• Title/Summary/Keyword: 정적평형상태

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An Experimental Study on the Local Scour According to the shapes of Piers (교각형태에 따른 교각주변의 국소세굴 형상에 관한 실험적 연구)

  • Choi, Hong-Yun;Roh, Kyong-Bum;Jin, Young-Hoon;Park, Sung-Chun
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2006.05a
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    • pp.1601-1604
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    • 2006
  • 본 연구는 교각주위에 발생하는 국소 세굴의 특성을 파악하기 위해 세굴공의 형태, 범위, 최대세굴심의 특성을 분석하였으며, 이를 위한 교각 형태의 변화에 따른 교각주위의 국소세굴 변화 양상에 관한 실험을 수행 하였다. 정적세굴조건을 유지하면서 평형상태에 도달한 후 전형적인 세굴공의 형태는 교각전면부에서 반원이고, 교각후면부에서는 반타원의 형태를 나타내었으며, 교각형상으로 인한 상대세굴심은 마름모일 때 가장 크게 나타났다. 최대 세굴심은 흐름이 교각과 부딪쳐서 하강류가 발생하는 지점인 교각전면부에 발생되었다. 이는 하강류가 교각 전면부에 세굴공으로부터 하상물질을 세굴공 외부로 이송시키는 역할을 하기 때문으로 판단된다. 마지막으로 본 실험을 통해 교각 후면부의 하류구간에서 교각에 의해 교란된 물의 흐름의 영향으로 인한 세굴공의 형상을 분석하여 보면 세굴공의 경사가 후면부에서는 완만하게 형성되어 있었고, 하류구간에는 세굴공에서 침식, 이동된 토사가 퇴적되어 하상이 원 하상고보다 높게 형성된 것을 관찰할 수 있었다.

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An electrowetting-based actuator for dispensing micro fluids (마이크로 유체 토출을 위한 전기 습윤 현상 기반의 Actuator)

  • Kim, Han-Sang;Sung, Tan-Il;Choi, Hong-Soon;Park, Il-Han
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2011.07a
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    • pp.1009-1010
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    • 2011
  • 마이크로 스케일의 유체를 dispensing 하기 위한 방법으로 electrowetting 현상을 이용한다. 작은 물방울은 높은 표면에너지에 의해 좁은 관 내부에서 떨어지지 않고 정적인 평형상태를 이루게 된다. 이때, 유체 내부에 가느다란 전극을 삽입하고, 외부에 금속 평판을 설치한 후 두 전극 사이에 일정한 전압을 인가할 경우 sharp edge의 형태를 지니는 전극의 끝단에서 매우 높은 전계의 변화가 발생한다. 이 때, 작은 물방울의 electrowetting 현상에 의한 내부의 압력 변화를 수치 해석적으로 예측하고 이로 인한 형상의 변화 및 물방울의 dispensing 현상을 실험적으로 관찰한다.

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A Study on EASY5 Modeling for Performance Analysis of Turbofan Engine (터보팬 엔진의 성능해석을 위한 EASY5 모델링에 관한 연구)

  • 공창덕;강명철;기자영
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2002.04a
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    • pp.29-30
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    • 2002
  • 본 연구에서는 Boeing사에서 개발한 EASY5 프로그램을 이용하여 터보팬 엔진을 모델링하고 성능해석을 수행하였다. 연구대상 엔진인 BR715-56 엔진은 추력이 20,000lbf급인 2 스풀 터보팬 엔진으로 분리흐름(Separate Flow) 형이다. 엔진은 팬, 압축기, 연소기, 저압터어빈, 압축기터어빈, 팬 노즐 및 Core 노즐로 구성되어 있으며 Station No.는 Fig 1과 같다. 연구에 사용된 EASY5 프로그램은 동역학 시스템을 모델링하고 해석하는 프로그램으로, 제공되는 라이브러리 구성품을 이용하여 보다 쉽게 동적 시스템을 모델링할 수 있다. 또한 Steady-State Solver를 이용하여 정적 평형상태를 빠른 시간에 찾을 수 있어 보다 빠른 해석을 수행할 수 있다. 또한 해석된 동역학 모델을 FORTRAN이나 C 코드로 생성하여 제공함으로써 프로그램의 수정이나 보완이 용이하고, 제공되지 않은 시스템의 라이브러리 구성품의 경우에는 사용자 정의 코드를 만들어 사용함으로써 프로그램의 기능을 확장할 수 있다. EASy5는 대표적인 제어기 설계 소프트웨어인 MATLAB, MATRIX-x와의 호환도 가능하며 NASTRAN등과 같은 유한요소 해석 프로그램과의 데이터 공유도 가능하여 보다 폭 넓은 시스템 모델링과 제어기 설계도 쉽게 할 수 있다.

