• 제목/요약/키워드: coupling intensity

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Reduction of the residual stresses during the additive manufacturing of a thermo-viscoelastic growing cylinder under non-uniform volumetric heating by electric induction

  • Fekry, Montaser
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제82권2호
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    • pp.259-270
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    • 2022
  • The paper investigates the residual stresses arising in a thermoviscoelastic cylinder as a result of layer-by-layer deposition of material on its lateral surface. Internal stresses are caused by incompatible deformations that accumulate in the assembly as a result of joining parts with different temperatures. For the analysis of internal stresses, an analytical solution to the axisymmetric quasi-static problem of thermoelasticity for a growing cylinder is constructed. It is shown that the distribution of residual stresses depends on the scenario of the surfacing process. In this case, the supply of additional heat to the growing body can significantly reduce the unevenness of temperature fields and reduce the intensity of residual stresses. The most effective is uneven heating, which can be realized, by the action of an alternating current with a tunable excitation frequency. The temperature and residual stresses fields on the growing surface is analyzed numerically for Titanium and Copper materials.

Assessment of multi-physical field effects on nonlinear static stability behavior of nanoshells based on a numerical approach

  • Zhanlei Wang;Ye Chen
    • Steel and Composite Structures
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    • 제46권4호
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    • pp.513-523
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    • 2023
  • Buckling and post-buckling behaviors of geometrically perfect double-curvature shells made from smart composites have been investigated. The shell has been supposed to be exposed to transverse mechanical loading and magneto-electro-elastic (MEE) coupling. The composite shell has been made of two constituents which are piezoelectric and magnetic ingredients. Thus, the elastic properties might be variable based upon the percentages of the constituents. Incorporating small scale impacts in regard to nonlocal theory leads to the establishment of the governing equations for the double-curvature nanoshell. Such nanoshell stability will be shown to be affected by composite ingredients. More focus has been paid to the effects of small scale factor, electric voltage and magnetic intensity on stability curves of the nanoshell.

SCAE와 SCAD를 이용한 광 CDMA시스템에서 간섭패턴 분석 (Interference Pattern Analysis in the Optical CDMA system using the SCAE and SCAD)

  • 강태구;최재경;박찬영;최영완
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제37권1호
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    • pp.44-51
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    • 2000
  • Series Coupler Access Encodler(SCAE)와 Series Coupler Access Decoder(SCAD)를 이용한 광CDMA(Code Division Multiple Access)시스템에서 광정합필터 특성을 삼차신호까지 고려하여 분석하였다. 기존의 연구에서는 SCAE 및 ACAD를 평가할 때, 일차신호만을 고려하여 시스템의 성능을 분석하여 성능평가가 정확하지가 않았다. SCAE 및 SCAD는 커플러 수를 증가함에 따라 여러 형태의 간섭신호들을 가지므로, 이러한 신호들이 자기상관과 상호상관 세기를 변화시킨다. 그러므로 좀 더 정확한 시스템 성능을 분석하기 위해서는 간섭신호들의 특성을 연구할 필요성이 있다. 본 논문에서는 복호화 되는 광신호를 삼차신호까지 수학적으로 해석하였고, 시스템의 자기상관과 상호상관에 미치는 영향을 모의실험을 통해 분석하였다. 커플러 수 증가에 따라 나타나는 삼차신호들이 간섭신호 형태가 되어 peak to side-lobe ratio를 감소키기는 요인으로 작용됨을 정량적으로 확인하였다. 간섭신호들의 크기는 ${\alpha}$(coupling coefficient)값이 커질수록 증가하였으며, 커플러 개수(N)=5, ${\alpha}$=0.5인 조건에서 삼차신호까지 고려한 peak to side-lobe ratio는 3.75 dB까지 열화됨을 밝혔다. 또한, 일차신호의 main-lobe세기에 의해 수신기의 임계레벨을 결정한다면, 삼차신호에 의해 증가된 side-lobes세기 때문에 SCAE와 SCAD를 이용한 광 CDMA system에 다중 접속할 수 있는 사용자 수가 제한됨을 알 수 있었다.

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Bis[3-(trimethoxysilyl)propyl]amine 커플링제로 개질된 실리카 나노입자의 실란화도 정량 분석 (Quantitative Analysis of Silanization Degree of Silica Nanoparticles Modified with Bis[3-(trimethoxysilyl)propyl]amine Coupling Agent)

