This study was conducted to investigate particle attrition characteristics in a gas desulfurization using zinc titanate sorbent in a 0.035 m i.d. by 1.34 m height gas fluidized bed reactor. Gas jetting from the distributor and bubbling in the gas fluidized bed were found to be the main causes of particle attrition. The experiment was carried out under a slow attrition rate condition to compare the performance of the batch reactor to that of a continuous reactor. The attrition index (AI) and corrected attrition index (CAI) were measured at various the gas velocity, temperature, pressure, and bed weight, in the gas fluidized bed, during the dexulfurization process. The AI (5) and CAI (5) decreased as the bed weight increased. Particle destruction occurred when the particles started to experience physical fatigue under specific impacts over several iterations. AI (5) and CAI (5) also increased as relative humidity, gas velocity and pressure increased, and as temperature decreased. Particle attrition was mainly affected by gas jetting from the distributor, and abrasion resulted in smaller particles than fragmentation did.
복잡한 전자부품의 조립시에 필요한 열적 디자인에 관한 정보는 오래전부터 실험을 통하여 얻어지고 있다. 실험적 데이터를 이용하여 무차원 파라미터로 표시된 실험결과는 꼭 같지는 않지만 현상적으로는 비슷한 상황에 응용될 수 있다. 여기서는 학술문헌에 나타나 있는 자연대류에 관한 실험적인 상관관계식들과 프레임에 수직으로 꽂혀있는 균일가열 전자회로기판의 모델에서 얻어진 무차원 자료들을 비교하고자 한다. 대부분의 자료들은 수정채널 Rayleigh수(Ra")가 15~100범위에 속하며, 이러한 범위는 부품이 조밀하게 배치된 기관이 서로 좁은 채널을 이루고 있으며, 동시에 상당한 전력을 소비하고 있는 경우에 해당한다. Wirt와 Stutzman, Bar-Cohen과 Rohsenow의 일반상관관계식은 AT'||'&'||'T Bell 연구소에서 개발된 전자기기를 이용하여 수집한 실험데이터를 잘 표현하고 있으며 10 < Ra" <1,000범위에서 추천될 수 있다. 두개의 유사한 상관관계식과 비교할 때 상당히 좋은 예측을 보였으며 또한 Sparrow와 Gregg의 연구결과와도 잘 일치하므로 Ra" < 10인 경우에 Aung의 완전발달층류의 채널유동방식, Ra" > 1,000인 경우에는 Aung등의 단일 수직평판 근사식이 추천될 수 있다. Coyne의 알고리즘에 의한 계산치는 10
Background: It has been shown that low-grade electrical stimulus can transform fatigue resistant muscles which then can be used to protect the heart. The bulky and cumbersome power sources of the artificial heart or implantable ventricular assist devices are still in need of solution; however, on the other hand, the implantable ventricular assist devices using the resistant muscles as the power source have the advantages of using its own muscle contractions. The purpose of this study was to determine the possibility of a clinical application of the skeletal muscle ventricle. Material and Method: Latissimus dorsi muscles (LDM) of 8 canines were used for skeletal muscle ventricle. A latex chamber was wrapped one and a half times with LDM. The chamber was attached to a pressure transducer via Tygon tube. An electrode stimulator was placed around the thoracodorsal nerve and LDM was stimulated in cyclic bursts of 0.31 sec on time and 6.0 sec off time using 3.0 volt Itrel stimulator. The preload volume was added to the system in 25cc increments. Ejection volumes, pressures, and peak power outputs were measured. Result: Ejection volume was 76.3cc with 0cc of preload. Ejection volumes were less than 70ml with increments of preload over 75cc Pressures were more than 107 mmHg when the preloads were less than 75cc and less than 100 mmHg when the preloads were more than 100cc. Peak power output of 16.6 W/kg was observed at 50cc preload. Conclusion: Depending on the changes of preload, the volumes ejected from skeletal muscle ventricle and pressures from the skeletal muscle contraction surpassed those of the normal heart. These data suggest that there are clinical applications for skeletal muscle ventricular assist system.
Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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v.21
no.8
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pp.248-255
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2020
The effects of the coating thickness on the thermal durability and thermal stability of thermal barrier coatings (TBCs) with a gradient coating thickness were investigated using a flame thermal fatigue (FTF) test and thermal shock (TS) test. The bond and topcoats were deposited on the Ni-based super-alloy (GTD-111) using an air plasma spray (APS) method with Ni-Cr based MCrAlY feedstock powder and yttria-stabilized zirconia (YSZ), respectively. After the FTF test at 1100 ℃ for 1429 cycles, the bond coat was oxidized partially and the thermally grown oxide (TGO) layer was observed at the interface between the topcoat and bond coat. On the other hand, the interface microstructure of each part in the TBC specimen showed a good condition without cracking or delamination. As a result of the TS test at 1100 ℃, the TBC with gradient coating thickness was initially delaminated at a thin part of the coating layer after 37 cycles, and the TBC was delaminated by more than 50% after 98 cycles. The TBCs of the thin part showed more oxidation of the bond coat with the delamination of topcoat than the thick part. The thick part of the TBC thickness showed good thermal stability and oxidation resistance of the bond coat due to the increased thermal barrier effect.
Bi-layered SrBi2Ta2O9(SBT) films were deposited on Pt/Ti/SiO2/Si sibstrates by rf magnetron sputt-ering at room temperature and then were annealed at 75$0^{\circ}C$, 80$0^{\circ}C$ and 85$0^{\circ}C$ for 1 hour in oxygen at-mosphere. The film composition of SrBi2Ta2O9 was obtained after depositing at room temperature and annealing at 80$0^{\circ}C$. Excess 20mole% Bi2O3 and 30 mole% SrCO3 were added to the target to compensate for the lack of Bi and Sr in SBT film. 200 nm thick SBT film exhibited and dense microstructure, adielectric constant of 210, and a dissipation factor of 0.05 at 1 MHz frequency. The films exhibited Curie temperature of 32$0^{\circ}C$ and a dielectric constant of 314 at that temperature under 100 kHz frequency. The remanent polarization(2Pr) and the coercive field(2Ec) of the SBT films were 9.1 $\mu$C/$\textrm{cm}^2$ and 85 kV/cm at an applied voltage of 3V, resspectively and the SBT film showed a fatigue-free characteristics up to 1010 cy-cles under 5V bipolar pulse. The leakage current density of the SBT film was about 7$\times$10-7A/$\textrm{cm}^2$ at 150 kV/cm. Fatigue-free SBT films prepared by rf magnetron sputtering can be suitable for application to non-volatile memory device.
The density of ATP-sensitive potassium($K_{APT}$) channels, that open as intracellular ATP concentration falls below a critical level, is very high in skeletal muscle surface membrane and those high density may imply that $K_{ATP}$ channels have very important physiological roles. To elucidate a role of $K_{ATP}$ in relation to fatigue, the modulating effects of potassium channel openers and blockers on the fatigue velocity(FV) of mouse extensor hallucis longus muscle(EHL) were investigated in vitro. Twitch contraction was induced by an electrical field stimulation (EFS: 24-48V, 20ms, 0.2-4Hz) and resulting contraction force was isometrically recorded. The twitch forces were gradually decreased to 25% of initial contraction force(ICF) in $37.52{\pm}1.55sec$($mean{\pm}s.e.m.$, n=135), indicating the fatigue phenomena. The mean velocity for development of the fatigue was measured during the period that twitch force decreased to half($FV_{0/0.5}$) and during the period from half to 25%($FV_{0.5/0.25}$) of ICF. The fatigue was induced once every one hour and the tissue response was stable for up to 4 hours. In control condition, ICF was $5.8{\pm}0.12g$ (n=144) and decreased to 50% of ICF with the mean fatigue velocity of $0.182{\pm}0.006g/sec$($FV_{0/0.5}$, n=135) and from 50% to 25% of ICF with $0.084{\pm}0.004g/sec$($FV_{0.5/0.25}$, n=135). Cromakalim($50{\mu}M$) significantly increased $FV_{0.5/0.25}$(n=4). Glibenclamide($IC_{50}>50{\mu}M$), $Ba^{2+}$($IC_{50}=10{\mu}M$), 4-aminopyridine($FV_{0/0.5}$, $IC_{50}=0.5mM$; $FV_{0.5/0.25}$, $IC_{50}=2mM$) decreased both $FV_{0/0.5}$ and $FV_{0.5/0.25}$ concentration-dependently up to 75%. $TEA^+$(30mM), E-4031($10{\mu}M$), tolbutamide(1mM) decreased $FV_{0.5/0.25}$, but apamin(300nM) and $TEA^+$(10mM) showed no significant effects. Our results suggest that activation of the $K_{ATP}$ channels may be major cause of $K^+$ outflux during development of the fatigue and the isolated EHL muscle could be an useful experimental preparation in studying the fatigue phenomena in skeletal muscle. In addition, the possibility of activation of delayed rectifier during the fatigue development remains to be studied further.
