This paper presents a theoretical investigation of the dynamic characteristics of externally pressurized air pad bearings with closed loop grooves. These grooves are made on the surface of bearings to reduce the number of supply holes so that manufacturing costs can be reduced. The semi-implicit method is applied to calculate the time varying pressure profile on the air bearing surface owing to the advantages of numerical stability and fast time tracing characteristics. The static pressure of the groove bearings is much higher than that without grooves, so the groove bearings can provide high load carrying capacity. The equation of motion considering vertical motion and tilting motion are also solved using the Runge-Kutta 4th order method. By combining the semi-implicit method and the Runge-Kutta method, fast calculations of the dynamic behavior of the air bearing can be achieved. The variations of bearing reaction force, air film reaction moment, height, and tilting angle are investigated for the step force input, which is 20% higher than the bearing reaction, when the nominal clearance is 6 mm. The effect of the groove width and the groove depth are investigated by calculating the dynamic behavior. The possibility of the air hammering with the depth of the groove is found and discussed.
Ali Ihsan Celik;Mehmet Metin Kose;Ahmet Celal Apay
Earthquakes and Structures
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v.27
no.2
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pp.97-111
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2024
In this paper, buckling conditions and retrofitting of cylindrical steel water storage tanks with different roof types and wall thicknesses were investigated by using finite element method. Four roof types of cylindrical steel tanks which are open-top, flat-closed, conical-closed and torispherical-closed and three wall thicknesses of 4, 6 and 8 mm were considered in FE modeling of cylindrical steel tanks. The roof shapes significantly affect load distribution on the tank shell under the seismic action. Composite FRP materials are widely used for winding thin-walled cylindrical steel structures. The retrofitting efficiency of cylindrical steel water tank is tested under the seismic loading with the externally bonded CFRP laminates. In retrofitting of cylindrical steel tank, the CFRP composite material coating method was used to improve of seismic performance of cylindrical steel tanks. ANSYS software was used to analyze the cylindrical steel tanks and maximum equivalent (von-Mises) and directional deformation were obtained. Equivalent (von-Mises) stresses significantly decreased due to the coating of the tank shell with FRP composite material. In thin-walled steel structures, excessive stress causes buckling and deformations. Therefore, retrofitting led to decrease in stress, reductions in directional and buckling deformation of the open-top, flat-closed, conical-closed and torispherical-closed tanks.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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v.12
no.4
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pp.721-729
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1988
Recently, the precision required by precision manufacturing and machinery related to electronics is within the domain of submicron that it is difficult to evaluate them by traditional measuring equipments and methods. Accordingly, precision of sub 0.1.mu.m super precise position-decision-apparatus and straight-guide air bearing have been researched and they are almost ready to be used. In utilizing straight-guide-table for super-precision-measurement which used externally pressurized porous air bearing as a way of externally pressurized air bearing, the high-precision-straight movement is the most crucial. In this study, the researcher conducted the experimental study with trial manufacture to see how the surrounding temperature and support condition influenced the selection and allocation of the machine composing element which is important to the high-precision-straight movement. The researcher finding showed that when the property of the rail part and support part of the semi-closed slider form is different, the heat generation of the working motor and surrounding temperature influence the high-precision-straight movement significantly and the researcher showed the influence of the condition of central load and eccentric load to the straight movement precision when the support stand of the straight-table was supported by numerical values.
International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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v.6
no.1
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pp.9-12
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2014
We present a mathematical method for calculation of transmission zero locations, determining a filtering characteristics of two-port systems. By adjusting element values based on the zero locations, the frequency-selectivity is characterized. The characteristic polynomial of ladder networks in externally-loaded feed-forward systems is considered by adopting chain matrices for subsystems. This method can be extended to other types of lumped systems with cross-coupled sections. We find out the zeros by solving characteristics polynomials of closed-form expressions in terms of Laplace impedances of elements. The pairs of complex zeros are shown to be solely from the cross-coupled portion of the system.
International Journal of Precision Engineering and Manufacturing
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v.8
no.3
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pp.60-63
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2007
Weight functions in fracture mechanics represent the stress intensity factors as weighted averages of the externally impressed boundary tractions and body forces. We extended the weight function theory for cracked linear elastic materials to calculate the notch stress intensity factor of a notched structure with anti-plane deformation. The well-known method of deriving weight functions by differentiation cannot be used for notched structures. By combining an appropriate singular field with a regular field, we derived weight functions for the notch stress intensity factor. Closed expressions of weight functions for notched cylindrical bodies are given as examples.
