The single layer latticed domes have attracted many designers and researchers's attention all of the world, because these structures as spatial structure are of great advantage in not only mechanical rationality but also function, fabrication, construction and economic aspect. But single layer latticed domes are apt to occur the unstable phenomena that are called "buckling" because of the lack of strength of members, instability of structural shape, etc. In the case of latticed dome, there are several types of buckling mode such as overall buckling, local buckling, and member buckling according to the shape of dome, section type of member, the size of member, junction's condition of member and so on. There are many methods to increase the buckling strength of the single layer latticed dome, that is, with the change of geometrical shape of dome, the reinforcement of buckled member, etc. Therefore, the purpose of this study is to verify the reinforcement effect of buckled member when designers reinforce the buckled member to increase the buckling strength of single layer latticed dome with 3-way grid.
We use two-dimensional high-resolution MHD simulations to investigate the effects of magnetic fields on the formation and evolution of such substructures as well as on the mass inflow rates to the galaxy center. We find that there exists an outermost x1-orbit relative to which gaseous responses to an imposed stellar bar potential are completely different between inside and outside. Inside this orbit, gas is shocked into dust lanes and infalls to form a nuclear ring. Magnetic fields are compressed in dust lanes, reducing their peak density. Magnetic stress removes further angular momentum of the gas at the shocks and leads to a smaller and more centrally distributed ring, resulting in the mass inflow rates larger, by more than two orders of magnitude, than in the unmagnetized counterparts. Outside the outermost x1-orbit, on the other hand, an MHD dynamo operates near the corotation and bar-end regions, efficiently amplifying magnetic fields. The amplified fields shape into trailing magnetic arms with strong fields and low density. The base of the magnetic arms have a thin layer in which magnetic fields with opposite polarity reconnect via a tearing-mode instability. This produces numerous magnetic islands with large density which propagate along the arms to turn the outer disk into a highly chaotic state.
A solar power generator is usually installed outdoors and it is exposed to extreme environments such as heavy fall of snow and high speed wind. Therefore, the solar tracker structure should be designed to have sufficient static and dynamic stiffness against such environmental conditions. In this paper, eigenvalue analysis of the solar tracker is carried out by varying the pose of the solar panel and unsteady flow analysis around a single tracker or multi-trackers arranged in a line is performed by varying the parameters such as wind directions, wind speeds and the pose of the solar panel to evaluate whether there exists an instability of resonance due to vortex shedding. Finite element eigenvalue analysis shows that natural frequencies and modes are almost not influenced by the pose of the solar panel and the finite element flow analysis shows that there does not exist periodic vortex shedding due to the flow around single tracker or multiple solar trackers in a line.
Singh, Patrick Mark;Chen, Chengcheng;Choi, Young-Do
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제39권10호
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pp.1017-1022
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2015
Specific hydrodynamic characteristic of pump-turbine during the start and load rejection process of generating mode causes anomalous increase of water pressure, along with large machine vibration, called "S" characteristic. The aim of this study is to understand and explain the hydrodynamic performance of pump-turbine at "S" characteristic region by using a model of pump-turbine system. The operation in the condition of runway and low discharge in a typical "S" characteristic curve may become unstable and complex flow appears at the passage of guide vane and impeller. Therefore, velocity and pressure distribution are investigated to give an all-sided explanation of the formation and phenomenon of this characteristic, with the assistance of velocity triangle analysis at the impeller inlet. From this study, the internal flow and pressure fluctuation at the normal, runway and low discharge points are explored, giving a deep description of hydrodynamic characteristic when the pump-turbine system operates with "S" characteristic.
In this study, a shape design and an analysis considering structural stability were investigated to develop an icosahedron-based hemispherical modular dome. To design this modular dome, a program that can perform icosahedron shape modeling, modularization of joint connection members, and the analysis of structural stability was developed. Furthermore, based on the adopted numerical model, the eigen buckling mode, unstable behavior characteristics according to load vector, and the critical buckling load of the modular dome under uniformly distributed load and concentrated load were analyzed, and the resistance capacities of the structure according to different load vectors were compared. The analysis results for the modular dome suggest that the developed program can perform joint modeling for shape design as well as modular member design, and adequately expressed the nonlinear behaviors of structured according to load conditions. The critical buckling load results also correctly reflected the characteristics of the load conditions. The uniformly distributed load was more advantageous to the structural stability than concentrated load.
