• International Journal of Precision Engineering and Manufacturing
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• 제2권1호
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• pp.56-61
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• 2001

This work is concerned with the development of a new plaster die casting process the combines pressurization and vibration for the prototyping of die-castings, and also with a plaster die-casting machine that has a structure quite similar to that of an ordinary die casting machine. The machine utilized an air cylinder for pressurization and a magnetic actuator for vibration. A rapid prototyped pattern is made by the LOM process to prepare a plaster mold. In the process, a plunger int he developed machine simultaneously pressurizes and vibrates the molten metal to fill the plaster mold completely and to facilitate the creation of nuclei in the molten metal, respectively. The developed machine produced a prototype of an end clutch cover with a remarkable improvement in mechanical properties.

• Tribology and Lubricants
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• 제37권3호
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• pp.91-98
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• 2021

This paper presents a hydrostatic bearing design and rotordynamic analysis of a turbo expander for a hydrogen liquefaction plant. Th~e turbo expander includes the turbine and compressor wheel assembled to a shaft supported by two hydrostatic radial and thrust bearings. The rated speed is 75,000 rpm and the rated power is 6 kW. For the bearing operation, we use pressurized air at 8.5 bar as the lubricant that is supplied to the bearing through the orifice restrictor. We calculate the bearing stiffness and flow rate for various gauge pressure ratios and select the orifice diameter providing the maximum bearing stiffness. Additionally, we conduct a rotordynamic analysis based on the calculated bearing stiffness and damping considering design parameters of the turbo expander. The predicted Cambell diagram indicates that there are two critical speeds under the rated speed and there exists a sufficient separation margin for the rated speed. In addition, the predicted rotor vibration is under 1 ㎛ at the rated speed. We conduct the operating test of the turbo expander in the test rig. For the operation, we supply pressurized air to the turbine and monitor the shaft vibration during the test. The test results show that there are two critical speeds under the rated speed, and the shaft vibration is controlled under 2.5 ㎛.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제33권1호
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• pp.73-82
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• 2001

Pressurized water reactor(PWR) fuel rods. which are continuously supported by a spring system called a spacer grid(SG), are exposed to reactor coolant at a flow velocity of up to 6-8 m/s. It is known that the vibration of 3 fuel rod is generated by the coolant flow, a so-called flow-induced-vibration(FIV), and the relative motion induced by the FIV between the fuel rod and the SG can wear away the surface of the fuel rod, which occasionally leads to its fretting failure. It is, therefore, important to understand the vibration characteristics of the fuel rod and reflect that in its design. In this paper, vibration analyses of the fuel rod with two different SGs were performed using both analytical and experimental methods. Updating of the finite element(FE) model using the measured data was performed in order to enhance confidence in the FE model of fuel rods supported by an SG. It was found that the modal parameters are very sensitive to the spring constant of the SG.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제44권5호
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• pp.501-506
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• 2012

Many innovative design features are employed in the reactor vessel internals of SMART, a small integral-type pressurized water reactor, one of which is the flow skirt, which uniformly distributes flow and horizontally restrains the lower part of the core support barrel. This new design requires a comprehensive investigation of vibration characteristics. Therefore, in this study, modal characteristics of flow skirts are investigated with finite element analysis. Specifically, we investigate how the presence of holes, the presence of three rings attached to the flow skirt, and the thickness of the lowest shell effect vibration characteristics. In addition, the fluid effect is addressed, since the flow skirt is submerged in the fluid.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제43권2호
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• pp.167-174
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• 2011

A pressurizer in a small integral type pressurized water reactor is located inside the upper region of the reactor vessel, and uses a space between the upper head of the reactor vessel and the upper region of the upper guide structure which is partially filled with fluid depending on the operating power. This new design requires a comprehensive investigation of vibration characteristics. This study investigates the modal characteristics of a pressurizer which uses a simplified cylindrical shell model, focusing on how having fluid in the shell affects vibration and response characteristics. In addition, an analysis of sloshing is performed and the response characteristics are addressed.

