• Title/Summary/Keyword: High speed shear

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Ceramic 재질을 이용한 자동차용 대형 디젤 엔진 Valve Lifter 연구 I. Brazing Process에 의한 Ceramic-Metal 접합체 개발 (Studies of Valve Lifter for Automotive Heavy Duty Diesel Engine by Ceramic Materials I. Developmet of Ceramic-Metal Joint by Brazing Method)

  • 윤호욱;한인섭;임연수;정윤중
    • 한국세라믹학회지
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    • 제35권2호
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    • pp.163-171
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    • 1998
  • Continuously contacting with camshaft the face of Valve Lifter made of cast iron brings about abnormal wear such as unfairwear or earlywear because it is heavily loaded in the valve train systems as the engine gets more powered. This abnormal wear becomes a defet namely over-clearance when the valve is lifting so that the fuel gas imperfectly combusted by unsuitable open or close aaction of the engine valve in the combustion chamber. The imperfect combustion in the end results in the major cause of air pollution and combustion chamber. The imperfectly combusted by unsuitable open or close action of the engine valve in the combustion chamber. The imperfect combustion in the end results in the major causes of air pollution and decrease of the engine output. Consequently to prevent this wear this study was to develop the valve lifter which is joined by brazing process with SCM435H and a tip by manufacturing the face as a superhardened which is joined by brazing process with SCM435H and a tip by manufacturing the face as a superhardened ceramics alloy which has high wear resistance. Having the excellent surface hardness with Hv1100-1200 the sintered body developed with superhardened alloy(WC) can endure the severe face loading in the valve train system. We experienced with various brazing alloys and obtained the excellent joining strength to the joint had 150MPa shear strength. Interface analysis and microstructure in a joint were examined through SEM & EDS Optical microscope. Also 2,500 hours high speed(3,000-4,000 rpm) and continuous (1step 12hr) engine dynamo testing was carried out to casting valve liter and ceramics-metal joint valve lifter so that the abnormal wears were compared and evaluated.

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목질 및 비목질 함유 지료의 탈수속도와 보류향상을 위한 새로운 마이크로폴리머 기술 (New Micropolymer Technologies for Increased Drainage and Retention for both Wood and Non-Wood Containing Furnishes)

  • Lewis, Christopher;Polverari, Marco
    • 한국펄프종이공학회:학술대회논문집
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    • 한국펄프종이공학회 2008년도 제33회 펄프종이기술 국제세미나
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    • pp.1-46
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    • 2008
  • fille의 효과 및 미세섬유의 보류를 콘트롤하는 것은 새로운 지종을 개발하는데 있어서 매우 중요한 것이다. 또한 기계적 성능을 최대화 하고 최종 소비자의 가 원하는 종이의 구조를 갖도록 하는데 있어서도 매우 중요한 것이다. 특히 고속 고전단력을 갖고 있는 설비에서 fille 을 많이 사용하면서 종이 및 판지를 생산하는데 있어 원하는 보류 및 지합을 구현하는 것은 매우 어렵다. 양이온 및 음이온 마이크로 폴리머(MP)의 새로운 기술이 개발되었다. 이번에 개발된 수용성 화학 물질은 휘발성유기물질(VOC) 및 알킬페놀에독실레이트(APE)가 없다. 그러한 MP 를 선형구조의 폴리아크릴아마이드와 함께 적용하거나, 무기 마이크로파티클(벤토나이트, 실리카 혹은 유사한 광물질)과 함께 사용하면 탈수, 섬유보류 그리고 회분보류에 있어서 아주 뛰어난 효과가 나타났다. 그러한 효과는 백상지 및 SC 종이등 고충전 종이에서뿐만 아니라 회분량이 적은 신문지 생산에서도 확인되었다. 특히 미표백 포장용지 생산시 폴리아크릴아마이드와 함께 양이온성 MP를 사용하면 탈수효과가 뛰어나게 개선됨을 볼 수 있었다.

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타이타늄 소재 마찰교반용접 기술 동향 (Recent Trends of Friction Stir Welding of Titanium)

  • 천창근;김성욱;김흥주;장웅성;노중석
    • Journal of Welding and Joining
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    • 제31권2호
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    • pp.16-20
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    • 2013
  • Titanium and its alloys have been widely using in the various field of industry application due to high corrosion resistant properties and mechanical properties. Titanium is highly reactive in the high temperature state and the formation of titanium oxide and porosities in the nuggets of fusion welding will results in the degradation of the mechanical properties. For this reason the studies of friction stir welding for titanium have been investigated recently. The FSW zones of titanium were classified by the weld nugget (WN), the linear transition boundary (TB) and the heat affected zone (HAZ). The WN along with titanium parent was characterized by the presence of twins and dislocations. The average grain size and hardness of WN has been changed according to heat input. The grain refinement resulted from the FSW increased the hardness in the stir zone. Sound dissimilar joints between SUS 304 and CP-Ti were achieved using an advancing speed of 50 mm/min and rotation speeds in the range of 700-1100 rpm. Aluminum 1060 and titanium alloy Ti-6Al-4V plates were lap joined by friction stir welding, hence the ultimate tensile shear strength of joint reached 100% of Al 1060. Mg alloy and Ti were successfully butt joined by inserting a probe into the Mg alloy plate with slightly offsetting. But Ti-Al intermetallic compound layers formed at the interface of these joints.

A preliminary simulation for the development of an implantable pulsatile blood pump

  • Di Paolo, Jose;Insfran, Jordan F.;Fries, Exequiel R.;Campana, Diego M.;Berli, Marcelo E.;Ubal, Sebastian
    • Advances in biomechanics and applications
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    • 제1권2호
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    • pp.127-141
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    • 2014
  • A preliminary study of a new pulsatile pump that will work to a frequency greater than 1 Hz, is presented. The fluid-structure interaction between a Newtonian blood flow and a piston drive that moves with periodic speed is simulated. The mechanism is of double effect and has four valves, two at the input flow and two at the output flow; the valves are simulated with specified velocity of closing and reopening. The simulation is made with finite elements software named COMSOL Multiphysics 3.3 to resolve the flow in a preliminary planar configuration. The geometry is 2D to determine areas of high speeds and high shear stresses that can cause hemolysis and platelet aggregation. The opening and closing valves are modelled by solid structure interacting with flow, the rhythmic opening and closing are synchronized with the piston harmonic movement. The boundary conditions at the input and output areas are only normal traction with reference pressure. On the other hand, the fluid structure interactions are manifested due to the non-slip boundary conditions over the piston moving surfaces, moving valve contours and fix pump walls. The non-physiologic frequency pulsatile pump, from the viewpoint of fluid flow analysis, is predicted feasible and with characteristic of low hemolysis and low thrombogenesis, because the stress tension and resident time are smaller than the limit and the vortices are destroyed for the periodic flow.

유한요소해석을 위한 골판지 소재의 물성측정 및 분석 (Measurement and Analysis of the Material Behavior of Corrugated Paperboard for Finite Element Analysis)

  • 강규열;배덕근;노선종;진심원;강우종
    • Composites Research
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    • 제37권3호
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    • pp.143-149
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    • 2024
  • 본 논문에서는 친환경 포장재인 골판지의 기계적 물성을 측정하고, 이를 LS-DYNA의 MAT_PAPER 모델에 적용하여 유한요소해석을 수행하였다. MAT_PAPER는 주로 종이의 거동을 모델링 하기 위한 재료모델이지만 본 연구를 통해 골판지에 대해서도 적용 가능함을 보였다. 인장, 압축, 전단 거동에 대하여 골판지의 방향별 기계적 물성을 측정 및 분석하고, 이를 바탕으로 6개의 항복면을 도출하여 MAT_PAPER 모델에 통합하였다. 재료시험 시편의 유한요소해석과 골판지 사각관의 저속 붕괴해석 결과를 각 실험 결과와 비교함으로써, 골판지의 거동을 등가적으로 잘 고려할 수 있음을 보였다. 그러나 해당 모델은 골판지의 변형률 속도효과를 고려하지 못하므로, 골판지의 원소재인 원심지의 고속물성을 측정하여 이를 보정하였으며, 이에 따라 골판지 사각관의 고속 압괴 실험 결과와 잘 일치함을 보였다.

ADCP 표층유속 자료처리방법 개선을 통한 영산강 하구 표층 방류수 이류속도 산정 (Estimation of the Freshwater Advection Speed by Improvement of ADCP Post-Processing Method Near the Surface at the Yeongsan Estuary)

  • 신현정;강기룡;이관홍
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제19권3호
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    • pp.180-190
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    • 2014
  • 연안에서 관측된 Acoustic Doppler Current Profiler(ADCP) 유속자료의 10-20%는 음향반사 측면효과로 인하여 일반적으로 사용하지 않는다. 본 연구는 ADCP의 사용되지 않았던 자료를 복구하여 영산강 하구에서 저조시 방류되는 담수의 경계면 이류속도를 구하고 이를 통해 담수 유량과 수층의 역학적 안정도를 보다 정확하게 계산하여 하구 내 혼합 환경을 잘 이해하고자 한다. 현장관측은 2011년 8월 영산강의 하구언 전면과 고하도 부근 두 정점에서 한달 동안 실시하였으며, 방류수의 이류속도는 유효 유속 판정에 상관도, 퍼센트굿, 그리고 유속 히스토그램의 엄격한 기준을 적용한 ADCP 후처리방법을 적용하여 복원하였다. 또한, 같은 수로에 위치한 두 정점에서 이류하는 퇴적물의 농도피크시간을 토대로 퇴적물의 이류속도(Sediment Advection Speed)를 계산하여 방류수 이류속도를 비교 검증하였다. 퇴적물의 이류속도를 방류시 ADCP의 표층유속과 비교하였을 때, 방류량이 $2.0{\times}10^7$톤 보다 크면 두 속도값이 유사하고, 그보다 적을 경우에는 퇴적물의 이류속도가 약간 크게 산정되는 것을 볼 수 있었다. 방류가 발생할때 담수이류속도(Freshwater Advection Speed)는 바닥으로부터 $0.8{\times}$수심의 유속보다 평균 0.8 m/s 정도 크기 때문에, 방류가 증가하는 시기에 새롭게 계산된 방류수의 속도를 포함한 순유출량(=수심 및 조석주기로 적분된 흐름)을 계산하면, 그 방향이 하구언으로 들어오는 방향에서 빠져나가는 방향으로 바뀌는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 표층 담수의 속도가 더해짐으로써 표층 속도쉬어와 리차드슨 수의 분포가 바뀜을 관찰할 수 있었기 때문에 표층 해수의 안정도를 해석함에 있어 실제 방류수 유속의 중요성을 알 수 있었다. 향후 유속과 함께 수온과 염분의 장기적인 관측이 수행된다면 담수 방류에 따른 성층의 생성과 소멸, 그리고 관련 부유퇴적물의 변동에 대해서도 보다 정확하게 파악할 수 있을 것으로 생각된다.

CFD를 이용한 고압파이프 파단 시 초음속제트의 압축성유동 특성에 관한 수치해석 (Numerical Analysis on the Compressible Flow Characteristics of Supersonic Jet Caused by High-Pressure Pipe Rupture Using CFD)

  • 정종길;김광추;윤준규
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제41권10호
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    • pp.649-657
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    • 2017
  • 고압의 파이프 파단 시 파이프 내에 있던 유체가 고속으로 대기로 분출될 때 압축성유동을 동반하는 초음속제트가 발생한다. 이러한 초음속제트는 일반적으로 복잡한 비정상거동을 보여줄 수 있다. 본 연구는 이러한 고압파이프에서 분출되는 초음속제트에 의해 생성되는 압축성유동을 고찰하기 위하여 전산유체역학 해석이 수행되었다. 분출기체의 종류 및 파이프직경 변화에 따른 비정상유동 특성을 해석하기 위해 SST $k-{\omega}$ 난류모델이 채택되었다. 전산해석 시 기본 경계조건은 파이프직경 10 cm, 제트 압력비 5, 기체온도 300 K로 가정하였다. 그 해석결과로 초음속제트로 인해 생성되는 충격파의 거동이 관찰되었고, 간접적인 영향으로 폭풍파도 발생됨을 알 수 있었다. 기체의 분자량이 가장 작은 $H_2$의 압력파 특성은 안전영역까지의 거리가 가장 짧았으며, 분자량이 비슷한 $N_2$, 공기 및 $O_2$는 큰 차이가 없었다. 또한 파이프직경이 커져 제트에 의한 영향범위도 더욱 증대됨을 알 수 있었다.

수중충격하중을 받는 선체구조의 충격 및 파손 해석 (The Shock and Fracture Analysis of Ship Structure Subject to Underwater Shock Loading)

