Magnesium and magnesium alloys are promising materials for light weight and high strength applications. In order to obtain homogeneous and high quality products in powder compaction and powder forging processes, it is very important to control density and density distributions in powder compacts. In this study, a model for densification of metallic powder is proposed for pure magnesium. The mode] considers the effect of powder characteristics using a pressure-dependent critical density yield criterion. Also with the new model, it was possible to obtain reasonable physical properties of pure magnesium powder using cold iso-state pressing. The proposed densification model was implemented into the finite element method code. The finite element analysis was applied to simulating die compaction of pure magnesium powders in order to investigate the density and effective strain distributions at room temperature.
We propose a new space priority mechanism, and analyze its performance in a single Constant Bit Rate (CBR) server. The arrival process is derived from the superposition of two types of traffics, each in turn results from the superposition of homogeneous ON-OFF sources that can be approximated by means of a two-state Markov Modulated Poisson Process (MMPP). The buffer mechanism enables the Asynchronous Transfer Mode (ATM) layer to adapt the quality of the cell transfer to the Quality of Service (QoS) requirements and to improve the utilization of network resources. This is achieved by "Selective-Delaying and Pushing-ln"(SDPI) cells according to the class they belong to. The scheme is applicable to schedule delay-tolerant non-real time traffic and delay-sensitive real time traffic. Analytical expressions for various performance parameters and numerical results are obtained. Simulation results in term of cell loss probability conform with our numerical analysis.
Lean burn engine, classified into port injection and direct injection, is recognized as a promising way to meet better fuel economy. Especially, LPG direct injection engine is becoming increasingly popular due to their potential for improved fuel economy and emissions. Also, LPDi engine has the advantages of higher power output, higher thermal efficiency, higher EGR tolerance due to the operation characteristics of increased volumetric efficiency, compression ratio and ultra-lean combustion scheme. However, LPDi engine has many difficulties to be solved, such as complexity of injection control mode (fuel injection timing, injection rate), fuel injection pressure, spark timing, unburned hydrocarbon and restricted power. This study is investigated to the influence of spark timing, fuel injection position and fuel injection rate on the combustion stability of LPDi engine. Piston shape is constituted the bowl type piston. The characteristics of combustion is analyzed with the variations of spark timing, fuel injection position and fuel injection rate (early injection, late injection) in a LPDi engine.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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v.30
no.5
s.248
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pp.457-464
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2006
Controlled auto ignition (CAI) combustion, also known as HCCI (homogeneous charge compression ignition), offers the potential to simultaneously improve fuel economy and reduce emission. CAI-combustion was achieved in a single cylinder gasoline DI engine, with a cylinder running in a CAI mode. Standard components were used the camshafts which had been modified in order to restrict the gas exchange process. The effects of air-fuel ratio, residual EGR rate and injection timing such as early injection and late injection on the attainable CAI combustion region were investigated. The effect that injection timings on factor such as start of combustion, combustion duration and heat release rate was also investigated. From results early injection caused the mixture to ignite earlier and burn more quickly due to the exothermic reaction during the recompression and gave rise to good mixing of the fuel-air.
There have been several studies about empirical relation between seismic source parameters(e.g., focal mechanisms, depths, magnitudes, etc.) and T-wave observation. In order to delineate the relation, numerical and theoretical approaches to figure out T-wave excitation mechanism are required. In an attempt to investigate source radiation and wave scattering effects in the oceanic crust on T-wave envelopes, we perform three-dimensional numerical modeling to synthesize T-wave envelopes. We first calculate seismic P- and SV-wave energy on the seafloor using the Direct Simulation Monte Carlo based on the Radiative Transfer Theory, which enables us to take into account both realistic seismic source parameters and wave scattering in heterogeneous media, and then estimate excited T-wave energy by normal mode computation. The numerical simulation has been carried out considering the following different conditions: source types (strike and normal faults), source depths (shallow and deep), and wave propagation through homogeneous and heterogeneous Earth media. From the results of numerical modeling, we confirmed that T-wave envelopes vary according to spatial seismic energy distributions on the seafloor for the various input parameters. Furthermore, the synthesized T-wave envelopes show directional patterns due to anisotropic source radiation, and the slope change of T-wave envelopes caused by focal depth. Seismic wave scattering in the oceanic crust is likely to control the shape of envelopes.
In the present study, buckling and free vibration analyses of annular thin sector plate made of functionally graded materials (FGMs) resting on visco-elastic Pasternak foundation, subjected to external radial, circumferential and shear in-plane loads is investigated. Material properties are assumed to vary along the thickness according to an power law with Poisson's ratio held constant. First, based on the classical plate theory (CPT), the governing equation of motion is derived using Hamilton's principle and then is solved using the generalized differential quadrature method (GDQM). Numerical results are compared to those available in the literature to validate the convergence and accuracy of the present approach. Finally, the effects of power-law exponent, ratio of radii, thickness of the plate, sector angle, and coefficients of foundation on the fundamental and higher natural frequencies of transverse vibration and critical buckling loads are considered for various boundary conditions. Also, vibration and buckling mode shapes of functionally graded (FG) sector plate have been shown in this research. One of the important obtained results from this work show that ratio of the frequency of FG annular sector plate to the corresponding values of homogeneous plate are independent from boundary conditions and frequency number.
Robotic motion is designed by the rotation and the translation of multiple joint coordinates in a three-dimensional space. Joint coordinates are generally modeled by homogeneous transform matrix. However, the complexity of three dimensional motions prefers the visualization methods based on simulation environments in which models and generated motions work properly. Many simulation environments have the limitations of usability and functional extension from platform dependency and interpretation of predefined commands. This paper proposes the web-based three dimensional simulation environment toward high user accessibility. Also, it covers the small size web server that is linked with Python script. The non linearities of robot control apply to verify the computing efficiency, the process management, and the extendability of user scripts.
The present paper seeks to investigate propagation and reflection of waves at free surfaces of homogeneous, anisotropic and rotating micropolar fibre-reinforced medium with voids. It has been observed that, in particular when P-wave is incident on the free surface, there exist four coupled reflected plane waves traveling in the medium; quasi-longitudinal displacement (qLD) wave, quasi-transverse displacement (qTD) wave, quasi-transverse microrotational wave and a wave due to voids. Normal mode Analysis usually called harmonic solution method is adopted in concomitant with Snell's laws and appropriate boundary conditions in determination of solution to the micropolar fibre reinforced modelled problem. Amplitude ratios which correspond to reflected waves in vertical and horizontal components are presented analytically. