• 제목/요약/키워드: Free oscillation

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Numerical Simulation of Flow past Forced and Freely Vibrating Cylinder at Low Reynolds Number

  • Jung, Jae Hwan;Nam, Bo Woo;Jung, Dong-Ho
    • Journal of Advanced Research in Ocean Engineering
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    • 제3권4호
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    • pp.165-173
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    • 2017
  • This study aims at validating simulations of the forced and freely vibrating cylinders at Reynolds number of approximately 500 in order to identify the capability of the CFD code, and to establish the analysis process of the vortex-induced vibration (VIV). The direct numerical and large eddy simulations were employed to resolve the various length scales of the vortices, and the morphing technique was used to consider a motion of the circular cylinder. For the forced vibration case, both in- and anti-phase VIV processes were observed regarding the frequency ratio. Namely, when the frequency ratio approaches to unity, the synchronization/lock-in process occurs, leading to substantial increases in drag and lift coefficients. This is strongly linked with the switch in timing of the vortex formation, and this physical tendency is consistent with that of Blackburn and Henderson (J. Fluid Mech., 1999, 385, 255-286) as well as force coefficients. For the free oscillation case, the mass and damping ratio of 50.8 and 0.0024 were considered based on the study of Blackburn et al. (J. Fluid Struct., 2000, 15, 481-488) to allow the direct comparison of simulation results. The simulation results for a peak amplitude of the cylinder and a shedding mode are reasonably comparable to that of Blackburn et al. (2000). Consequently, based on aforementioned results, it can be concluded that numerical methods were successfully validated and the calculation procedure was well established for VIV analysis with reasonable results.

Endoplasmic Reticulum Ca2+ Store: Regulation of Ca2+ Release and Reuptake by Intracellular and Extracellular Ca2+ in Pancreatic Acinar Cells

  • Kang, Yun Kyung;Park, Myoung Kyu
    • Molecules and Cells
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    • 제19권2호
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    • pp.268-278
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    • 2005
  • We investigated the effect of cytosolic and extracellular $Ca^{2+}$ on $Ca^{2+}$ signals in pancreatic acinar cells by measuring $Ca^{2+}$ concentration in the cytosol($[Ca^{2+}]_c$) and in the lumen of the ER($[Ca^{2+}]_{Lu}$). To control buffers and dye in the cytosol, a patch-clamp microelectrode was employed. Acetylcholine released $Ca^{2+}$ mainly from the basolateral ER-rich part of the cell. The rate of $Ca^{2+}$ release from the ER was highly sensitive to the buffering of $[Ca^{2+}]_c$ whereas ER $Ca^{2+}$ refilling was enhanced by supplying free $Ca^{2+}$ to the cytosol with $[Ca^{2+}]_c$ clamped at resting levels with a patch pipette containing 10 mM BAPTA and 2 mM $Ca^{2+}$. Elevation of extracellular $Ca^{2+}$ to 10 mM from 1 mM raised resting $[Ca^{2+}]_c$ slightly and often generated $[Ca^{2+}]_c$ oscillations in single or clustered cells. Although pancreatic acinar cells are reported to have extracellular $Ca^{2+}$-sensing receptors linked to phospholipase C that mobilize $Ca^{2+}$ from the ER, exposure of cells to 10 mM $Ca^{2+}$ did not decrease $[Ca^{2+}]_{Lu}$ but rather raised it. From these findings we conclude that 1) ER $Ca^{2+}$ release is strictly regulated by feedback inhibition of $[Ca^{2+}]_c$, 2) ER $Ca^{2+}$ refilling is determined by the rate of $Ca^{2+}$ influx and occurs mainly in the tiny subplasmalemmal spaces, 3) extracellular $Ca^{2+}$-induced $[Ca^{2+}]_c$ oscillations appear to be triggered not by activation of extracellular $Ca^{2+}$-sensing receptors but by the ER sensitised by elevated $[Ca^{2+}]_c$ and $[Ca^{2+}]_{Lu}$.

