• Title/Summary/Keyword: 충격파 속도

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Experimental and Numerical Studies on Application of Industrial Explosives to Explosive Welding, Explosive Forming, Shock Powder Consolidation (산업용 폭약을 이용한 폭발용접, 폭발성형과 충격분말고화에 관한 실험 및 수치해석적 연구)

  • Kim, Young-Kook;Kang, Seong-Seung;Cho, Sang-Ho
    • Tunnel and Underground Space
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    • v.22 no.1
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    • pp.69-76
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    • 2012
  • Theoretical backgrounds on the experimental methods of explosive welding, explosive forming and shock consolidation of powders are introduced. Explosive welding experiments of titanium (Ti) and stainless steel (SUS 304) plate were carried out. It was revealed that a series of waves of metal jet are generated in the contact surface between both materials; and that the optimal collision velocity and collision angle is about 2,100~2,800 m/s and $15{\sim}20^{\circ}$, respectively. Also, explosive forming experiments of Al plate were performed and compared to a conventional press forming method. The results confirmed that the shock-loaded Al plate has a larger curvature deformation than those made using conventional press forming. For shock consolidation of powders, the propagation behaviors of a detonation wave and underwater shock wave generated by explosion of an explosive are investigated by means of numerical calculation. The results revealed that the generation and convergence of reflected waves occur at the wall and center position of water column, and also the peak pressure of the converged reflected waves was 20 GPa which exceeds the detonation pressure. As results from the consolidation experiments of metal/ceramic powders ($Fe_{11.2}La_2O_3Co_{0.7}Si_{1.1}$), shock-consolidated $Fe_{11.2}La_2O_3Co_{0.7}Si_{1.1}$ bulk without cracks was successfully obtained by adapting the suggested water container and strong bonding between powder particles was confirmed through microscopic observations.

Cavitation Suppression Effects by the Modification of the Spectral Characteristics of High Intensity Focused Ultrasound (고강도 집속형 초음파의 주파수 성분 특성에 따른 공동 현상 억제 효과)

  • 최민주
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.18 no.5
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    • pp.68-77
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    • 1999
  • The paper looked into the effects of the spectral properties (waveform) of the high intensity focused ultrasound on suppression of the ultrasonic cavitation. Three different types of ultrasound were considered in the study, which were sinusoidal (1 MHz, 5 MPa), frequency modulated (from 1 MHz to 6 MHz for 10 ㎲, 5 MPa), asymmetrically shocked (fundamental frequency 1 MHz, peak positive pressure 12 MPa, peak negative pressure -4 MPa). The temporal response of an air bubble in water initially 1 ㎛ in radius to each type of the ultrasound was predicted using Gilmore bubble dynamic model and Church's rectified gas diffusion equation. It was shown that the radially pulsating amplitude of the bubble was greatly reduced for the frequency modulated wave and was little decreased for the shock wave, compared to the case that the bubble was exposed to the sinusoidal wave. It is interesting that the bubble response to the frequency modulated wave remains similar when the frequency component of the modulated ultrasound is beyond the bubble resonant frequency 3 MHz. This implies that, although the ultrasound is modulated up to 3MHz rather than up to the present 6 MHz, it is likely to produce similar cavitation suppression effects. In practice, it means that a typical narrow band ultrasonic transducer can be taken to generate an appropriate frequency modulated ultrasound to reduce cavitation activity. The present study indicates that ultrasonic cavitation may be suppressed to some extent by a proper spectral modification of high intensity ultrasound.

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A Plastic Analysis of Structures under the Impact Loading (충격하중(衝擊荷重)을 받는 구조물(構造物)의 소성(塑性)모델에 따른 거동분석(擧動分析))

  • Ahn, Byoung Ki;Lee, Sang Ho
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.12 no.2
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    • pp.21-33
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    • 1992
  • Under the intense-impulsive loading, structures are subjected to the wide range of pressures at an instantaneous time. The constitutive laws capable to describe the material behavior under the extreme pressure as well as the low pressure are necessary for the analysis of the structural behavior under the intense -impulsive loadings. In this study, two plastic models, the pressure independent Von-Mises model and the pressure dependent Drucker-Prager model, are employed for the wave propagation analysis. Governing equations of this study are conservation equations of momentum and mass in Lagrangian coordinate system which is fixed to the material. Due to the shock-front which violates the continuity assumptions inherent in the differential equations numerical artificial viscosity is used to spread the shock front over several computational zones. These equations are solved by Finite Difference Method with discretized time and space coordinates. The associate normality flow rule as a plastic theory is implemented to find the plastic strains.

