• 대한기계학회논문집B
• /
• 제25권1호
• /
• pp.18-28
• /
• 2001

The present study investigates flow dynamics between two dimensional compliant plates under sinusoidal flow conditions in order to understand influence of wall motion, impedance phase angle (time delay between pressure and flow waveforms), and non-Newtonian fluid on wall shear stress using computational fluid dynamics. The results showed that wall motion induced additional terms in the streamwise velocity profile and the pressure gradient. These additional terms due to wall motion reduced the amplitude of wall shear stress and also changed the mean wall shear stress. The trend of the changes was very different depending on the impedance phase angle. As the impedance phase angle was changed to more negative values, the mean wall shear stress decreased while the amplitude of wall shear stress increased. As the phase angle was reduced from 0°to -90°under $\pm$4% wall motion, the mean wall shear stress decreased by 12% and the amplitude of wall shear stress increased by 9%. Therefore, for hypertensive patients who have large negative phase angles, the ratio of amplitude and mean of the wall shear stress is raised resulting in a more vulnerable state to atherosclerosis according to the low and oscillatory shear stress theory. We also found that non-Newtonian characteristics of the blood protect atherosclerosis by decreasing the oscillatory shear index.

• 한국정밀공학회지
• /
• 제12권12호
• /
• pp.72-80
• /
• 1995

Ultraprecision machining technology has been playing a rapidly increasing and important role in manufacturing. However, the physics of the micromachining process at very small depth of cut, which is typically 1 .mu. m or less is not well understool. Shear along the shear plane and friction at the rake face dominate in conventional machining range. But sliding along the flank face of the tool due to the elastic recovery of the workpiece material and the effects of plowing due to the large effective negative rake angle resultant from the tool edge radius may become important in micromachining range. This paper suggests an orthogonal cutting model considering the cutting edge radius and then quantifies the effect of plowing due to the large effective negative rake angle.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
• /
• 제21권3호
• /
• pp.261-271
• /
• 2000

벽면운동(wall motion)과 임피던스 페이즈앵글(impedance phase angle; 압력파와 유랑파 기아의 위상차)을 고려하여 맥동유동하에 있는 복부대동맥 분기관모델에서 2차원 전산유체해석을 수행하였다. 해석결과 분기광 근처에서응 전단응력의 크기가 매우 급격한 변화를 보임을 관찰하였고 벽면운동은 전단응력의 진폭을 감소시키는 효과를 가져왔다. 임피던스 페이즈 앵글이 음의 값을 향해 갈수록 시간 평균된 벽면 전단응력(mean wall shear stress)의 값은 감소하였으나 진폭(amplitude of wall shear stress)은 오히려 증가하였다. 페이즈앵글의 영향은 평균 벽면전단응력이 영에 근접하는 외벽(outer wall or lateral wall)의 바같쪽으로 휘어지는 부분(curvature site)에서 상대적으로 크게 나타났는데 $-90^{\circ}$ 페이즈앵글(혈류파가 혈압파를 1/4주기 앞서는 경우)일 경우에 $0^{\circ}$의 경우에 비해 평균은 $50\%$정도 감소하였고 진폭은 $15\%$정도의 상승를 나타내었다. 그러므로 고혈압 환자와 같이 큰 음의 페이즈앵글을 갖는 경우, 벽면전단응력의 평균은 낮아지고 시간에 따라 변화량(진폭)은 증가하므로 low and oscillatory wall shear stress 이론에 의하면 동맥경화에 더 민감하게 된다. 비뉴턴유체로 모델링한 경우에는 뉴턴유체의 경우에 비해 벽면전단응력의 평균값이 증가하므로서 동맥경화에 덜 민감하게 된다.

