• 제목/요약/키워드: Stress increment

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단면의 폭이 증가하는 $180^\circ$ 곡덕트 내 난류유동의 수치해석적 연구 (Numerical Study on the Turbulent Flow in the $180^\circ$ Bends increasing Cross-sectional Aspect Ratio)

  • 김원갑;김철수;최영돈
    • 설비공학논문집
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    • 제16권9호
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    • pp.804-810
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    • 2004
  • This paper reports the characteristics of the three dimensional turbulent flow by numerical method in the 180 degree bends with increasing cross-sectional area. Calculated pressure and velocity, Reynolds stress distributions are compared to the experimental data. Turbulence model employed are low Reynolds number $textsc{k}$-$\varepsilon$ model and algebraic stress model(ASM). The results show that the main vortex generated from the inlet part of the bend maintained to outlet of the bend and vortices are continually developed at the inner wall region. The distribution of turbulent kinetic energy along the bend are increase up to 120$^{\circ}$ because of increment of cross-sectional area. Secondary flow strength of the flow is lower about 60% than that of square duct flow.

SH-wave in a piezomagnetic layer overlying an initially stressed orthotropic half-space

  • Kakar, Rajneesh;Kakar, Shikha
    • Smart Structures and Systems
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    • 제17권2호
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    • pp.327-345
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    • 2016
  • The existence of SH-wave in a piezomagnetic layer overlying an initially stressed orthotropic half-space is investigated. The coupled of differential equations are solved for piezomagnetic layer overlying an orthotropic elastic half-space. The general dispersion equation has been derived for both magnetically open circuit and magnetically closed circuits under the four types of boundary conditions. In the absence of the piezomagnetic properties, initial stress and orthotropic properties of the medium, the dispersion equations reduce to classical Love equation. The SH-wave velocity has been calculated numerically for both magnetically open circuit and closed circuits. The effect of initial stress and magnetic permeability are illustrated by graphs in both the cases. The velocity of SH-wave decreases with the increment of wave number.

Ko-압밀점토지반속 주응력회전 현상의 모형화 (Modelling of Principal Stress Rotation in Ko Consolidated Clay)

  • 홍원표;김태형;이재호
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제13권1호
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    • pp.35-46
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    • 1997
  • 실제지반에 하중이 가하여 질 경우 발생되는 주응력회전시의 지반거동을 해석하기 위하여 등 방단일경화구성모델이 적용되었다. 이 모델에 의한 해석결과는 Ko압밀점토의 중공 원통형 공시체에 여러가지 응력경로를 대상으로 실시된 일련의 비틀림전단시험에 의한 시험치와 좋은 일치를 보이고 있다. 결국 주응력회전시의 지반거동은 등방압축 및 통상적인 압밀비배수 삼축압축시험으로 얻을 수 있는 간단한 정보만을 활용한 이 모델로 예측될 수 있음을 알았다. 비틀림전단시험결과와 해석결과 모두에서 등방탄소성 지반거동을 최초재하 (primary loading)단계 동안에 관찰할 수 있었다. 그러나, Ko압밀응력의 등방항복면내에서 감하나 수재하와 같은 응력 반전을 실시할 경우 최대주변형률증분 방향의 해석치는 시험치와 일치하지 않았다. 이는 응력반전시의 지반거동을 해석하기 위하여는 등방경화모델 (isotropic hardening model)보다 는 이동경화모델(kinematic hardening model)이 개발되어야함을 의미한다. 또한 본 연구에서는 일공간에서 변형률증분벡터의 시험치가 관련흐름법칙 및 비관련흐름법칙에 의한 해석법과 비교되었다.

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인위적인 수분처리에 의한 물푸레나무와 들메나무의 엽록소 함량 및 광합성에 미치는 영향 (Effects of Artificial Water Treatment on Chlorophyll Contents and Photosynthetic Characteristics in Fraxinus rhynchophylla and Fraxinus mandshurica Seedlings)

  • 이수원;최정호;정진철;권기원;유세걸;배종향
    • 생물환경조절학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.101-109
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    • 2008
  • 인위적인 토양내 수분처리 결과 물푸레나무와 들메나무 모두 6월<8월<9월로 갈수록 엽록소 함량이 증가하였다. 생육기간이 지나는 동안 엽록소 a는 0.89mg/g에서 1.67mg/g로, 엽록소 b는 0.18mg/g에서 0.44mg/g을 나타냈으며, 두 수종 모두 6월보다 8월과 9월에 높은 함량 증가를 보였다. 두 수종의 광합성율을 보면, 물푸레나무는 각 토양수분 처리구마다 광합성율의 차이를 보였으며, 충분한 토양수분처리구($90{\sim}78%$)의 묘목이 상대적으로 낮은 토양수분조건에서 자란 묘목보다 높은 경향을 나타냈다. 들메나무 역시 물푸레나무와 비슷한 경향을 보였으며, 토양수분이 높을수록 광합성률이 높게 나타났고, 감소할수록 광합성률이 감소하였다. 광합성율의 생육시기별 변화는 두 수종 모두 9월>8월>6월 순으로. 9월에 상대적으로 높은 광합성률을 나타냈다. 이로 미루어보면 두 수종은 생장시기에 상관없이 수분함량이 높은 처리구에서 광합성이 활발히 이루어지는 것으로 생각된다.