Flow-Induced Vibration of steam generator tubes may result in fretting wear damage at the tube-to-support locations. KSNP(Korean Standard Nuclear Power plant) steam generators experienced fretting wear in the upper part of U-bend above the central cavity region of steam generators. This region has conditions susceptible to the flow-induced vibration, such as high flow velocity, high void fraction, and longer unsupported span. To improve its performance, APR1400 steam generator is designed with additional supports in this region to reduce unsupported span and to reduce peak velocity in the central cavity region. In this paper, we examined its performance improvement using ATHOS code. The thermal-hydraulic condition in the region of secondary side of APR1400 steam generator is obtained using the ATHOS3 code. The effective mass for modal analysis is calculated using the void fraction, enthalpy, and operating pressure information from ATHOS3 code result. With the effective mass distribution along the tube, natural frequency and mode shape is obtained using ANSYS code. Finally, stability ratios and real mean squared displacements for selected tubes of the APR1400 steam generator are computed. From these results, the current design of the APR1400 steam generator are examined.
Tube hydroforming process is generally consisted with pre-bending, preforming and hydroforming processes. Among forming defects which may occur in tube hydroforming such as buckling, wrinkling and bursting, the wrinkling and bursting by local instability under excessive tensile stress mode were mainly caused by thinning phenomenon in the manufacturing process. Thus the accurate prediction and suitable evaluation of the thinning phenomenon play an important role in designing and producing the successfully hydroformed parts without any failures. In this work, the formability on hydroformed part for automobile, i.e. engine cradle, was evaluated using finite element analysis. The initial tube radius, loading path with axial feeding force and internal pressure, and preformed configuration after preforming process were considered as the dominant process parameters in total tube hydroforming process. The effects on these process parameters could be confirmed through the numerical experiments with respect to several kinds of finite element simulation conditions. The degree of enhancement on formability with each process parameters such as initial tube radius, loading path and preform configuration were also compared. Therefore, it is noted that the evaluation approach of the formability on hydroformed parts for lots of industrial fields proposed in this study will provide one of feasible methods to satisfy the increasing practical demands for the improvement of the formability in tube hydroforming processes.
International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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제6권1호
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pp.17-26
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2005
An optical phase tracking technique for an extrinsic Fabry-Perot interferometer (EFPI) is proposed in order to overcome interferometric non-linearity. Basic idea is utilizing strain-rate information, which cannot be easily obtained from an EFPI sensor itself. The proposed phase tracking system consists of a patch-type EFPI sensor and a simple on-line phase tracking logic. The patch-type EFPI sensor comprises an EFPI and a piezoelectric patch. An EFPI sensor itself has non-linear behavior due to the interferometric characteristics, and a piezoelectric material has hysteresis. However, the composed patch-type EFPI sensor system overcomes the problems that can arise when they are used individually. The dynamic characteristics of the proposed phase tracking system were investigated, and then the patch-type EFPI sensor system was applied to the active suppression of flutter, dynamic aeroelastic instability, of a swept-back composite plate structure. The proposed system has effectively reduced the amplitude of the flutter mode, and increased flutter speed.
International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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제9권1호
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pp.162-168
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2008
A design objective for variable stability flight control system is to develop a controller of in-flight simulation capability that forces the aircraft being flown to follow the dynamics of other aircraft. This paper presents a model-following variable stability control system (VSS) for in-flight simulation which consists of feedforward and feedback control laws, the aircraft dynamic model to be simulated, and switching and fader logics to reduce the transient effect between two aircraft dynamics. The separate design techniques for feedforward and feedback control law proposals are based on model matching and augmented linear quadratic (LQ) techniques. The system allows pilots to select and engage VSS mode, and when deselected, the aircraft reverts to the baseline flight control system. Both the baseline flight control laws and VSS control laws are computed continuously during flight. Initialization of the state values are necessary to prevent instability, since VSS control laws have integrators and filters in longitudinal, and lateral/directional axes. This paper demonstrates and validates the effectiveness and quality of VSS with F-16 models embedded in T-50 in-flight simulation aircraft.
본 논문에서는 직경 대 길이비(L/D ratio)의 값이 큰 composite 추진제를 사용하는 고체 추진기관 설계에 대하여 서술하였다. 큰 직경 대 길이비를 갖는 고체 추진기관은 침식연소와 축방향 연소 불안정성이 나타날 수 있는 요인이 크다. 특히 침식연소는 별 모양 그레인을 갖는 추진기관에서 초기 압력의 상승을 지속시키는 역할을 할 수 있다. 따라서 이를 고려한 그레인, 내탄도 및 연소관에 대한 구조적인 해석을 통해 설계를 수행하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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