• 한국정밀공학회지
• /
• 제7권4호
• /
• pp.73-84
• /
• 1990

A burr has been defined as an undesirable projection of material formed as the result of plastic flow from a cutting or shearing operation. It is Unavoidable in all kinds of machining operation. This paper describe the burr formation mechanism which is based on the behavior of workpiece material during orthogonal machining of the clay on the milling machine. Specially in this report the rollover burr is dealt as a specific case of the chip formation in the final stage of cutting. The negative shear angle is introduced as an important features of burr formation. It is found that the burr formation process is divided into three stage-initiation, development of negative shearing, and formation of the burr with appropriate assumptions. Using above the burr formation mechanism, the size of burr can be estimated by cutting conditions.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제31권2호
• /
• pp.13-25
• /
• 2015

최근 마이크로 파일의 활용 빈도가 점차 증가함에 따라 몇몇 연구자들은 마이크로파일 및 마이크로파일-기초에 대한 관련 연구를 수행하였다. 그러나 대부분의 관련연구는 모래지반을 대상으로 한 경우이다. 또한 마이크로파일-기초시스템의 지지특성은 기초시스템내 하부지반의 파괴거동과 파일설치조건에 따라 기초시스템의 지지력이 달라지나 이를 고려하지 않고 있다. 따라서 본 연구에서는 파괴거동이 상이한 지반에 설치된 마이크로파일-기초시스템의 지지력을 평가위해 수치해석을 수행하였다. 해석결과, 전면전단파괴가 발생한 모래지반에서는 기초시스템의 파일을 양 또는 음의 각도로 설치한 경우가 수직파일로 설치된 기초시스템보다 큰 것으로 나타났다. 관입파괴형상으로 파괴가 발생한 실트지반의 경우, 파일이 교차하도록 음의 각도로 설치한 기초시스템이 수직파일인 경우보다 지지력이 증가하였다. 그리고 양의 각도로 설치한 경우에는 수직인 경우와 유사한 것으로 나타났다.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제29권4호
• /
• pp.425-434
• /
• 2005

In order to analyze pulsating flows in elastic blood vessels, a method based on the ALE concept and finite volume method was reformed and modulated to include wall motion of elastic vessels and impedance phase angle(phase difference between wall motion and blood flow). Our study indicated wall shear rates(WSR) were significantly influenced by the wall motion and the impedance phase angle. For larger wall motion more than $5{\%},$ the computed WSR started to deviate from the results of the perturbation theory that assumed smaller wall motion. The study showed that oscillatory shear index increased as the impedance phase angle became more negative like $-70{\circ}\;or\;-80{\circ}$ due to reduced mean WSR and increased amplitude of WSR. This result indicated that hypertensive patients are more vulnerable to atherosclerosis than normal persons because of the role of more negative impedance phase angles usually observed in these patients.

• 한국정밀공학회지
• /
• 제1권1호
• /
• pp.50-58
• /
• 1984

In the present paper are calculated and compared the stresses on the normal tools and the restricted tools which have three various rake angles by Least Square Method. The results obtained are summerized as follows. The tool displacement at rake angle .alpha. = 12 .deg. and .alpha. = 0 .deg. is positive value in the principal cutting direction and negative value in the feed direction. At rake angle .alpha. = -12 .deg. the displacement is negative value in both of directions. The principal stress of the restricted and normal tool is maximum at the tip of the tool, the shear stress is maximum after a certain distance from the tip. The result of FEM and P.E method shows that in the range of rapid decreasing of normal stress of the tool edge, the shear stress is maintaining a certain value. This is due to the friction characteristic of the chip.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
• /
• 제23권6호
• /
• pp.437-449
• /
• 2002

관상동맥은 체순환 동맥과 비교하여 매우 다른 유동조건을 갖는다. 본 연구에서는 이러한 관상동맥의 유동조건이 다른 혈관과 비교하여 동맥경화의 생성과 발전에 어떤 영향을 미치는지를 협착된 혈관 모델의 혈류역학적 전산유체해석을 통해 분석하였다. 연구 결과, 협착된 관상동맥 모델의 유동장과 벽면전단응력의 분포는 복부 대동맥 및 고동맥과 비교하여 큰 차이점을 보였다. 관상동맥은 혈관 지름이 혈류량에 비해 상대적으로 작으므로 큰 벽면전단응력값을 보이는 반면에, 혈관 협착부 목 후방부에 하나의 보텍스만 보이는 단순한 유동장 분포를 보였다. 한편, 복부대동맥과 고동맥 모델은 협착부 목 전반부와 후방부에 여러 개의 보텍스를 나타내는 복잡한 유동장을 형성하였다. 관상동맥 모델에서는 임피던스 페이즈앵글이 음의 큰 값을 가질 때에 벽면전단응력의 크기가 증가하고 재순환영역이 증가함이 관찰되었다. 그러므로 심장의 수축운동과 -110。에 이르는 관상동맥의 큰 음의 임피던스 페이즈앵글 값은 동맥경화를 촉진시키는 유동환경을 조성함을 알 수 있었다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
• /
• 한국지반공학회 2009년도 춘계 학술발표회
• /
• pp.136-145
• /
• 2009

Factors influencing shear behavior of granular material include particle size, shape, distribution, relative density, particle crushing, etc. In this study, these factors are characterized by viewpoint of shear behavior using numerical analysis based on DEM. Geometrical particle shape is represented by a combination of small circular particles and influence of particle shape on crushing is studied through relative comparisons between clump (uncrushable) and cluster (crushable) models which are modeled using DEM. Also, particle shape is quantified by the dimensionless parameters such as circularity and convexity. The results indicate that particle shape indexes have a negative association with internal friction angle. Also, internal friction angle becomes reduced and failure envelop curve becomes nonlinear due to the particle crushing. It is also found that numerical results are quite good agreement with the experimental test conducted in this study.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제19권4호
• /
• pp.191-200
• /
• 2003

본 연구는 말뚝 부마찰력 저감용으로 사용하는 역청재료의 유변학적 특성을 분석한 결과이다. 역청재료는 효과적으로 부마찰력을 저감시키고 경제적인 장점으로 인하여 말뚝의 부마찰력 저감 공법으로 사용하여 왔다. 본 연구에서는 세 종류의 말뚝용 역청재료를 선택하여 비교 시험을 실시하였다. 물리적 특성시험으로는 침입도 시험, 연화점 시험 및 침입도 지수를 실시하였으며 유변학적 시험으로는 동적전단 유동기를 사용하여 위상각, 복합계수, 크리프시험 및 흐름시험을 시험온도 15, 30, 45 및 6$0^{\circ}C$에서 수행하였다. 시험 결과는 역청재료의 유변학적 특성을 나타내는 위상각, G$^*$/sin $\delta$, 크리프 컴플라이언스 및 전단점도로 분석하여 상호 비교하였다. 시험 결과 온도와 위상각은 비례관계를 나타냈으며 G$^*$/sin $\delta$는 반비례 관계를 보였다. 또한, 크리프 컴플라이언스는 하중시간이 증가함에 따라 증가하여 역청재료가 시간의 변화에 따라 점성유체로 작용하는 것으로 나타났다. 크리프시험으로 인한 시간 및 온도의 변화는 크리프 컴플라이언스 값을 크게 변화 시켰으나 전단점도의 변화는 그다지 심하게 나타나지 않아서 말뚝 역청재료의 평가에는 크리프 컴플라이언스를 측정 할 수 있는 크리프시험이 적절한 것으로 평가되었다. 본 연구에서 유변학적 시험을 실시한 결과 물리적 시험으로부터 분석할 수 없는 온도와 시간의 변화에 따른 역청재료의 특성변화를 상세하게 분석할 수 있었는데 이러한 시험 결과는 말뚝용 역청재료의 선정에 큰 영향을 미칠 것으로 판단된다.