파랑-지반 상호작용에 의한 해저지반의 동적응답 수치해석법 검증 (Verification of Numerical Analysis Technique of Dynamic Response of Seabed Induced by the Interaction between Seabed and Wave)

  • 강기천;김성웅;김태형;김도삼;김재홍
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제31권1호
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    • pp.5-14
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    • 2015
  • 해저지반에 고파랑이 장시간 지속적으로 작용하는 경우 과잉간극수압이 크게 발생할 수 있고, 이로 인한 유효응력의 감소로 최악의 경우는 액상화를 유발할 수 있다. 따라서, 파작용에 의한 발생되는 해저지반의 동적응답을 정확히 예측할 수 있는 수치해석방법이 필요하다. 본 연구에서는 복합모델(2D-NIT 모델 & FLIP 모델)을 사용한 새로운 수치 해석법을 제안하였다. 해저지반과 파동장이 접하는 경계면상에서 작용하는 파압과 유속을 2D-NIT모델로부터 산정하고, 이를 해저지반상의 외력으로 입력하여 FLIP으로부터 해저지반의 동적응답 거동을 조사하는 것이다. 복합모델의 신뢰성 확보를 위해 본 연구에서는 2D-NIT & FLIP 모델에 의한 수치해석결과를 기존의 Yamamoto 이론해 및 Chang 실험결과와 비교하였다. 그 결과 2D-NIT & FLIP 해석값과 차이는 있지만, 전체적으로 깊이에 따라 지반내의 유효응력 증분과 과잉간극수압증분의 변화양상이 상당히 잘 일치하고 있기 때문에 본 연구에서 제안된 2D-NIT & FLIP모델이 상당한 타당성을 가지고 있음을 확인 할 수 있었다.

입자기반 개별요소모델을 이용한 암석 균열의 Thermoshearing 거동 해석: 국제공동연구 DECOVALEX-2023 Task G (Grain-Based Distinct Element Modeling of Thermoshearing of Rock Fracture: DECOVALEX-2023 Task G)

  • 박정욱;장리;윤정석;박찬희;손장윤;이창수
    • 터널과지하공간
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    • 제32권6호
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    • pp.568-585
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    • 2022
  • 본 연구에서는 3차원 입자기반 개별요소모델(grain-based distinct element model, GBDEM)을 이용하여 암석 균열의 열에 의한 미끄러짐 거동을 해석하였다. 이는 DECOVALEX-2023 프로젝트 Task G에 참여하여 수행한 연구로, 해석대상은 한국건설기술연구원에서 수행된 saw-cut 균열 시료에 대한 열-역학적 하중 재하 실험 결과이다. 여기에서는 암석 시험편을 Voronoi 다면체의 집합체로 모델링하고, 개별요소법 코드인 3DEC을 통해 입자와 입자 간 경계면, 내부에 포함된 균열에서의 열-역학적 연계거동을 해석하였다. 주요 해석내용은 가열로 인한 암석 표면의 온도 분포, 열응력의 증가에 따른 주응력 변화, 균열의 전단변위와 수직변위이다. 해석 결과, 상기 수치모델은 실내실험에서 관찰된 열전달과 열손실 특성, 열에 의한 균열의 점진적 전단파괴 프로세스, 변위의 제한으로 인한 열응력의 증가 등을 합리적 수준에서 재현하고 있는 것으로 나타났다. 그러나 가열에 의한 전단파괴 시점, 열응력 증분과 변위 크기 등에서는 다소 차이를 보였다. 본 연구의 해석모델은 Task G에 참여하는 국외 연구팀들과의 의견 교류 및 협력을 통해 지속적으로 개선, 검증할 예정이다.

Thermal creep effects of aluminum alloy cladding on the irradiation-induced mechanical behavior in U-10Mo/Al monolithic fuel plates

  • Jian, Xiaobin;Ding, Shurong
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제52권4호
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    • pp.802-810
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    • 2020
  • Three-dimensional finite element simulations are implemented for the in-pile thermo-mechanical behavior in U-Mo/Al monolithic fuel plates with different thermal creep rates of cladding involved. The numerical results indicate that the thickness increment of fuel foil rises with the thermal creep coefficient of cladding. The maximum Mises stress of cladding is reduced by ~85% from 344 MPa on the 98.0th day when the creep coefficient of cladding increases from 0.01 to 10.0, due to its equivalent thermal creep strain enlarged by 3.5 times. When the thermal creep coefficient of Aluminum cladding increases from 0 to 1.0, the maximum mesoscale stress of fuel foil varies slightly. At the same time, the peak mesoscale normal stress of fuel foil can reach 51 MPa on the 98.0th day for the thermal creep coefficient of 10, which increases by 60.3% of that with the thermal creep un-occurred in the cladding. The maximum through-thickness creep strain components of fuel foil differ slightly for different thermal creep coefficients of cladding. The dangerous region of fuel foil becomes much closer to the heavily irradiated side when the creep coefficient of cladding becomes 10.0. The creep performance of Aluminum cladding should be optimized for the integrity of monolithic fuel plates.