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The Investigation of Detonation Characteristics of Ethylene Oxide Mixture by Using Incident Shock Tube Technique (입사 충격파관을 이용한 에틸렌 옥사이드 혼합물의 데토네이션 특성연구)

  • Moon, J.H.;Chung, J.D.;Kang, J.G.
    • Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers
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    • v.2 no.5
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    • pp.121-134
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    • 1994
  • Shock tube investigation of ethylene oxide-$0_{2}-N_{2}$ mixture have been performed to reveal detonation characteristics of the mixture in terms of detonation pressure and speed. Theoretical calculation of thermodynamic parameters at the Chapmann-Jouguet detonation of the mixture has been also performed. A comparision of the observed results with the calculated ones can lead us to predict the detonation parameters of ethylene oxide in an artificial air. In addition, we have observed ignition delay times of ethylene oxide mixtures. The best fit of the observed delay times to Arrhenius gas kinetic relation gives : ${\tau}=10^{-144}{e{xp}}(E_a/RT)[C_{2}H_{4}O]^{-4.8}[O_{2}]^{-12.4}[N_{2}]^{-14.1}$ $E_a=3.67kcal/mole$ The observed activation energy is markedly reduced, compared with the case of ethylene oxide diluted in Ar. It could be due to the factor that $N_2$ play a role as detonation promoter yielding very reactive NOx radicals.

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A Study on The Life Estimation of Rotation Machine (회전기기의 수명추정에 관한 연구)

  • Kim, Ki-Joon
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2005.05b
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    • pp.89-93
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    • 2005
  • 인버터 구동 회전기기의 운전수명을 보장하기 위해서는 기존의 시험 방법에 포함되지 않은 PWM 가변속 구동에 따른 고조파 손실과 과도전압 충격의 문제점을 고려한 새로운 장기 신뢰성 평가 기법이 절실히 필요한 상황이기 때문에 본 연구에서 시험모델을 설정하고자 한다. 결과로는 종래는 비파괴시험에 의한 off-line 진단법이 주로 시행되었지만, 최근에는 상태량을 계측하는 신종 센서의 개발이 진행되어 모니터링법에 의한 on-line 진단법이 점차로 증가하고 있다.

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Analysis and Design Spike-Nosed Configurations in Supersonic Flow (초음속 유동장 Blunt-spike 선두 형상 설계 및 해석)

  • Gang, Hong-Jae;O, Seong-Won;Choe, Han-Ul;Hwang, Je-Yeong;Son, Chan-Gyu;Lee, Gwan-Jung
    • Proceeding of EDISON Challenge
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    • 2012.04a
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    • pp.37-40
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    • 2012
  • EDISON CFD 수치 해법 기법을 바탕으로 초음속 유동장 속에서 spike가 부착된 무딘 물체에 대하여, spike 형상 변화에 따른 압축성 효과에 의한 항력 변화 추이를 고찰하였다. Spike의 길이 따른 항력 변화 추이를 살펴보았다. Spike의 길이가 Main body와 특정한 비율을 가질 때 항력이 최소가 된다. 이를 기준으로 spike 길이가 특정 길이만큼 줄어들거나 늘어날 경우에 각각 1.35%, 4.95% 항력이 증가하였다. 이러한 자료들은 초음속 유동장에서 무딘 물체에 가해지는 압축성 효과에 의한 저항을 최소화하기 위한 spike 설계 시 중요한 견해를 제공한다.

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Thermodynamic Study on the Limit of Applicability of Navier-Stokes Equation to Stationary Plane Shock-Waves (정상 평면충격파에 대한 Navier-Stokes 방정식의 적용한계에 관한 열역학적 연구)

  • Ohr, Young Gie
    • Journal of the Korean Chemical Society
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    • v.40 no.6
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    • pp.409-414
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    • 1996
  • The limit of applicability of Navier-Stokes equation to stationary plane shock-waves is examined by using the principle of minimum entropy production of linear irreversible thermodynamics. In order to obtain analytic results, the equation is linearized near the equilibrium of downstream. Results show that the solution of Navier-Stokes equation which fits the boundary condition of far downstream flow is consistent with the thermodynamic requirement within the first order when the solution is expanded around the M=1, where M is the Mach number of upstream speed.