자동차는 코너 주행 시 In-corner와 Out-corner 의 바퀴 궤적이 달라지므로, 특별한 장치가 없이 좌우 구동 측의 바퀴가 같은 속도로 회전을 하게 되면 정상적인 주행이 불가능하다. 따라서 정상적인 코너 주행이 가능 하려면, 코너 안쪽 바퀴보다 바깥쪽 바퀴가 더 빨리 회전해야 하며 이러한 회전 차를 보상받지 못할 경우 바깥쪽 바퀴가 끌리는 현상이 발생하는데 이를 방지하기 위해 디퍼렌셜 기어가 필요하다. 현재 디퍼렌셜 기어는 디퍼렌셜 케이스와 링기어를 볼트로 체결하는 조립 공법을 통해 생산되고 있다. 하지만 볼트 체결 공법은 조립을 위한 볼트와 볼트 체결을 위한 플랜지와 볼팅을 위한 홀을 가공하는 공정이 필요하기 때문에 재료비 절감 및 생산 효율 향상에 매우 불리하고 볼트체결을 위한 부분 때문에 불필요한 무게가 증가하게 된다. 따라서 본 연구에서는 이러한 기계적 체결 방식을 레이저 용접 방식으로 대체하여 재료비를 절감하고 무게 저감을 통해 주행성능을 향상시키고자 하였다. 링기어의 소재는 침탄처리강(SCM420H)이며 디퍼렌셜 케이스의 소재는 주철(GCD500)을 사용하고 있다. 주철은 용접시 용접부와 열영향부에서 마르텐사이트 조직과 레데브라이트, 시멘타이트 조직이 생성되며 고탄소 모재의 탄소 확산으로 인한 부분 혼합영역에서 탄소 합금이 생성되어 균열이 발생하는 등 용접성이 매우 좋지 않은 것으로 알려져 있다. 이러한 주철의 난용접성을 해결하는 방법으로는 고탄소 모재 용접시 발생하는 탄소의 확산을 억제하거나 예열이나 후열 처리를 통한 냉각 속도의 제어하는 방법과 오스테나이트 안정화 원소를 첨가한 필러와이어를 사용하여 용접시 마르텐사이트와 시멘타이트의 성장을 방해하는 방법 등이 이용되고 있다. 본 연구에서는 예열처리나 후열처리를 통한 주철의 용접법은 대량 생산을 통한 원가절감을 노리는 자동차 업계의 특성에 비추어 볼 때 비용이나 프로세스 구성 면에서 적용하는 것이 어려울 것이라 판단하여 Ni-base filler metal을 통한 주철의 용접법을 선택하였고 그 결과 실차에 적용하기 위한 비틀림 강성 테스트나 내구 테스트는 통과하였으나 NVH 테스트 결과 볼팅 체결 방식에 비하여 소음이 커지는 문제가 발생하고 링기어의 HAZ부가 고경화 되는 문제가 발생하였다. 때문에 용입깊이를 초기 시제품인 5mm에서 4mm로 변경시켜 입열량 감소 및 용접변형을 줄여 소음 문제를 해결하고자 하였으며 링기어의 침탄층을 1mm 절삭하여 링기어 HAZ부의 고경화 문제를 해결하고자 하였다. 이러한 용접 구조 변경이 용접변형 및 강성과 피로에 미치는 영향력을 알아보고자 용접 및 열처리 상용 소프트웨어인 SYSWELD, 구조해석 상용소프트웨어인 NX_NASTRAN, 피로 해석 상용 소프트웨어인 FEMFAT을 이용하여 시뮬레이션 하였고 실제 구조 변경한 용접 시제품과 비교, 분석하였다.