FEM을 이용한 철도차량용 제동 디스크의 제동시 답면에서의 열응력에 의한 피로손상에 관한 연구 (A Study on the Fatigue Damage of a Railway Disc Brake Surface Due to Thermal Stress During Braking Using FEM Analysis)

  • 주세민;권용상;김호경
    • 한국철도학회논문집
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    • 제12권2호
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    • pp.212-218
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    • 2009
  • 본 연구에서는 제동시 발생하는 마찰열에 의한 철도차량 디스크의 온도 및 열응력을 유한요소해석을 이용하여 분석하고 동일 차량 디스크의 피로강도를 비교 평가하였다. 해석결과 초기속도 90, 105, 120km/h에서의 제동조건에서 제동했을 경우 디스크 마찰면에서 최대 von-Mise 응력은 각각 42.4, 50.3, 57.1MPa로 90km/h에서 120km/h로 33.3% 증가시 응력은 약 35% 증가하였으며 1년간 서울-부산간의 1회 왕복시 14.6%의 손상율이 발생하는 것으로 평가되어 선형손상법칙을 적용시 수명이 6.85년으로 예상된다.

Finite element procedures for the numerical simulation of fatigue crack propagation under mixed mode loading

  • Alshoaibi, Abdulnaser M.
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제35권3호
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    • pp.283-299
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    • 2010
  • This paper addresses the numerical simulation of fatigue crack growth in arbitrary 2D geometries under constant amplitude loading by the using a new finite element software. The purpose of this software is on the determination of 2D crack paths and surfaces as well as on the evaluation of components Lifetimes as a part of the damage tolerant assessment. Throughout the simulation of fatigue crack propagation an automatic adaptive mesh is carried out in the vicinity of the crack front nodes and in the elements which represent the higher stresses distribution. The fatigue crack direction and the corresponding stress-intensity factors are estimated at each small crack increment by employing the displacement extrapolation technique under facilitation of singular crack tip elements. The propagation is modeled by successive linear extensions, which are determined by the stress intensity factors under linear elastic fracture mechanics (LEFM) assumption. The stress intensity factors range history must be recorded along the small crack increments. Upon completion of the stress intensity factors range history recording, fatigue crack propagation life of the examined specimen is predicted. A consistent transfer algorithm and a crack relaxation method are proposed and implemented for this purpose. Verification of the predicted fatigue life is validated with relevant experimental data and numerical results obtained by other researchers. The comparisons show that the program is capable of demonstrating the fatigue life prediction results as well as the fatigue crack path satisfactorily.

설치류에서 Ginsenoside Rgl의 항스트레스 활성 (Anti-stress Activities of Ginsenoside Rgl in Rodents)

  • 최종현;허율;정재훈
    • 약학회지
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    • 제51권3호
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    • pp.219-227
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    • 2007
  • Ginsenoside Rgl (Rgl), the pharmacologically active constituent of ginseng (Panax ginseng C.A. Meyer), has a variety of biological activities. The present study was undertaken to evaluate a possibility of Rgl whether it can be used in treatment or prevention of stress disorders. Animals were stressed by immobilization for 2 hours or electroshocks for 20 minutes. The normal group was not exposed to any stress. Rgl was subcutaneously injected as dosages of 5 and 10 mg/kg and red ginseng (RG) was orally administered 200 mg/kg as the positive control. Animals were given supplements for 5 days without stress, and then were given supplements for 5 days with stress. We recorded stress-related behavioral changes of experimental animals using the Etho-vision system. Weight of adrenal gland and levels of corticosterone in plasma were measured and stress related behaviors (smelling, grooming, face washing, rearing) were observed. Rgl didn't make significant behavioral changes in total open field and elevated plus maze test. Rgl did not influence on behavioral changes induced by electroshock stress. Whereas, 10 mg/kg of Rgl alleviated the increment of the freezing and face washing time and the decrement of the smelling and rearing time induced by restraint stress. The administration of Rgl 10 mg/kg has significantly increased the endurance time on rotating rod and swimming pool tests compared to the control group. These results indicate that Rgl can alleviate the damage induced by physical stress. This result suggests that Rgl may bea new candidate for treating stress related disorder.