  • 전하나;김정혜;하기룡
    • 폴리머
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    • 제36권3호
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    • pp.372-379
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    • 2012
  • 본 연구에서는 실리카 나노입자의 표면을 실란 커플링제인 bis[3-(trimethoxysilyl)propyl]amine(BTMA)을 사용하여 개질하였다. BTMA의 가수분해 시간, 농도 및 개질 시간의 변화가 실리카 표면 개질 반응에 미치는 영향을 Fourier transform infrared spectroscopy(FTIR), elemental analysis(EA) 및 고체 상태 cross-polarization magic angle spinning(CP/MAS) nuclear magnetic resonance spectroscopy(NMR)법을 사용하여 분석을 수행하였다. 연구결과 BTMA의 가수분해 시간, 농도 및 표면 개질 시간이 증가할수록 3737 $cm^{-1}$에 나타나는 실리카의 고립 실란올(isolated silanol) 피크의 세기는 점점 약해지고, 도입되는 BTMA의 $-CH_2$ 기에 의한 신축(stretching) 및 굽힘(bending) 진동 피크는 점점 강하게 나타났다. EA 분석을 통한 N 및 C의 함량에서도 같은 경향을 나타내었다. BTMA를 사용한 실리카 입자의 처리 조건 중, BTMA의 농도 변화는 실리카 입자 표면과 반응하는 BTMA의 양에 큰 영향을 미치지만, BTMA의 가수분해 시간 및 표면 개질 반응 시간의 영향은 크지 않은 것으로 나타났다.

Pb(Ni1/3Nb2/3)O3 치환에 따른 저온소결 Pb(Mn1/3Nb2/3)O3-Pb(Ni1/3Nb2/3)O3-Pb(Zr1/2Ti1/2)O3 세라믹스의 압전 및 유전 특성 (Piezoelectric and Dielectric Characteristics of Low Temperature Sintering Pb(Mn1/3Nb2/3)O3-Pb(Ni1/3Nb2/3)O3-Pb(Zr1/2Ti1/2)O3 Ceramics according toPb(Ni1/3Nb2/3)O3 Substitution)

  • 류주현;이상호;백동수
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제19권1호
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    • pp.35-39
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    • 2006
  • In this study, in order to develop the multilayer piezoelectric actuator and ultrasonic resonator, PMN-PNN-PZT ceramics were fabricated by sintering with $Li_2CO_3-Na_2CO_3$ as sintering aids at $950^{\circ}C$ and their piezoelectric and dielectric characteristics were investigated as a function of PNN substitution. With increasing PNN substitution, dielectric constant(${\epsilon}_r$), electromechanical coupling factor(kp), and piezoelectric d constant($d_{33}$) were increased to $12 mol\%$ PNN substitution and then showed a tendency to decrease rapidly With increasing PNN substitution, crystal structure changed from tetragonal to rhombohedral at $12 mol\%$ PNN substitution and then secondary phase was appeared and its intensity was increased. At the $12 mol\%$ PNN substituted PMN-PZT composition ceramic sintered at $950^{\circ}C$, density, kp, $d_{33}$ and Qm showed the optimum value of $7.79 g/cm^3$, 0.599, 419 pC/N, and 894, respectively for multilayer piezoelectric actuator application.

분말사출성형체에서 Sr-페라이트 자성분말의 배향도에 미치는 첨가제의 영향 (Effect of Additives on the Orientation of Magnetic Sr-Ferrite Powders in Powder Injection Molded Compacts)

  • 조태식;정원용
    • 폴리머
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    • 제25권2호
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    • pp.240-245
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    • 2001
  • 다극 이방성 Sr-페라이트 소결자석을 제조하기 위한 자장중 분말사출성형공정에서 Sr-페라이트 자성분말의 배향도에 미치는 결합제의 첨가제 영향이 연구되었다 외부자기장의 방향에 대한 Sr-페라이트 자성분말의 배향도는 첨가제의 종류, 사출성형온도와 관련한 사출성형체의 유동성과 외부자기장의 세기에 크게 의존하였다. Paraffin wax/carnauba wax/HDPE 3성분계 결합제에 stearic acid를 첨가하면 분말사출성형체의 유동성이 향상되어 Sr-페라이트 자성분말의 배향도가 증가되었으나, silane계 커플링제를 첨가하면 성형체의 유동성이 오히려 감소되어 Sr-페라이트의 배향도가 감소되었다. 80% 이상의 Sr-페라이트 자성분말의 배향도는 사출성형체의 겉보기점도가 2500 poise (1000sec$^{-1}$)이하이고 외부자기장의 세기가 4kOe 이상인 유용한 조건에서 얻어졌다.

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구조-음향 연성계의 경계값 변화에 따른 방사음 변화 (A Parameter Study on the Frequency Characteristics of the Structural-acoustic Coupled System)

  • 김양한;서희선
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제14권7호
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    • pp.604-611
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    • 2004
  • It is well known that wall impedance essentially determines how sound wave transmits from one place to another. The wall impedance is related with its dynamic properties : for example, the mass, stiffness, and damping characteristics. It is noteworthy, however, that the wall impedance is also function of spatial characteristics of two spaces that is separated by the wall. This is often referred that the wall is not locally reacting. In this paper, we have attempted to see how the acoustic characteristics of the two spaces is affected by various structure parameters such as density, applied tension, and a normalized length of the wall. Calculations are conducted for two different modally reacting boundary conditions by modal expansion method. The variation of the Helmholtz mode and the structural-dominated mode are analyzed as the structure parameters vary. The displacement distribution of the structure, pressure and active intensity of the inside and outside cavity are presented at the Helmholtz mode and the structure-dominated mode. It is shown that the frequency characteristics are governed by both structure-and fluid-dominated mode. The results exhibit that the density of the structure is the most sensitive design parameter on the frequency characteristics for the coupling system as we could imagine in the beginning. The Helmholtz mode frequency decrease as density increases. However. it increases as applied tension and an opening size increase. The bandwidth of the Helmholtz mode is mainly affected by density of the structure and its opening size.