축대칭 초음속 흡입구의 아임계 불안정성 연구 (A Study on Subcritical Instability of Axisymmetric Supersonic inlet)

  • 신필권;박종호
    • 한국항공우주학회지
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    • 제32권8호
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    • pp.29-36
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    • 2004
  • 초음속 흡입구 buzz는 입구에서의 충격파 패턴의 진동과 내부압력요동을 동반하는 불안정한 아임계 작동으로 정의할 수 있다. 이러한 유동섭동은 연소실 실화나 엔진의 구조직 손상을 일으킬 수 있다. 축대칭, 외부 압축형 흡입구에서 초음속 흡입구의 buzz 현상을 조사하기 위한 실험적 연구가 수행되었다. 자유류 마하수 2.0에서 카울 입구 직경이 30mm인 흡입구 모델이 시험되었다. 아임계 불안정성은 압력섭동의 주파수 및 입구에서의 충격파 구조 분석을 통해 조사되었다. 실험결과 전압럭 회복비는 0.42에서 0.78까지, 포획 면적 비는 0.34에서 0.98까지 변화했다. 아임계 유동의 주파수는 포획 면적비 감소에 따라 증가했으며 주파수는 범위는 $224{\sim}240Hz$였다.

링 발진기를 이용한 18 GHz 4분주 주입 동기 주파수 분주기 (A 18 GHz Divide-by-4 Injection-Locked Frequency Divider Based on a Ring Oscillator)

  • 서승우;서효기;이재성
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제21권5호
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    • pp.453-458
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    • 2010
  • 본 논문에서는 18 GHz 대역에서 동작하는 링 발진기를 이용한 4분주 주입 동기 주파수 분주기(Injection-Locked Frequency Divider: ILFD)를 $0.13-{\mu}m$ Si RFCMOS 공정을 이용하여 설계, 제작한 결과를 보인다. 1.5 V의 공급 전압에 대하여 33.4 mW의 전력을 소비하며, 입력 신호가 없을 때 약 -30 dBm의 전력으로 4.98~5.22 GHz에서 자유발진하였다. 0 dBm의 입력 전력에 대하여 3.5 GHz(17.75~21.25 GHz)의 동기 범위를 가지며, 동작 범위는 바랙터 조절에 의해 5.25 GHz(16.0~21.25 GHz)까지 증가하였다. 제작된 칩의 크기는 DC와 RF 패드를 포함하여 $0.76\;mm{\times}0.57\;mm$이다.

Behavior of dry medium and loose sand-foundation system acted upon by impact loads

  • Ali, Adnan F.;Fattah, Mohammed Y.;Ahmed, Balqees A.
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제64권6권
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    • pp.703-721
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    • 2017
  • The experimental study of the behavior of dry medium and loose sandy soil under the action of a single impulsive load is carried out. Different falling masses from different heights were conducted using the falling weight deflectometer (FWD) to provide the single pulse energy. The responses of soils were evaluated at different locations (vertically below the impact plate and horizontally away from it). These responses include; displacements, velocities, and accelerations that are developed due to the impact acting at top and different depth ratios within the soil using the falling weight deflectometer (FWD) and accelerometers (ARH-500A Waterproof, and Low capacity Acceleration Transducer) that are embedded in the soil and then recorded using the multi-recorder TMR-200. The behavior of medium and loose sandy soil was evaluated with different parameters, these are; footing embedment, depth ratios (D/B), diameter of the impact plate (B), and the applied energy. It was found that increasing footing embedment depth results in: amplitude of the force-time history increases by about 10-30%. due to increase in the degree of confinement with the increasing in the embedment, the displacement response of the soil will decrease by about 25-35% for loose sand, 35-40% for medium sand due to increase in the overburden pressure when the embedment depth increased. For surface foundation, the foundation is free to oscillate in vertical, horizontal and rocking modes. But, when embedding a footing, the surrounding soil restricts oscillation due to confinement which leads to increasing the natural frequency, moreover, soil density increases with depth because of compaction, that is, tendency to behave as a solid medium.