• 소음진동
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• 제7권5호
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• pp.837-845
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• 1997

본 연구에서는 가압경수로의 핵심부품인 원자로용기와 제어봉구동장치사이의 동적 상호작용의 영향을 평가하였다. 원자로용기와 제어봉구동장치를 단순 수학모델화하여 단순조화 기저가진에 대한 정상상태 주파수응답을 구하고, 응답을 최소화할 수 있는 설계변수를 제시하였다. 단순 수학모델의 적합성을 입증하기 위하여 원자로용기와 제어봉구동장치의 유한요소 모델에 대하여 ANSYS 코드를 사용하여 해석한 후 정상상태응답을 수학모델로 구한 응답과 비교하였다. 또한 기존설계와 최적화설계에 대하여 지진사고 시간이력해석을 각각 수행함으로써, 본 연구에서 제시한 최적설계변수가 내진설계에 대하여도 적용할 수 있음을 확인하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제27권5호
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• pp.710-720
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• 1995

원자로에서 펌프에 의해 야기되는 맥동 압력은 원자로 내부 구조물에 진동과 손상을 줄 수 있기 때문에 관심이 증가되고 있다. 본 연구에서는 냉각관과 환형관(원자로 압력 용기와 노심 보호 지지대 사이)으로 구성된 기하 형태에서 펌프에 의해 야기되는 맥동 압력을 해석할 수 있는 수력학적 모델을 개발하였다. 수학적 지배 방정식은 압축성, 비점성 유체에 대해 선형화된 Navier-Stokes 방정식이다. 냉각관과 환형관을 따로 분리하여 해석하고 두영역의 커플링 영향을 고려하였다. 또한 본 기하 형태에서 펌프맥동 압력에 영향을 미치는 주요 기하 인자에 대한 평가를 수행하였다. 본 해석 결과와 실험차를 비교하여 만족할 만한 결과를 얻었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제50권2호
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• pp.75-82
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• 2022

내부 압력과 압축하중을 받는 발사체 추진제 탱크 구조의 좌굴 하중을 비파괴적으로 예측할 수 있는 기법이 필요하다. 기하학적 초기 결함이 존재하는 단순 원통 구조의 전역 좌굴 하중은 좌굴이 발생하지 않는 범위에서의 고유진동수-압축하중의 상관관계를 이용한 Vibration correlation technique (VCT)을 사용하여 비파괴적으로 예측 가능하다. 본 연구에서는 내부 압력과 압축하중을 동시에 받는 추진제 탱크 구조 형태인 얇은 금속재 단순 원통 구조의 진동 및 좌굴 시험을 수행하였고 VCT를 이용하여 전역 좌굴 하중을 예측하였다. 두께가 얇은 구조의 진동 시험을 위해 스피커를 이용한 비접촉식 가진 방법을 이용하였고 응답은 고분자 압전 센서(PVDF)로 측정하였다. VCT로 예측된 전역 좌굴 하중을 좌굴 시험에서 측정된 좌굴 하중과 비교하여 비파괴적 전역 좌굴 하중 예측 기법을 검증하였다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2006년도 춘계학술대회논문집
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• pp.1053-1060
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• 2006

This paper consider an initially deformed state caused by the pressurized fluid flowing through the pipe at a constant velocity. When the initial forte is neglected in curved pipes, the natural frequencies are reduced as flow velocity increases. However, when the initial tension took into account, the natural frequencies are not changed with the change of the flow velocity. As the internal pipe pressure is increased the natural frequencies are also slightly increased. In free vibrational simulation of piping systems in petrochemical plants, it is necessary to calculate the initial state force due to the velocity and the pressure of the fluid flow from the equilibrium first, then the force should be included in the equation of motion of the systems to get more accurate natural frequencies. In this study, calculate the mass matrix and stiffness matrix of piping system by MATLAB

• 한국항공우주학회지
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• 제50권10호
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• pp.701-708
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• 2022

압축력을 받는 발사체의 추진제 탱크 구조는 좌굴에 의한 파손이 발생할 위험이 크다. 탱크 구조와 같이 두께가 얇고 반지름이 큰 대형 경량 구조물은 제작 과정이 어렵고 복잡하므로 시험 후 사용을 위해 비파괴적 시험법을 이용한 좌굴 하중 예측이 요구된다. 압축 하중-고유 진동수와의 관계를 이용하여 좌굴 하중을 예측하는 Vibration Correlation Technique(VCT)에 관한 많은 연구가 수행되었으나 좌굴 하중을 정확히 예측하기 위하여 큰 압축 하중을 필요로 하는 시험이 요구되었고 구조물의 내부 압력이 증가됨에 따라 예측 정확도가 현저히 떨어지는 경향을 보였다. 본 논문에서는 내압 증가에 따라 예측 정확도가 저하되는 경향과 원인을 분석하고 유한요소해석 결과와 압축 시험 결과를 혼합한 VCT를 제안하여 시험 후 추진제 탱크의 사용이 가능할 정도의 낮은 압축 하중 시험 값에서도 좌굴 하중 예측 정확도를 증대시킬 수 있는 방법을 제안하였다. 제안된 방법에 의한 좌굴 예측값은 실제 좌굴 시험 값과 매우 잘 일치하였다.