스월 분사와 삽입연료에 의한 하이브리드 로켓 연소의 저주파수 연소불안정 조절 (Controlling Low Frequency Instability in Hybrid Rocket Combustion With Swirl Injection and Fuel Insert)

  • 현원정;이창진
    • 한국항공우주학회지
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    • 제49권2호
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    • pp.139-146
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    • 2021
  • 하이브리드 로켓 연소에서 산화제 스월 분사는 회전방향 속도성분이 경계층 유동에 영향을 미쳐 연소안정화에 기여한다. 그러나 스월 강도가 증가할수록 연소성능을 과도하게 변화시키는 문제점이 나타난다. 따라서 참고문헌[7]의 삽입연료와 함께 사용하여 연소성능 변화를 최소화 하면서 연소불안정 억제를 시도하였다. 이를 위해, 일련의 실험을 계획하여 스월 강도와 삽입연료 위치를 변화하며 연소불안정의 발생과 연소성능 변화를 관찰하였다. 실험결과, 스월 각 6°, 삽입연료 위치 310 mm 조합에서 연소불안정이 억제되었으며 연소압력, O/F 비 그리고 연료 후퇴율 등의 변화가 최소인 것으로 확인하였다. 또한 고주파수 대역의 압력진동(p')와 열방출진동(q')의 위상차가 π/2로 음의 결합을 형성하도록 연소조건을 유지하는 것이 저주파수 연소불안정 발생을 억제하는 필요충분조건임을 재확인하였다.

태풍 에위니아 (0603) 통과 후 상층해양 변동 특성과 영향 (A Study on Upper Ocean Response to Typhoon Ewiniar (0603) and Its Impact)

  • 정영윤;문일주;김성훈
    • 대기
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    • 제23권2호
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    • pp.205-220
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    • 2013
  • Upper ocean response to typhoon Ewiniar (0603) and its impact on the following typhoon Bilis (0604) are investigated using observational data and numerical experiments. Data used in this study are obtained from the Ieodo Ocean Research Station (IORS), ARGO, and satellite. Numerical simulations are conducted using 3-dimensional Princeton Ocean Model. Results show that when Ewiniar passes over the western North Pacific, unique oceanic responses are found at two places, One is in East China Sea near Taiwan and another is in the vicinity of IORS. The latter are characterized by a strong sea surface cooling (SSC), $6^{\circ}C$ and $11^{\circ}C$ in simulation and observation, under the condition of typhoon with a fast translation speed (8m $s^{-1}$) and lowering intensity (970 hPa). The record-breaking strong SSC is caused by the Yellow Sea Bottom Cold Water, which produces a strong vertical temperature gradient within a shallow depth of Yellow Sea. The former are also characterized by a strong SSC, $7.5^{\circ}C$ in simulation, with a additional cooling of $4.5^{\circ}C$ after a storm's passage mainly due to enhanced and maintained upwelling process by the resonance coupling of storm translation speed and the gravest mode internal wave phase speed. The numerical simulation reveals that the Ewiniar produced a unfavorable upper-ocean thermal condition, which eventually inhibited the intensification of the following typhoon Bilis. Statistics show that 9% of the typhoons in western North Pacific are influenced by cold wakes produced by a proceeding typhoon. These overall results demonstrate that upper ocean response to a typhoon even after the passage is also important factor to be considered for an accurate intensity prediction of a following typhoon with similar track.

다중모드 VCSEL의 모드 특성과 동특성 사이의 관계 (Relationship between Transverse-Mode Behavior and Dynamic Characteristics in Multi-Mode VCSELs)

  • 김봉석;김상배
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제42권12호
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    • pp.19-26
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    • 2005
  • 모드별 광출력-전류-전압 특성, RIN (relative intensity noise) 스펙트럼, 계단 전류입력에 대한 과도응답의 측정을 통하여 다중 횡모드 VCSEL의 모드 거동과 동특성 사이의 관계에 대하여 살펴보았다. RIN 스펙트럼의 공진 주파수는 모드별 광출력 특성 곡선으로 잘 설명할 수 있었다. 그리고, 활성영역이 넓은 VCSEL은 각각의 횡모드가 문턱전류가 서로 다른 독립적인 레이저로 동작하여 turn-on 지연시간이 달라 다단계 turn-on 특성을 보인다. 고차 모드가 발진하면서 이렇게 펄스의 파형이 찌그러지고 상승시간이 급격히 증가하기 때문에 단일 모드로 동작하도록 전류입력을 조절하지 않으면 고속 광통신용 광원으로서는 적합하지 않게 된다.