마찰을 고려한 노즈 랜딩기어의 비선형 쉬미 해석 (Non-linear Shimmy Analysis of a Nose Landing Gear with Friction)

  • 이미선;배재성;황재혁
    • 한국항공우주학회지
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    • 제39권7호
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    • pp.605-611
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    • 2011
  • 쉬미는 항공기의 이착륙 시 랜딩기어가 주행도중 측방향 및 조향방향의 진동이 발생하는 현상이다. 쉬미 현상은 스트럿의 낮은 강성, 랜딩기어 내부의 유격, 휠의 불균형이나 마모된 부품 등으로 인해 발생하며, 항공기의 안정성을 저하시킨다. 본 연구는 소형항공기의 쉬미 안정성 검토를 위해 수행되었다. 수치해석을 위하여 소형항공기의 전방 착륙장치를 선형시스템으로 모델링하고 상태방정식을 수립하였다. 근궤적 기법을 이용한 주파수 영역 해석과 4차 Runge-Kutta 방법을 이용한 시간영역 해석을 통해 쉬미 현상을 예측하였고 주요 변수의 설계범위를 검토하였다. 현 착륙장치는 와셔의 압축력을 이용하여 조향 방향 마찰을 가함으로써 쉬미현상을 저감하는 기법을 채택하고 있으므로 마찰을 기술함수를 이용하여 선형화시키고 상태방정식에 적용하여 해석을 수행함으로써 쉬미의 발생이 저감되는 결과를 확인하였다.

Effect of impingement edge geometry on the acoustic resonance excitation and Strouhal numbers in a ducted shallow cavity

  • Omer, Ahmed;Mohany, Atef;Hassan, Marwan
    • Wind and Structures
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    • 제23권2호
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    • pp.91-107
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    • 2016
  • Flow-excited acoustic resonance in ducted cavities can produce high levels of acoustic pressure that may lead to severe damage. This occurs when the flow instability over the cavity mouth, which is created by the free shear layer separation at the upstream edge, is coupled with one of the acoustic modes in the accommodating enclosure. Acoustic resonance can cause high amplitude fluctuating acoustic loads in and near the cavity. Such acoustic loads could cause damage in sensitive applications such as aircraft weapon bays. Therefore, the suppression and mitigation of these resonances are very important. Much of the work done in the past focused on the fluid-dynamic oscillation mechanism or suppressing the resonance by altering the edge condition at the shear layer separation. However, the effect of the downstream edge has received much less attention. This paper considers the effect of the impingement edge geometry on the acoustic resonance excitation and Strouhal number values of the flow instabilities in a ducted shallow cavity with an aspect ratio of 1.0. Several edges, including chamfered edges with different angles and round edges with different radii, were investigated. In addition, some downstream edges that have never been studied before, such as saw-tooth edges, spanwise cylinders, higher and lower steps, and straight and delta spoilers, are investigated. The experiments are conducted in an open-loop wind tunnel that can generate flows with a Mach number up to 0.45. The study shows that when some edge geometries, such as lower steps, chamfered, round, and saw-tooth edges, are installed downstream, they demonstrate a promising reduction in the acoustic resonance. On the other hand, higher steps and straight spoilers resulted in intensifying the acoustic resonance. In addition, the effect of edge geometry on the Strouhal number is presented.

1차원 이류·확산 방정식에 대한 유한차분법과 유한해석법의 비교연구 (A Comparative Study on Finite Difference Method and Finite Analytic Method to One-Dimensional Convective-Diffusion Equation)

