, 미역, 다시마, 톳이었고, 김은 $68\%$로 나타나 해조류 간에 차이는 적었다. 이상에서 Ames test와 MTT assay를 통해 해조류 에탄올 추출물의 항돌연변이 효과와 암세포 성장억제 효과를 검색한 결과, 톳, 파래와 다시마는 항돌연변이 효과 및 암세포 성장억제 효과가 우수한 것으로 나타났고, 암세포에 대한 항암 효과는 각 시료마다 정도의 차이는 있으나 5종의 해조류 모두 암세포 증식을 억제하는 것으로 나타났다. 이 결과는 해조류가 개발 가능한 고부가가치의 기능성식품 소재임을 확인한 것으로서, 이를 위해서는 갈조류,
본 연구에서는 기존의 액상화 평가방법과 국내의 지진규모(M=6.5)를 고려한 수정 상세예측법을 비교 분석하였다. 액상화 발생 가능성은 흙의 액상화 저항강도와 지진에 의해 토층내에 유발되는 전단응력을 비교하여 평가하였다. 지진에 의한 전단응력은 지진응답해석을 이용하여 산정하며 흙의 액상화 저항강도는 진동삼축시험결과를 이용하여 산정한다. 진동삼축시험은 상대밀도(50%, 60%, 70%)와 초기유효구속압(70kPa, 100kPa, 150kPa) 그리고 세립분함유량(10%, 20%, 30%)을 변화시키며 시료를 재성형하여 수행하였다. 기존의 액상화 평가방법과 수정 상세 예측법 결과를 비교해 볼 때, 수정 상세 예측법은 연약한 사질토지반$(FS \leq1.5)$에서 액상화 안전율을 기존 평가방법에 비하여 크게 산정하는 것으로 나타났다. 본 연구결과를 토대로 액상화 발생가능성 판정시, 진동삼축시험에 기초한 수정 상세 예측법을 이용하도록 제안하였다. 또한 국내 발생 지진규모 6.5를 고려한 수정 상세 예측법에서의 액상화가 발생할 수 있는 최대심도는 약 15m인 것으로 나타났다.
익산 미륵사지 석탑은 백제 무왕대(639년)에 기초부가 조성되면서 창건된 것으로 알려져 왔다. 석탑의 주요 부재는 중생대 쥐라기에 생성된 미륵산의 중조립질 회백색 흑운모화강암으로서 조암광물은 석영, 장석, 흑운모, 백운모와 인회석 및 갈염석 등으로 구성되어 있다. 대부분의 부재는 비교적 강한 물성을 가지고 있으나 장기간 풍화를 거치면서 전체적인 내구성은 중간풍화(MW: $883kgf/cm^3$ 정도까지 약화되었다. 이 과정에서 부재의 강도에 영향을 주는 휨, 전단 및 압축력의 저하에 따라 절단(31%), 결실(57%), 균열(44%) 등의 손상이 발생하였다. 원부재는 보존처리를 통해 재사용율을 약 74%까지 높일 수 있으며, 일부 결실과 절단된 부재를 신석재로 성형할 부재가 약 55개 정도이다. 재사용이 거의 불가능한 26%의 외면석과 적심석 일부는 탑의 구조적 안정성을 유지하기 위해 신석재로의 대체가 불가피하다. 따라서 익산지역의 채석장을 중심으로 석탑과 동일한 암석을 탐색한 결과, 황등지역의 석재가 미륵사지 석탑의 원부재와 가장 유사하고 안정적인 물성을 보였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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