KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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v.4
no.4
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pp.127-135
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1984
This paper considers the problem of optimum shaping of steel arches subjected to general loading. The weight of arches is considered as the objective function and the appropriate combinations of section forces, material volume, arc length, and closed section area of arches are considered as the stress constraints. The shape optimization problems are formulated in terms of the design variables of sectional areas of each element. First the cost sensitivity of the design is investigated. Then the investigation comprises the search for the optimum arch form as well as the optimum area distribution along the arch. Two spaces of shape optimization algorithm will be treated, the first space corresponding to the section optimization by the Modified Newton Raphson Method, and the second space to the coordinate optimization by the Powell Method. The optimization algorithm is evaluated and the optimum span-rise ratios for the given arches are evaluated.
In this paper, damage induced acoustic emission in the composite plate in numerically simulated by using the three dimensional finite element method and explicit time integration. Acoustic source is modeled by equivalent volume source. To verify the proposed method, dynamic displacements due to the elastic wave are compared with the experiment when the fiber is broken in the single fiber embedded isotropic plate. For the laminated composite plates, the results are compared between homogenized model and DNS approach which models fibers and matrix separately. To capture high frequencies in the elastic wave, small time step size and a large number of meshes are required. The parallel computing technology is introduced to solve a large scale problem efficiently.
각종 산업제품의 주요 부품으로 사용되고 있는 고무재료는 사용 중 온도변화에 의해 체적 또는 길이 변화를 수반할 수 있어 결과적으로 고무제품의 성능이나 효율이 영향을 받게 된다. 특히 고온에서 고무제품의 치수변화를 제한하거나 일정치수를 강제할 경우 열수축이나 열팽창에 의해 응력이 발생하게 된다. 따라서 온도 변화에 따른 열응력의 측정은 고무제품의 정밀성과 성능을 평가하는 중요한 수단을 제공한다. 본 연구에서는 고무소재의 열응력 측정을 위한 새로운 측정방법을 개발하였고 이와 관련 새로운 시험장치를 설계, 제작하였다. 고무시편에 일정 변형의 인장을 준 상태에서 가열하면 열응력이 발생한다. 이 때의 열응력은 고무분자 사슬들의 운동성에 기인하며 배향된 고무분자 사슬들이 열역학적으로 랜덤 사슬형태로 돌아가려는 엔트로피적 힘이다. 따라서 온도가 높을수록 그 수축력은 증가하게 된다. 또한 고무분자 사슬의 사전 변형이 증가하면 그 열응력은 증가한다. 이때 열응력은 측정시간이 지남에 따라 최대치에 도달한 후 완화되며 그 완화속도는 설정온도에 의해 영향을 받는다. 여기서는 온도변화에 따른 고무시편의 열응력 측정결과를 소개하고, 고무분자 사슬의 엔트로피 변화와 점탄성적 흐름, 그리고 가열에 따른 고무 시편의 팽창 또는 수축이 열응력에 미치는 영향 등을 논의하였다. 특히 천연고무와 SBR 고무시편의 열응력 차이를 분자사슬의 운동과 연관하여 검토하였고, 가교밀도와 가교시스템이 각각 다른 고무시편에 대해 열응력 발생과에 따른 상관관계를 고찰하였다. 또한 시편의 형태와 두께가 열응력 발생에 미치는 영향도 검토하였다. 충전 배합고무의 경우 열응력에 영향을 미치는 인자로 고무분자 사슬의 운동성과 가교밀도 외에 고무재료와 충전제 사이의 물리 화학적 상호작용도 매우 중요한 요소가 된다. 배합고무에서 충전제의 영향을 검토하기 위해 실리카와 카본블랙을 선택하였고 배합고무의 열응력을 각각 측정하여 이들의 보강효과가 열응력에 미치는 영향에 대해 논하였다.
This paper discusses a series of procedures and results for designing the gear part of a fuel transfer pump for an aircraft, developed as an independent technology for the first time in Korea. A gear pump type is selected because the design requirements of the fuel transfer pump are met by a gear pump with a characteristics of less leakage inside than a vane pump with superior overall performance. The gear housing is designed with suitable clearance, considering the outer diameter of the gear, which is the main factor on which the flow can be determined. Additionally, the calculation of the required hydraulic and axial force for the motor to drive the fuel transfer pump was performed.
In this paper, the diffraction problems for fixed offshore structures are solved using a hybrid scheme. In this hybrid scheme, potential-based solutions and the Navier-Stokes-based finite volume method (FVM) with a volume-of-fluid (VOF) method are combined. We introduce a buffer zone for efficient wave-making and damping. In this buffer zone, the near field solution from FVM-VOF is gradually changed to Stokes' 2nd order wave solutions. Three different models, including the truncated cylinder, sphere, and wigleyIII model, are numerically investigated in regular waves with a wave steepness of 1/30. The efficiency and accuracy of the hybrid scheme are numerically validated from results using different domain sizes and buffer zones. The wave exciting forces from the FVM-VOF simulations are compared with experiments and potential-based solutions from the higher-order boundary element method (HOBEM). This comparison shows good agreement between the hybrid scheme and potential-based solutions.