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Haptic Interface with Deformable Finite Element Model (유한요소 모델링을 통한 변형체의 햅틱 인터페이스)

  • Jun, Seong-Ki;Choi, Jin-Bok;Cho, Maeng-Hyo
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2005.11b
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    • pp.619-621
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    • 2005
  • 햅틱 장치를 이용한 변형체의 실시간 시뮬레이션은 가상현실을 구축하기 위한 중요한 기술의 하나로서 최근에 크게 각광받고 있다. 본 연구에서는 햅틱 장비와 변형체의 정확한 인터페이스를 구축하기 위하여 변형체의 물리적 특성을 고려한 연속체적 모델인 유한요소법을 통한 선행해석을 수행한다. 변형체와 햅틱 장치의 상호작용 과정에서 발생하는 변형과 반력을 사용자에게 실시간으로 제공하기 위하여 선행해석 결과를 이용한 변형체의 정적 시뮬레이션을 구현한다. 이와 함께 햅틱 장치와 접촉이 이루어지는 부분의 변형을 보다 자연스럽게 표현하기 위하여 적응적 유한요소법인 s-adaptive 방법을 적용하였으며 햅틱 장치와 접촉이 끝난 후의 변형체가 평형 상태로 돌아가는 과정을 모사하기 위하여 Newmark scheme을 통한 동적 시뮬레이션을 구현한다. 또한 최적화 행렬 연산 함수인 BLAS와 LAPACK을 이용하여 행렬 연산을 빠르게 수행하고 효율적인 메모리 사용 추구한다.

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Non-linear Static Analysis and Determination of Initial Equilibrium States of Space Cable Nets (3차원 케이블망의 정적 비선형 해석 및 초기 평형상태의 결정)

  • 김문영;김남일
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 1997.10a
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    • pp.134-141
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    • 1997
  • A geometrically non-linear finite element formulation of spatial cable networks is presented using three cable elements. Firstly, derivation procedures of tangent stiffness and mass matrices for the space truss element and the elastic catenary cable element, and the isoparametric cable element are summarized. The load incremental method based on Newton-Raphson iteration method and the dynamic relaxation method are presented in order to determine the initial static state of cable nets subjected to self-weights and support motions. Furthermore, static non-linear analysis of cable structures under additional live loads are performed based on the initial configuration. Challenging example problems are presented and discussed in order to demonstrate the feasibility of the present finite element method and investigate static non-linear behaviors of cable nets.

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A Study on the Rejection of Dynamic Disturbance Forces in a Magnetically Suspended System Using Flux Feedback (자기력 부상 시스템에서 자속궤한을 이용한 동적 외란력의 제거에 관한 연구)

  • Kim, Jong-Ki;Lee, Key-Seo;Lee, Jun-Ho
    • Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering
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    • v.16 no.3 s.108
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    • pp.283-290
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    • 2006
  • This study is concerned with static and sinusoidal disturbance rejection for a single periodic input disturbance with known period. In the area of active elimination of a disturbance force, the control input should have two different kinds of gains: one is to deliver a stable control and the other is a force component to cancel the external disturbance force. In this paper we employ a simple state feedback control law to make the balance beam stable and employ a linear observer to estimate the states which represent the external disturbance force components. Simulation results verify our proposed control method to reject a static and sinusoidal disturbance force.

Effect of Wave-Induced Seepage on the Stability of the Rubble Mound Breakwater (동적 파랑에 의한 침투류가 사석경사식 방파구조물의 안정성에 미치는 영향)

  • Hwang, Woong-Ki;Kim, Tae-Hyung;Kim, Do-Sam;Oh, Myounghak;Park, Jun-Young
    • Journal of the Korean Geotechnical Society
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    • v.34 no.3
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    • pp.13-27
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    • 2018
  • To study how stable the rubble mound breakwaters are, one can look to the research of wave induced seepage flow through the pores of the rubble mound. Seepage flow is generally generated by the difference between the water level around the breakwater during a typhoon. The existing stability analysis method of the rubble mound is the static analysis which simply considers the force equilibrium taking into account the horizontal force acting on the concrete block induced by a wave (calculated by Goda equation) and the vertical force induced by the weight inclusive of the concrete block, quarry run, filter, and armor layer above the slipping plane. However, this static method does not consider the wave-induced seepage flow in the rubble mound. Such seepage may decrease the stability of the rubble mound. The stability of a rubble mound breakwater under the action of seepage was studied based on the results of CFD software (OpenFOAM) and Limit Equilibrium Method (GeoStudio). The numerical analysis result showed that the seepage flow decreased the stability of the rubble mound breakwaters. The results of the numerical analyses also revealed the stability of the rubble mound was varied with time. Especially, the most critical state happened at the condition of overtopping the concrete block, acting strong uplift pressure raising along side and underneath the concrete block, and generating high pore pressure inside rubble mound due to seepage flow. Therefore, it may be necessary to conduct a dynamic analysis considering the effect of wave-induce seepage flow together with the static analysis.