  • 최성열;조원철;이원환
    • 대한토목학회논문집
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    • 제13권3호
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    • pp.129-138
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    • 1993
  • 본 연구는 Navier-Stokes 식의 모형방정식으로 이류 및 확산거동을 갖는 선형화된 Burgers 방정식과 비선형 형태의 Burgers 방정식을 선택하여, 이에 대한 유한차분법과 유한해석법의 수치해를 해석해와 비교하여 봄으로써, 유한해석법의 응용성에 대해 고찰한 것이다. 본 연구를 통하여 얻어진 성과를 요약하면 다음과 같다. Burgers 방정식 및 선형화된 Burgers 방정식의 정상상태의 해석해를 사용하여 두 수치기법에 따른 수치해를 비교해 본 결과, 해석해와의 근사정도를 동일 기준 하에서 살펴볼 때, 유한해석법이 유한차분법보다 우수한 것으로 나타났다. Burgers 방정식의 비정상상태의 해석해에 대한 정확성 또한 유한해석법이 보다 잘 일치하는 것으로 나타났다. 특히 유한해석법은 유한차분법의 사용시 격자 크기의 선택에 따라 해의 수렴과정에서 발생할 수 있는 위상오차에 기인한 진동현상이 전혀 발생하지 않는다는 것을 확인할 수 있었으며, 따라서 유한해석법은 수치기법상 위상오차로부터 자유로운 안정된 해석기법이라고 판단된다.

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디지털 노동의 불안과 희망: 대학생의 '대외활동'에 대한 심층 인터뷰 (Precarity and Hope in Digital Labor: In-depth Interviews on the Off-campus Internship Experiences of College Students)

  • 이희은
    • 한국언론정보학보
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    • 제66권
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    • pp.211-241
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    • 2014
  • 청년실업률이 높은 신자유주의적 경제구조 하에서, 오늘날의 20대 대학생들은 소위 '스펙 쌓기'라는 노동 시장에 어쩔 수 없이 내몰리고 있다. 이 연구는 한국 대학생 중 절반 정도가 참여하고 있다는 '대외활동'을 중심으로, 창의적 생산과 자율적 선택을 기반으로 한 것처럼 보이는 경제 활동 기회의 제공이 사실은 자본주의 발전의 한 단계로서 디지털 노동의 국면을 보여주고 있음을 탐색한다. 대학교 재학 중 대외활동에 참여한 경험이 있는 학생들을 대상으로 심층 인터뷰를 실시한 결과, 대외활동은 자발적 참여와 문화 지식 생산을 기반으로 하고 있으나 강도 높은 노동이 무임금 혹은 저임금으로 이루어지는 전형적인 디지털 노동의 모습을 보였다. 대외활동은 경험을 시뮬레이션으로, 친구와 동료를 인맥으로, 창의적 생산을 표준화된 상품으로 생산하고 있었으며, 강제된 것은 아니지만 선택할 수밖에 없는 노동의 형태로 대학생들에게 제공되고 있었다. 이러한 노동 과정에서 대학생들의 지식과 정보는 데이터와 상품의 형태로 축적되어 커뮤니케이션 자본주의의 구조를 구축하는 데 역할을 담당하고 있었다.

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RF 방사 신호로 인한 특정 주파수 수신 잡음 현상의 원인분석 및 개선 (Analysis and Improvement Specific Frequency Reception Noise Phenomena Due to RF Radiation Signal)

  • 권정혁;김종민;이왕상
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.73-83
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    • 2022
  • 본 논문에서는 항공기 운영 중에 RF 방사 신호로 인하여 발생한 특정 주파수 대역 대의 수신 잡음에 대한 개선 방안을 연구하였다. 항공기의 통신장비는 내/외부통신의 기능을 담당하기에 비행 임무 수행과 안전에 있어서 매우 중요하다. 잡음이 없고 깨끗한 통신 품질과 송/수신 기능이 구현되어야 한다. 따라서 특정 주파수 대역 대의 수신 잡음 현상을 고장탐구를 통해 원인분석을 하였다. 항공기 내부의 특정 보조시스템 장비에서 발산되는 RF 방사 신호로 인해 발생한 수신 잡음을 무전해 니켈 도금이 적용된 CAP으로 차폐하여 개선하였다. 또한, 개선 방안에 대한 측정 및 검증 결과도 함께 기술하였다.