• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제29권1호
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• pp.56-63
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• 2018

In this study, a $100cm^2$ cell frame for a molten carbonate fuel cell was designed using CFD analysis. Electrochemical reactions, gas flow, and the heat transfer in $100cm^2$ cell frame were modeled using COMSOL Multiphysics. Two design variables such as the height of the cell frame and the length of the gas input area were determined to obtain minimized temperature distribution and uniform gas distribution. With two design parameter such as height of the cell frame and the length of the gas flow channel, the temperature difference in the cell fame was decreased to $5^{\circ}C$ and the gas uniformity in the flow channel were achieved.

• 대한조선학회논문집
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• 제32권2호
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• pp.75-83
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• 1995

생산현장의 판굽힘가공 자동화를 위한 기초연구로서 강판의 선상가열 변형을 역학적 측면에서 고찰하고 3차원 비선형 과도 열탄소성 유한요소해석을 통한 수치 시뮬레이션을 시도하였다. 가스토치에 의해 가열되는 평판의 비정상 열전달 문제를 해석하며 온도분포의 시간이력을 계산하였고 이를 바탕으로 평판의 과도 열변형과정을 해석하였으며 그 결과를 상세히 고찰하였다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제15권5호
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• pp.115-123
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• 1997

The buckling strength, fatigue strength, stress corrosion cracking are considerably effected on one of initial imperfections, the residual stresses produced by a circumferential weld between axisymmetric cylinders. Therefore, we study the residual stresses, plastic strain and temperature distribution with using thermal elasto-plastic analysis which are generated by a circumferential weld between axisymmetric cylinders. It is investigated that welding residual stresses have an effect on the strength of cylinder for inner and outer shell under external pressure.

• 터널과지하공간
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• 제4권2호
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• pp.102-118
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• 1994

Thermomechanical analysis is conducted on the radioactive repository in deep rock mass considering the in-situ stress, excavation and thermal loading of a radioactive waste. Thermomechanical properties of a discontinuous rock mass are estimated by a theoretical method so called sequential analysis. Using the estimated properties as input for finite element analysis, the influence on temperature distribution and thermal stress is analyzed within the scope of 2-dimensional steady state and transient heat transfer and coupled thermal elastic plastic behaviour. Granitic rock mass is taken for this analysis. The analysis is done for two different rock mass conditions, i.e. continuous-homogeneous and highly jointed conditions, for the purpose of comparison. In the case of steady state, the extent of disturbed zone around the storage tunnel due to the heat production of the spent-fuel canister varies depending on the thermomechanical properties of the rock mass. In the case of transient analyses, the response of the jointed rock mass to the thermal loading after radioactive waste disposal varies significantly with time, resulting in dramatic changes in the both size and location of disturbed zone.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제12권2호통권45호
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• pp.197-207
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• 2000

본 연구는 유한요소법을 이용해서 시간이력 열전도해석과 열탄성해석을 통해 필렛용접 이음부에서의 잔류응력분포를 측정하였다. 필렛용접은 1패스 용접이며, 경계조건으로는 표면유속조건과 온도에 의존하는 재료의 특성치를 고려하여 잔류응력을 평가하였다. 여기서, 용접입열양을 변수로 하였다. 그리고, 열탄성해석에 의해 잔류응력 평가할 때 중요한 문제로 언급되고 있는 cut-off 온도 설정에 대해 조사하였다. 또한, 시험체에서 구멍뚫기 방법에 의해 잔류응력분포를 측정하여 유한요소법에 의한 잔류응력분포와 비교하였다. 그 결과, 용접부에서는 재료의 항복강도 수준에 해당하는 인장잔류응력이 측정되었으며, 유한요소해석에 의한 수치해석 결과는 구멍뚫기 방법에 의한 측정치 및 다른 연구자의 측정치와 비교적 일치하는 것으로 나타났다. 그리고, Cut-off 온도는 재료의 항복강도가 나타나는 온도로 설정하는 것이 효과적임을 알 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권7호
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• pp.434-441
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• 2016