The Magazine of the Society of Air-Conditioning and Refrigerating Engineers of Korea
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v.14
no.2
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pp.118-124
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1985
The motion of a fluid in the closed annular cavity formed by two concentric vertical cylinders with externally finned tube has been analysed by a numerical solutions of the equation of momentum and energy. For the calculation procedure, the fluid is assumed to have constant thermo-dynamic and transporties except for the density, which is temperature-dependent in the buoyancy term of the vertical momentum equation (Boussinesq approximation). The govern ins equations for velocity and temperature are solved by a finite difference technique which incoorporates a scheme for treating the coupled variables. Results are presented for a range of the Rayleigh number and for various values of the fin height and the number of fins.
The purpose of this study is to evalute the efficacy af the Ilizarov external fixation for the surgical treatment. of the tibial plafond fractures. We reviewed retrospectively fourteen cases of tibial plafond fractures with moderate to severe soft. tissue damage, which were fixed with Ilizarov external fixator. Using the AO Muler classification, there were four Type C1 fractures, six Type C2 and four Type C3. In most, of the cases, the ankles were operated on with other associated fractures within a few days after injury. We reduced the fracture indirectly by soft issue taxis and fixed externally across the ankle joint. using the circular external fixator with tensioned wires and ankle hinge. In cases of inadequate closed reduction, we applied limited open reduction and internal fixation. Range of motion exercise began immediately. Postoperative follow-up averaged fourteen months (ranges, 8-30 months). Overall clinical results rated good or excellent in 7 cases, fair in 4 and poor in 3. There were three cases of pin tract infection which were resolved with short-term antibiotics and local care; one delayed wound closure in a patient. whose fracture was associated with Type III open wound; one wound slough in a patient associated with Type II open wound, which was closed later by skin graft; and one osteoarthritis. From this review, we concluded that cross-ankle circular external fixation with tensioned wires with or without. limited open reduction is a reasonable alternative for the treatment of the tibial plafond fractures with severe soft tissue damage.
There is a growing need for the development and implementation of new methods for the rapid and cost-effective rehabilitation of deteriorating steel structural components to offset the drawbacks related to welding and/or bolting in the field. Carbon fiber reinforced polymer (CFRP) composites provide a potential alternative as externally bonded patches for strengthening and repair of metallic structural members for building and bridge systems. This paper describes results of an investigation of tensile and fatigue response of steel/CFRP joints simulating scenarios of strengthening and crack-patching. It is shown that appropriately designed schemes, even when fabricated with levels of inaccuracy as could be expected in the field, can provide significant strain relief and load transfer capability. A simplified elasto-plastic closed form solution for stress analysis is presented, and validated experimentally. It is shown that the bond development length remains constant in the linear range, whereas it increases as the adhesive is deformed plastically. Fatigue resistance is shown to be at least comparable with the requirements for welded cover plates without attendant decreases in stiffness and strength.
Scolecenchelys borealis was first added to the Korean fish fauna based on one leptocephalus specimen (total length (TL) 59.2 mm) collected from Dokdo, in the East Sea. Recently, however, Scolecenchelys borealis has been treated as a junior synonym of Scolecenchelys aoki, necessitating review of the scientific name S. borealis. This study describes the morphological characteristics of S. aoki based on an adult specimen (TL 230.0 mm) collected from the sea south of Korea and compares its mitochondrial DNA 12S rRNA sequence with that of the S. borealis leptocephalus. The adult S. aoki is characterized by several morphological features: vertebral formula 59-55-135; preanal lateral pores 55; infraorbital pores two; teeth on upper jaw visible externally when the mouth is closed; the dorsal fin originates just behind the anus; both jaws and vomerine teeth are conical, arranged in two rows. An analysis of an 886-base paire sequence of the 12S rRNA showed that adult S. aoki was concordant with the S. borealis leptocephalus (sensu Ji et al., 2012), indicating that both are the same species.
This study presents the experimental results of twenty three reinforced concrete beams with rectangular web openings externally strengthened with Fiber Reinforced Polymers (FRP) composites bonded around openings. All tested beams had the same geometry and reinforcement details. At openings locations, the stirrups intercepted the openings were cut during fabrication of reinforcement cage to simulate the condition of inclusion of an opening in an existing beam. Several design parameters are considered including the opening dimensions and location in the shear zone, the wrapping configurations, and the amount and the type of the FRP composites in the vicinity of the openings. The wrapping configurations of FRP included: sheets, strips, U-shape strips, and U-shape strips with bundles of FRP strands placed at the top and sides of the beam forming a fan under the strips to achieve closed wrapping. The effect of these parameters on the failure modes, the ultimate load, and the beam stiffness were investigated. The shear contribution of FRP on the shear capacity of tested beams with web openings was estimated according to ACI Committee 440-08, Canadian Standards S6-06, and Khalifa et al. model and examined against the test results. A modification factor to account for the dimensions of opening chords was applied to the predicted gain in the shear capacity according to ACI 440-08 and CSA S6-06 for bonded Glass Fiber Reinforced Polymers (GFRP) around openings. The analytical results after incorporating the modification factor into the codes guidelines showed good agreement with the test results.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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