Kim, Sung-Ho;Jung, Yun-Ho;Baek, Seung-Hui;Jang, Jong-Hun;Park, Chul-Gyu;Woo, Hee-Chul;Jung, Byung-Ho;Cho, Sang-Myung
Proceedings of the KWS Conference
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2009.11a
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pp.13-13
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2009
현재 열간단조 금형을 제작함에 있어 육성용접을 실시하는 방법이 금형강 STD61, STD11 등으로 제작하는 방법에 비해 보수나 비용적인 측면에서 이점을 가지고 있기 때문에 점차적으로 증가하고 있는 추세이다. 열간단조 공정에서 금형은 $1000^{\circ}C$이상의 고온재료와 반복접촉하게 된다. 이때 이형제의 사용은 급속냉각 및 급속가열의 열피로를 가속시킨다. 또한, 금형은 반복충격에 의한 기계적 피로를 받게 된다. 이러한 금형의 사용환경을 고려한 FCW는 종래 고가의 $2.8{\sim}3.2{\Phi}$인 외국산 FCW를 사용하였으나 이를 대체한 $3.2{\Phi}$ 태경 FCW가 국내에서 개발되었다. 하지만 개발된 FCW를 사용하여 제작된 금형의 수명이 부족한 현상이 발생하였다. 이에 금형의 수명을 연장시킬 수 있는 내균열성 및 내열충격성을 확보한 태경 FCW의 개발과 개발된 FCW의 성능평가가 요구되었다. 특히 열간단조 금형에 있어서 중요한 내열충격성의 경우 가열과 냉각의 반복 Cycle에 의한 Thermal shock의 평가가 대부분이며 높은 Cycle로 인해 많은 시간이 걸리며, 또한 가열과 냉각을 오갈 수 있는 고가의 시험장치가 요구된다. 그러므로 개발된 FCW 육성용접부의 내균열성 및 내열충격성을 평가할 수 있는 방법에 대한 연구와 특히 내열충격성을 시간이 적게 걸리면서도 경제적으로 평가할 수 있는 방법에 대한 연구가 필요하다. 본 연구의 목적은 열간단조 금형 육성용접부의 내균열성 및 열충격특성을 평가할 수 있는 방법에 대한 검토와 특히 내열충격성에 대해 J.W.Kim등의 시험방법을 참고하여 시간이 적게 걸리면서 저 비용으로 열 충격특성을 평가할 수 있는 시험법을 고안하는 것이다. 이를 위한 방법으로 육성용접부의 내균열성을 평가하기 위한 상온 Bending을 실시하였고, 내열충격성을 평가하기 위한 염욕로를 이용하는 고온 Bending을 고안하여 실시하였다. 상온 Bending, 고온 Bending 모두 3점 굽힘시험을 적용하였다. 고온 Bending의 가열방법으로는 염욕로를 사용하여 시편이 대기중에서 약 $850^{\circ}C$의 온도가 될 수 있도록 하였다. 시편은 각각 열처리를 하여 요구 경도를 확보하였고, 이를 염욕로에서 5분간 가열 및 유지하여 취출 후 굽힘하중을 가하여 변위의 정도로 열충격을 평가하는 방법을 사용하였다. 상온 Bending은 극한변형량과 파단부 극한응력으로, 고온 Bending은 고온 극한변형량으로 평가를 하였고, 외국산 FCW를 사용한 육성용접부를 비교대상으로 하였다. 평가 결과 개발된 국산 $3.2{\Phi}$ 태경 FCW의 성능은 외국산 FCW와 유사하거나 우수한 것으로 평가되었고, 실제 금형을 제작하여 현장에 적용한 결과 금형의 수명이 연장된 것이 나타났다.
Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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v.22
no.6
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pp.558-565
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2021
The Republic of Korea Navy has deployed naval fleets in the East, West, and South seas to effectively respond to threats from North Korea and its neighbors. However, it is difficult to allocate proper missions due to high uncertainties, such as the year of introduction for the ship, the number of mission days completed, arms capabilities, crew shift times, and the failure rate of the ship. For this reason, there is an increasing proportion of expenses, or mission alerts with high fatigue in the number of workers and traps. In this paper, we present a simulation model that can optimize the assignment of naval vessels' missions by using a continuous time absorbing Markov chain that is easy to model and that can analyze complex phenomena with varying event rates over time. A numerical analysis model allows us to determine the optimal mission durations and warship quantities to maintain the target operating rates, and we find that allocating optimal warships for each mission reduces unnecessary alerts and reduces crew fatigue and failures. This model is significant in that it can be expanded to various fields, not only for assignment of duties but also for calculation of appropriate requirements and for inventory analysis.
Damage characteristics of granite, marble and sandstone whose properties were different were investigated by uniaxial compression test and cyclic loading-unloading test. Strength, elastic constants and damage threshold stresses were measured by uniaxial compression test and were compared with those measured by cyclic loading-unloading test. Average rock strengths measured by cyclic loading-unloading test were either lower than or similar with those measured by uniaxial compression test. Rocks with high strength and low porosity were more sensitive to fatigue than that with low strength and high porosity. Although permanent strains caused by cyclic loading-unloading were different according to rock types, they could be good indicators representing damage characteristics of rock. Damage threshold stress of granite and marble might be measured from stress-permanent strain curves. Acoustic emissions were measured during both tests and felicity ratios which represented damage characteristics of rocks were calculated. Felicity ratio of sandstone which was weak in strength and highly porous could not be calculated because of very few measurements of acoustic emissions. On the other hand, damage threshold could be predicted from felicity ratios of granite and marble which were brittle and low in porosity. The deformation behaviors and damage characteristics of rock mass could be investigated if additional tests for various rock types were performed.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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