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새치류의 부리와 미사일의 Spike형상의 유동특성 연구

  • Gil, Ha-Jong;An, Yeong-Min;Bae, Jin-Gyu
    • Proceeding of EDISON Challenge
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    • 2016.11a
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    • pp.44-48
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    • 2016
  • 물 속에서 고속으로 유영하는 상당수의 어류는 긴 부리 모양의 주둥이를 가진다. 대표적으로 지구상 가장 빠른 물고기인 돛새치가 있다. 이러한 사실은 이 독특한 형상과 고속운동의 상관관계에 대해 학구적 호기심을 자아냈고 그에 따라 본 연구를 수행하였다. 본 연구에서는 돛새치, 청새치들의 2차원 형상을 가지고 부리의 존재 유무가 항력에 미치는 영향을 분석하고 더 나아가 미사일의 spike가 항력에 미치는 영향을 분석하였다. 또한 부리가 방향전환 시 기동성 증진에도 기여하는지를 알아보았다. 해석을 위해 Kflow Edison_13와 2D_Comp_P 해석자를 활용하여 동일 유동조건에서 항력계수를 비교하였다. 그리고 돛새치가 방향 전환할 때 발생하는 모멘트계수를 얻기 위해 2D_Incomp_P 해석자를 활용하였다.

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Preparation of the metallic nanopowders by wire explosion in liquid media (액증 전기폭발에 의한 금속 나노분말 제조)

  • Cho, Chu-Hyun;Kim, Byung-Geol;Lee, Hong-Sik;Rim, Geun-Hie
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2006.07c
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    • pp.1538-1539
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    • 2006
  • 직경 0.3mm, 길이 40mm의 은 와이어를 증류수 중에서 전기폭발(wire explosion)을 발생시켰다. 전기폭발에 의해서 액체 중에 충격파 발생에 의한 공간의 형성과 더불어 금속 증기 및 플라즈마가 발생하고, 증기의 응축에 의해서 나노분말이 생성되는 것을 확인하였다. 또한 생성된 나노분말은 생성공간의 붕괴와 더불어 액체속으로 자연스럽게 분산되었다. 제조된 은 나노분말은 비교적 잘 분산된 구형의 분말이었으며 비표면적은 $16.2m^2/g$(평균입도 35nm)을 나타내었다.

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An Evaluation of the Protection Efficiency of Ballistic Material (방탄소재 구성에 따른 방호성능 평가에 관한 연구)

  • Sohn, Boo-Hyun;Park, Hei-Sun
    • Journal of the Korean Society of Clothing and Textiles
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    • v.25 no.9
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    • pp.1661-1668
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    • 2001
  • 본고는 지뢰 방호복을 개발, 국산화하기 위해 먼저 방탄소재 구성방법에 관하여 실험한 결과이다. 기존의 여러 겹의 파라-아라미드(Para-aramid)나 단순히 파라-아라미드와 폴리 에틸렌 필름(Polyethlene film)을 조합한 소재구성과는 달리 케블라 파이버(Kevlar fiber)로 만들어진 펠트(felt)를 첨가하여 방탄원리 및 특성을 고려한 구성으로 방호복의 중량을 줄이면서 착용자로 하여금 유연성과 동작성을 향상시켜 임무수행과 안전성을 높일 수 있는 방호복을 개발하고자 하였다. 1) Para-aramid(내 충격열) + Flex-felt(충격 에너지 흡수) + Para-aramid(backface Polyethylene film(에너지 분산 극대)+Para-aramid(내 마찰열, backface순으로 소재를 배열함으로써 기존의 Para-aramed 36겹에 대하여 Para-aramid13겹, Polyethylene film 13겹, 그리고 펠트 1겹으로 동일한 방호성능을 얻었다. 2) 새로운 소재 구성 방법 에 의 한 방탄소재는 동일한 방호성능을 갖는 기존의 소재 구성 방법 에 따른 방탄소재 보다 중량에서 34-l9% ,더 가벼운 것으로 나타나 방호복 구성시 유연성이나 동작성에 유리 할 것으로 사료된다. 3) NIJ-STD-0101.03에서 의 Armor type II에 해당하는 시편 I의 방호한계속도로 구한 운동 에너지량은 154.4J Armor type III-A에 해 당하는 시편II의 방호한계속도로 구한 운동 에너지 량은 183.0J로 나타나 두 시편 모두 5m의 거리에서 M16Al지뢰의 0.032~0.044g사이 의 파편에 대해서 50%의 관통확률을 갖는 것으로 나타났다.

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