The Effect of Balance Training using Force Platform on Postural Control and Central Somatosensory Pathway in Adults with C. N. S. Disorders (Force Platform을 이용한 평형성 훈련이 중추신경계 손상자의 자세조절 및 중추 감각신경전도로에 미치는 영향)

  • Kim Yoo-Sub;Kang Hyo-Young;Kim Tae-Yoon
    • The Journal of Korean Physical Therapy
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    • v.11 no.3
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    • pp.71-79
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    • 1999
  • 본 연구의 목적은 균형 훈련이 중추신경계 손상자들의 자세 조절 및 중추감각신경전도로에 미치는 영향을 규명하는데 있다. 연구대상자는 중추신경계 손상자로써 실험군 10명, 통제군 10명 등 총 20명을 선정하였으며, 실험군은 본 연구의 훈련 프로그램에 따라 12주간 force platform을 이용하여 균형훈련을 실시토록하였다. 자세조절 변인의 측정은 운동처치 전, 처치 후 8주 및 12주 후에 대상자들의 동적 및 정적 자세에서의 흔들림을 Dynamic Balance System을 이용하여 측정하였고, 체성감각 유발전위의 말초신경 근위부 유발전위$(N_9)$ 잠복기, 척수 유발전위$(N_{13})$ 잠복기, 뇌 유발전위 $(N_{20})$ 잠복기는 Neurotec을 이용하여 측정 분석한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 정적 자세 조절 요인의 경우, 좌우 흔들림과 전후 흔들림은 실험군에서 8주 후부터 유의하게 (p<.05) 감소하였고, 실험군이 통제군에 비해 운동처치 8주 및 12주 후에 각각 유의하게(P<.05, P<.01) 흔들림이 감소하였다. 2. 전후 이동면과 전후 기울기면에서 동적 자세 조절의 변화는 전후 이동면에서 좌우 흔들림과 전후 흔들림은 실험군에서 8주 후부터 유의하게 (P<.05) 감소하였으며, 실험군이 통제군에 비해 운동처치 8주 및 12주 후에 각각 유의하게 (P<.05, p<.01) 흔들림이 감소하였다. 3. 체성감각 유발전위의 잠복기 변화는 실험군과 통제군에 있어서 말초신경 근위부 유발전위$(N_9)$ 잠복기와 척수 유발전위$(N_{13})$ 잠복기가 다소 증가하였으나 유의한 차이는 나타나지 않았으며, 실험군에 있어서 뇌 유발전위 $(N_{20})$ 잠복기는 8주 후부터 유의하게 (P<.05) 증가하였다. 이상의 결과를 종합해 볼 때, 12주의 균형 훈련은 자세 조절에 있어서 전후와 좌우의 흔들림을 감소시킴으로써 정적인 상태나 동적인 상태에서의 자세 안정성을 증가시킬 수 있음을 시사하고 있다. 이는 자세 조절에 필요한 항중력근의 긴장성 수축을 유발시킬 뿐만 아니라 근육 긴장분포를 조절할 수 있다는 것으로 신경근 조절 기능의 향상을 의미하는 것으로 사료된다. 또한 뇌 유발전위 $(N_{20})$ 잠복기의 증가는 중추신경계의 감각기능의 신경학적 회복을 의미하는 것으로 중추신경계의 감각 운동통합에도 영향을 미쳐 운동기능의 향상을 기대할 수 이을 것으로 사료된다.

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The Fluxless Wetting Properties of TSM-coated Glass Substrate to the Pb-free Solders (TSM(Top Surface Metallurgy)이 증착된 유리기판의 Pb-free 솔더에 대한 무플럭스 젖음 특성)

  • 홍순민;박재용;박창배;정재필;강춘식
    • Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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    • v.7 no.2
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    • pp.47-53
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    • 2000
  • The fluxless wetting properties of TSM-coated glass substrate were evaluated by the wetting balance method. We could estimate the wettability of the TSM with new parameters obtained from the wetting balance test for one side-coated specimen. It was more effective in wetting to use Cu as a wetting layer and Au as a protection layer than to use Au itself as a wetting layer. The SnSb solder showed better wettability than SnAg, SnBi, and SnIn solders. The contact angle of the one side-coated glass substrate to the Pb-free solders could be calculated from the farce balance equation by measuring the static force and the tilt angle.

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Quasi-Static Equilibrium of a Propeller Shaft in a Hydrodynamic Oil-Lubricated Stern Tube Bearing (윤활유(潤滑油) 선미관(船尾管) 베어링 축계(軸系)의 준정적(準靜的) 평형상태(平衡狀態)에 관한 연구(硏究))

  • S.Y.,Ahn;S.S.,Kim
    • Bulletin of the Society of Naval Architects of Korea
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    • v.26 no.3
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    • pp.51-61
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    • 1989
  • Recently, the growth in the propulsion power and propeller size of typical energy saving ships has resulted in severe damages of the oil-lubricated stern tube bearing. Consequently, a more rational analytical method for the design of the shafting system is required. In this paper an analytical method applicable to the design of the oil-lubricated stern tube bearing and shafting system is presented. The method consists of the finite element analysis of the shafting system and the oil film hydrodynamics. The shafting system is modeled as a three-dimensional problem using beam elements taking account for the steady components of thrust, lateral forces and moments of the propeller as well as the elastic foundation effects. The oil film hydrodynamics is modeled as a two-dimensional problem. Equal and retangular elements employing hourglass control method are used for the construction of the oil film fluidity matrix. To search the quasi-static equilibrium position between the propeller shaft and the oil film, an optimization technique is employed. Some numerical results based on the proposed method are compared with some measured and numerical data available. They show acceptable agreements with the data.

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