• Structural Engineering and Mechanics
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• 제9권1호
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• pp.51-68
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• 2000

The paper presents theoretical and experimental investigations on three varying thickness circular cylinders, which were tested to destruction under external hydrostatic pressure. The five buckling theories that were presented were based on inelastic shell instability. Three of these inelastic buckling theories adopted the finite element method and the other two theories were based on a modified version of the much simpler von Mises theory. Comparison between experiment and theory showed that one of the inelastic buckling theories that was based on the von Mises buckling pressure gave very good results while the two finite element solutions, obtained by dividing the theoretical elastic instability pressures by experimentally determined plastic knockdown factors gave poor results. The third finite element solution which was based on material and geometrical non-linearity gave excellent results. Electrical resistance strain gauges were used to monitor the collapse mechanisms and these revealed that collapse occurred in the regions of the highest values of hoop stress, where considerable deformation took place.

• 소성∙가공
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• 제9권6호
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• pp.590-597
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• 2000

A finite element formulation lot the simulation of axisymmetric sheet hydroforming is proposed, and an implicit program is coded. In order to describe normal anisotropy of steel sheet, Hill's non-quadratic yield function (Hill, 1979) is employed. Frictional contacts among sheet surface, rigid tool surface, and flexible hydrostatic pressure are considered using mesh normal vectors based on finite element of the sheet. Applied hydraulic pressure is also considered as a function of forming rate and time and treated as an external loading. The complete set of the governing relations comprising equilibrium and interfacial equations is approximately linearized for Newton-Raphson algorithm. In order to verify the validity of the developed finite element formulation, the axisymmetric bulge test is simulated. Simulation results are compared with other FEM results and experimental measurements and showed good agreements. In axisymmetric hydroforming processes of a disk cover, formability changes are observed according to the hydraulic pressure curve changes.

• 대한조선학회논문집
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• 제57권4호
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• pp.213-220
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• 2020

In the present paper, implosion responses of two adjacent cylindrical tubes under external hydrostatic pressure were experimentally investigated. The cylinder models were fabricated of aluminium alloy 6061-T6 commercial tubes. In the experiment, a pair of two-cylinders were placed inside of a support frame in a medium-size pressure chamber, whose design pressure was 6.0MPa. The distance between the two-cylinders was 30 millimeter measured from outer shell at the mid-length. The implosion tests were performed with water and compressed nitrogen gas as the pressurizing media. The ambient static pressure of the chamber and local dynamic pressure near the two-imploded models were measured simultaneously. It was found that the energy released during an implosion from the first, weaker cylinder triggered the instability of the second, stronger cylinders. In other words, the resulting shock wave of the first implosive impact from the weaker cylinder could cause the premature failure of the neighboring stronger cylinders. The non-contact implosion phenomena from the two-cylindrical tube were clearly observed.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제23권5호
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• pp.335-344
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• 2011

곡면의 경계를 가지는 수로에서 비선형 파랑의 상호작용을 모의하기 위한 비정수압 자유수면 모형이 개발되었다. 제안된 모형은 비선형의 3차원 Navier-Stokes 방정식을 곡선좌표 영역에서 계산단계 분리법의 일종인 압력수정법에 의하여 수치적으로 해석된다. 특히, 연직방향으로 변형된 형태의 엇갈린 격자를 이용하여 상대적으로 간단하게 압력방정식과 자유수면 경계조건을 구성하였다. 개발된 모형의 수치해석 정확도는 2차원의 수치 파수조에서 파랑의 비선형 정도에 대하여 5차의 스토스우크스 해석해와 비교하였다. 본 모형의 실제적 적용은 원형의 수로에서 회절과 반사에 의해 변형되는 비선형 파의 변형에 초점을 맞추어 수행하였다. 두개의 파를 중첩한 고비선형의 파에 대한 경우를 제외하고 수치해석 결과는 비선형적인 영향을 고려하지 않은 해석해의 선형적인 중첩과 일치하였다. 두개의 파를 중첩한 고비선형의 파에 대한 모의를 통하여 본 모형은 원형의 수로에서 비선형 군파의 변형에관한 수치적인 모의 가능성을 제시하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제12권2호
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• pp.193-200
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• 2008

탄-소성론에 근거한 콘크리트나 토질과 같은 재료의 파괴 포락선은 주응력을 축으로 하는 공간 좌표계상에서 인장의 등압(hydrostatic stress)축을 향해 기울어진 형태를 가지며 소성흐름이 상관소성흐름 법칙(associated flow rule)에 따라 결정될 경우 콘크리트의 거동 예측시에 과도한 체적 팽창률을 나타내게 된다. 본 논문에서는 콘크리트의 다축응력 하에서의 거동을 예측하기 위하여 비균일 경화(nonuniform hardening)를 적용한 5계수 파괴 포락선과 등압축 방향 성분의 소성 흐름을 수정하는 비상관 소성흐름 법칙(non-associated flow rule)을 사용하여 비선형 유한요소해석 프로그램을 개발하였으며 신뢰성 있는 연구자의 다축응력 실험결과와 유한요소해석 프로그램의 해석결과를 비교하였다.