  • 정기태;김경수;김영복
    • 대한조선학회논문집
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    • 제32권1호
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    • pp.118-131
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    • 1995
  • 수중폭발을 받게 되는 해군 함정이나 충격하중을 받게 되는 초고속선의 구조에 대한 내충격 파손해석을 거시해석(global or macro analysis)과 미시해석(fine or micro analysis)의 두 단계로 나누어 수행하였다. 거시해석은 이중근사기법(DAA : Doubly Asymptotic Approximation)을 이용하였다. 심한 충격하중을 받는 구조는 주로 세 가지 파괴모드를 나타내는데 이는 충격후기에 주로 나타나는 동소성좌굴(Dynamic plastic buckling)에 기인하는 소성대변형과 충격초기에 주로 나타나는 인장 파괴(Tensile tearing failure)와 횡전단파괴(Transverse shear failure)가 있다. 본 논문의 미시해석에서는 잠수구조의 종보강재에 충격압력이 가해진 경우에 대하여 응력파(stress wave)의 파급과 이 응력파와 균열과의 상호작용에 의한 동적응력강도계수 $K_I(t)$의 계산함으로써 인장 파괴모드(Tensile tearing failure mode)해석을 수행하였다. 특히, 동적응력강도계수 $K_I(t)$의 계산에 있어서 실험적 방법으로 널리 사용되는 shadow optical method of caustic로부터 개발된 numerical caustic method를 사용하였다. 본 논문의 충격파손해석 수치 예로서 해석모델을 완전잠수주상체로 잡고 거시해석을 수행한 후 이로부터 구한 충격압력을 입력자료로 하여 종보강재에 대하여 미시해석을 수행하였다.

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Sprayed FRP로 보강된 철근콘크리트 보의 보강성능에 관한 연구 (Structural Performance of Reinforced Concrete Beams Strengthened with Sprayed Fiber Reinforced Polymers)

  • 이강석;손영선;이문성
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제19권4호
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    • pp.421-431
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    • 2007
  • 본 연구의 주 목적은 유리 및 탄소단섬유 (chopped fiber)와 에폭시 및 비닐에스터수지 (resin)를 외기에서 혼합하여 요철이 많은 콘크리트 표면에 고속의 압찰 공기로 랜덤하게 분사하여 기존 콘크리트 구조물을 보강하는 새로운 공법, 즉 sprayed FRP 보수보강 공법을 개발하는 것으로서, 본 연구에서는 sprayed FRP 보강을 위한 치적의 재료 물성치를 제시하고자 유리 및 탄소단섬유의 길이, 단섬유와 에폭시 및 비닐에스터수지의 배합 비율 등을 주요변수로 설정하여 재료 인장시험을 실시하였다. 또한 상기 재료 시험 결과를 바탕으로 sprayed FRP 공법을 이용하여 보강된 철근콘크리트 휨 보, 전단 보 및 손상 보의 보강 성능을 실험적 연구를 토대로 평가하였다. 그 결과, 유리 및 탄소단섬유의 길이 38 mm, 섬유와 수지의 배합 비율 1 : 2가 최적 물성치로 제안되었으며, sprayed FRP의 휨 및 전단 보의 보강 효과는 기존 FRP sheet와 유사한 보강 효과를 나타냈으며, 손상 보의 경우 최대 강도의 결과를 비교해보면 보강 보와 동등한 보강 효과가 나타났다. 기존 FRP 설계식의 적용 가능성을 분석해본 결과, sprayed FRP 휨실험체의 경우 기존설계식의 적용이 가능한 것으로 드러났으며, 전단실험체의 경우는 전단강도 저감계수 ${\alpha}=0.18$이 실험값과 근접한 범위 내에서 안전 측으로 설계가 되는 것으로 사료된다.

단층 활동 추적 연구에서의 Shape Preferred Orientation (SPO) 분석법 (The Shape Preferred Orientation (SPO) Analysis in Estimation of Fault Activity Study)

  • 심호;송윤구;박창윤;서재원
    • 자원환경지질
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    • 제56권3호
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    • pp.293-300
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    • 2023
  • Shape Preferred Orientation (SPO) 분석법은 단층의 운동학적 연구에 기초자료로 사용되는 단층면 운동 방향 분석을 위해 사용할 수 있는 방법으로 이용되어왔다. 단층비지 내 석영, 장석 등의 암편들로 이루어진 강성체들은 주어진 전단력에 의해 강성체 회전을 통해 P-전단 방향으로 배열되며, 이 특성을 이용해 역으로 SPO로부터 단층 운동 방향을 추정할 수 있다. 최근 X-선 CT 영상을 활용해 3D-SPO를 측정하여 빠른시간 내에 다수의 입자들의 형태를 조사함으로서 정밀도와 신뢰성을 확보하는 방법이 개발되었다. 이로서 SPO 분석법은 수천~수만개 이상의 입자들의 방향성을 빠른 속도로 분석하여 단층 운동 방향을 제시하며 용이한 접근성과 신뢰도 높은 데이터를 제공한다. 더불어 SPO 분석과정에서 획득되는 부산물인 입자들의 형태학적 정보와 방향성 분포 데이터는 단층 활동 당시 일어난 단층암의 국부적 변형, 단층 발생 메커니즘과 같은 다양한 연구를 진행할 수 있는 기초데이터로서 활용 할 수 있을 것으로 기대된다.