마찰교반용접은 소재와 용접 툴 간의 마찰열에 의해 접합되는 고상접합 공정이다. 용접 시 발생하는 입열량에 따라 용접부의 건전성이 결정된다. 과도한 입열량은 산화물 및 기공결함의 원인이 되며, 불충분한 입열량은 터널결함 등의 문제점이 발생한다. 따라서 마찰교반용접부 중심에서의 온도 이력을 파악하는 것은 건전성을 판단하는 데 있어 매우 중요한 연구이다. 본 연구에서는 마그네슘 합금소재에 대한 마찰교반용접부의 온도분포 특성을 평가하였다. 이를 위해 유한요소해석을 통한 마찰교반용접부의 유동장 및 온도분포를 예측하였다. 유한요소해석을 위해 용접 툴 형상 간소화, 마찰 조건 선정 등 선행 해석을 수행하고 최적조건을 도출하였다. 또한, 해석모델의 검증을 위해 마그네슘 합금의 맞대기 마찰교반용접 시 용접부 중앙에서의 온도를 측정하였다. 유한요소해석 결과 마찰교반용접부의 온도에 영향을 미치는 주요변수의 기여도는 회전속도가 이송속도보다 더 높은 것으로 판단된다. 또한, 용접부 중심에서의 실측 온도와 유한요소해석 결과 사이에 5.4% - 7.7% 수준의 오차 내에서 잘 일치하였다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제26권4호
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• pp.73-78
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• 2008

In this paper, research was the variation of microstructure and mechanical properties of clad(A4045/A3003) Al alloy sheet by gas tungsten arc welding. Tensile properties of the gas tungsten arc welding joint decreased because of the softened heat affected zone(HAZ). The hardness of HAZ was lower than that of base metal, because relieved the work hardening effect of the welding heat. Hardness distribution of the weld zone with the base metal appears similarly, but the hardness of HAZ decreased remarkably. The microstructure in the weld zone of A4045 clad layer was formed a coarse columner grains of Si-rich. In the case of large weld heat input, the Si of the A4045 were diffused and until A3003 weld zone they decreased the strength.

• 대한조선학회논문집
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• 제35권4호
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• pp.55-64
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• 1998

본 연구에서는 구멍뚫기 기법을 사용하여 여러 입열량과 두께대 직경을 가진 원통에서 원주용접에 의해 발생되는 잔류응력과 용접변형을 측정하였다. 그 결과, 입열량과 원통 두께대 직경이 커짐에 따라 축 및 원주 잔류응력은 커지게 됨을 확인하였으며 이것은 Fujita 등의 결과와 잘 일치하였다. 원통 원주용접 시의 지배 파라메터인 입열량과 두께 대 직경비는 축 및 원주방향의 잔류응력과 용접변형의 분포 및 크기에 영향을 미치고 있음을 확인하였으며, 다중회귀분석법을 적용하여 실험결과의 범위내에 있는 원주용접된 원통에 대한 잔류응력과 용접변형을 예측할 수 있는 근사식을 도출하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제32권11호
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• pp.897-905
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• 2008

Selective catalytic reduction(SCR) is known as one of promising methods for reducing $NO_x$ emissions in diesel exhaust gases. $NO_x$ emissions react with ammonia in the catalyst surface of SCR system at working temperature of catalyst. In this study, to raise the reacting temperature when the exhaust gas temperature is too low, a heater is located at the bottom of SCR reactor. At an ambient temperature, ammonia is radially injected perpendicular to the exhaust gas flow at inlet pipe and uniformly mixed in the mixing area after being impinged against the wall. To predict the turbulent model inside the mixing area of SCR system, the standard ${\kappa}\;-\;{\varepsilon}$ model is applied. This work investigates numerically the effects of induced heat on the gaseous flow. The results show that the Taylor-$G{\ddot{o}}rtler$ type vortex is generated after the gaseous flow impinges the wall in which these vortices influence the temperature distribution. The addition of heat disturbs the flow structure in bottom area and then stretching flow occurs. Vorticity strand is also formed when heat is continuously increased. Constriction process takes place, however, when a further heat input over a critical temperature is increased and finally forms shed vortex which is disconnected from the vorticity strand. The strong vortex restricts the heat transport in the gaseous flow.

• 한국해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해양공학회 2002년도 추계학술대회 논문집
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• pp.329-334
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• 2002

Preflex beam is a method of construction to hold the Pre-compressive stresses over the concrete pier by the Preflexion load. During the fabrication of the girder, welding causes the welding residual stresses. The welding residual stresses must be relieved to generate the accurate compressive pre-stresses that is designed. On this study, to find out the thermal distribution characteristics on the girder by welding, both the three-dimensional finite element analysis and the two-dimensional finite element analysis in a quasi-steady state is carried out. After comparing with each result between the three-dimensional analysis and the two-dimensional analysis, finite element analysis is carried out against the actual girder and analyze welding thermal distribution characteristic over the preflex beam and obtain the input data for the analysis of the welding residual stresses.