Journal of the Korea Institute of Military Science and Technology
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v.1
no.1
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pp.128-144
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1998
The BEM for linear elastic stress analysis is applied to the highly rotating axisymmetric body problem which also involves the thermoelastic effects due to steady-state thermal conduction. The axisymmetric BEM formulation is briefly summarized and an alternative approach for transforming the volume integrals associated with such body force kernels into equivalent boundary integrals is described in a way of using the concept of inner product and vector identity. A discretization scheme for higher order BE is outlined for numerical treatment of the resulting boundary integral equations, and it is consequently illustrated by determining the stress distributions of the turbine rotor disk of the small turbojet engine(ADD 500) for which a FEM stress solution has been furnished by author.
Journal of the Korean Society of Manufacturing Process Engineers
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v.7
no.2
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pp.31-37
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2008
In this paper, we analyzed the dynamic behavior of magnetic fluid in a circular pipe with multiple permanent magnets. Magnetic fluid react on magnetic field against the normal fluid. In other words, magnetic fluid flow has the electromagnetism and fluid mechanics. So magnetic fluids has studied about the fluids properties and experiment. In this paper we studied the magnetic fluids velocity and pressure distribution for the novel type actuator. Because the velocity and pressure distribution is the important element of the magnetic fluids flow. First, we analyzed the Maxwell equation for the multiple permanent magnet and then concluded the governing equations for the magnetic fluid flow using the equation of Navier-Stokes. And, we simulated the dynamic behavior of magnetic fluid flow using the FEM(Finite Element Method). And we illustrated the relation between magnetic field and dynamic behavior of magnetic fluid flow.
Proceedings of the Korean Society of Tribologists and Lubrication Engineers Conference
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1989.06a
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pp.22-28
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1989
유압베인펌프는 토출유량이 많고 소형으로 동력밀도는 높으나 토출압력면에스는 피스톤식 펌프에 뒤지기 때문에 발생압력의 고압화에 대한 연구가 계속되어 왔다. 유압장치의 경제적인 압력으로서 $300kgf/cm^2$가 제시되어 있는 가운데, 유압베인펌프의 고압화의 연구가 진행중에 있는 점, 또한 최근들어 에너지 절약의 일환으로 펌프의 수명연장 문제가 거론되어 지고 있는 점, 물에 타기 어려운 난연성유압 작동유를 사용할 경우 마찰증대 및 마모성능이 저하하는 점 등의 이유에서 유압베인 펌프의 마찰, 윤활문제가 중요시 되어지고 있다. 특히 펌프의 체적효율을 높이는 것과 마찰, 마모를 저하시키는 것과는 서로 상반된 관계에 놓여있기 때문에 문제의 해결에 어려움을 갖고 있다. 이와같은 모순을 해결하기 위해서는 베인과 캠링사이의 슬라이딩부분의 윤활상태를 파악하지 않으면 안된다. 그러나 베인의 선단부에는 10-20ms의 짧은 시간동안에 수백기압의 압력이 변화하기 때문에 지금까지 확실한 작용력의 파악이 어려워 이 분야의 윤활상태 파악에 관한 연구는 거의 이루어지지 않고 있다. 베인과 캠링간의 윤활상태를 윤활공학적 관점에서 보면 변동하중 상태에서의 슬라이딩 탄성유체윤활상태 또는 혼합윤활상태에 있는 것으로 판단되어지는데, 이와같은 여러가지 어려운 조건 때문에 윤활상태를 파악하는데, 어려운점이 뒤따르게 된다. 위와 같은 배경에 착안하여 본 연구에서는 유압베인펌프를 모델화하여 변동하중상태에서 실험이 가능한 장치를 제작, 사용하여 베인 선단 슬라이딩부분의 윤활상태를 파악하였다.
Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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v.36
no.4
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pp.37-47
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1999
A Finite Volume Method for the discretization of the two-dimensional incompressible Navier-Stokes equation is used to analyse water entry & exit problems in a generalized coordinate system. The free-surface deformations generated by the water entry or exit of a rigid body are simulated by the Level-Set scheme[11]. In the water entry problems for a wedged section and a flared-ship section, the calculation results of water impact force are compared with the experimental results[5] and the time varying free-surface deformations and flow characteristics of the water exit of a cylinder are investigated.
In this paper, in order to solve high water content of water sludge and promote its recycle, sludge mixtures with various mixing ratios were produced. Sludge mixture consisted of water sludge and weathered granite soil. Their physical properties and unsaturated characteristics (soil-water characteristic curve, and unsaturated permeability function) were investigated by laboratory tests. Experimental test results indicated that at a given matric suction volumetric water content of sludge mixture increased as water sludge content increased. Air entry values of sludge mixture increased from 0.9 kPa to 2.4 kPa with an increase in water sludge content or fine content. In addition, unsaturated permeability function, which is an important factor for performing infiltration analysis, was predicted using saturated permeability and soil-water characteristic curve of sludge mixture.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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