• 한국식품과학회지
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• 제32권2호
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• pp.349-355
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• 2000

열처리에 의한 식품의 성분변화를 줄이기 위한 비열처리 공법 중 하나로 새롭게 주목받고 있는 초고압처리를 적용하여 새우젓의 저장성을 증진시키고자 하였다. 염농도를 달리하여 $20^{\circ}C$에서 6주간 발효시켜 제조한 새우젓의 미생물 수는 염농도 18%에서 가장 높은 미생물 수를 보였으며 일반세균 수는 $3.4{\times}10^5\;CFU/g$, 호염성 세균 수는 $6.4{\times}10^4\;CFU/g$, 효모 수는 $4.2{\times}10^5\;CFU/g$, 호염성 효모 수는 $3.0{\times}10^4\;CFU/g$이었다. 새우젓을 초고압 살균시 압력과 처리시간이 증가할수록 살균효과가 증가되었으며 사멸패턴은 1차반응으로 확인되었다. 염농도 8%와 18% 새우젓에서 $k_p$값은 호염성 세균이 일반세균에 비하여 낮은 값을 보였다. 또한 처리압력에 따라 $log(k_p)$는 직선적으로 증가하였으며 회귀직선의 기울기는 일반세균보다 호염성 세균이 큰 기울기 값을 보여 호염성 세균의 압력에 의한 사멸속도상수의 변화가 일반세균에 비하여 큰 것으로 나타났다. 초고압 공정은 저염발효 새우젓의 살균에 응용될 수 있었으며 최적 처리조건은 6,500기압에서 10분간 처리하는 것이었다.

• 한국축산식품학회지
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• 제42권1호
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• pp.142-152
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• 2022

The present study was aimed at examining the antibacterial effects of nonthermal decontamination processes, which are equivalent to thermal treatment, to ensure microbiological safety of raw ground chicken. Escherichia coli or Salmonella were inoculated into 25 g of raw ground chicken samples. The raw ground chicken samples were non-treated or treated with high hydrostatic pressure (HHP) at 500 MPa (1-7 min), light-emitting diode (LED) irradiation at 405 nm wavelength (30-120 min), and heat at 70℃, 90℃ (1-60 min), and 121℃ (1-15 min). E. coli and Salmonella cell counts were enumerated after treatments. Moreover, the color parameters of treated raw ground chicken were analyzed. HHP treatment reduced E. coli and Salmonella cell counts by more than 5 Log CFU/g and more than 6 Log CFU/g after 7 min and 1 min, respectively; these effects were equivalent to those of thermal treatment. However, LED irradiation reduced Salmonella cell counts by only 0.9 Log CFU/g after 90 min of treatment, and it did not reduce E. coli cell counts for 90 min. Compared with those of the non-treated samples, the ΔE (total color difference) values of the samples treated with HHP were high, whereas the ΔE values of the samples treated with LED irradiation were low (1.93-2.98). These results indicate that despite color change by HHP treatment, HHP treatment at 500 MPa could be used as a non-thermal decontamination process equivalent to thermal treatment.

• 한국수자원학회논문집
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• 제45권4호
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• pp.349-360
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• 2012

본 연구에서는 3차원 점성 흐름에 적용될 수 있는 비정수압 자유수면 모형을 수평방향 직교 곡선좌표계에서 개발하였다. 개발된 수치모형은 엇갈린 격자를 사용함으로써 발생되는 자유수면에서의 경계조건 종결 문제를 수면층 방정식을 도입하여 해결하였으며, 난류의 유동 해석을 위한 폐합식으로 등방성의 k-${\varepsilon}$ 난류모형을 이용하였다. 본 연구에서 운동량방정식은 이송-확산항만으로 중간단계의 유속을 예측하고, 압력 및 중력을 포함하는 생성항과 연속방정식을 결합하여 다음 시간단계의 유동장을 결정하는 계산 단계 분리법을 이용하였다. 수치모형의 적용성 평가를 위하여 폐쇄된 2차원 수조에서의 취송류, 급경사를 가지는 2차원 수로에서의 흐름, 원심력에 의한 이차류 흐름특성 분석을 위한 3차원 급변 만곡류에 대한 모의를 실시하였다. 수치모의 예측치는 수리모형 실험값과 수위, 유속, 난류특성 등에서 일치하는 양상을 보이는 것이 확인되었다.

• Tribology and Lubricants
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• 제33권5호
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• pp.187-201
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• 2017

This paper presents the impact of couple stress lubricant on performance of slot-entry hydrostatic/hybrid journal symmetric/asymmetric bearings. Reynolds Equation using Finite Element Technique has been solved for the flow of couple stress and Newtonian lubricants in bearings. The results have been computed for concentric design pressure ratio(${\beta}^{\ast}=0.5$), slot width ratio (SWR = 0.25) and chosen parameters of couple stress lubricant ${\bar{l}}=5$, 10, 15. It is observed that numerically simulated outcomes for slot-entry journal bearings, considering the influence of couple stress lubricant indicate a substantial improvement in the performance of the bearing.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제10권10호
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• pp.451-455
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• 2010

수리학에서 다루는 유체 현상은 물과 공기의 경계면인 자유수면을 포함할 때가 많다. 수표면의 곡률이 작은 경우에는 정수압 가정이 적절하지만, 그렇지 않은 경우에는 비정수압 분포를 고려하여야 한다. 이와 같은 문제에서는 수심적분된 천수방정식이 아닌, 네비어-스토크스 방정식(Navier-Stokes equations)에 의존해야 할 때가 많다. 특성이 다른 두 유체, 예를 들면, 물과 공기, 물과 기름과 같이 섞이지 않는 두 유체의 모의를 위하여 본 연구에서는 널리 알려진 레블셑V 기법을, 고전적인 문제인 댐 파괴 문제의 모의에 적용하여 이를 실험결과, 기존 수치모델링 결과와 비교하고 효용성을 확인하였다.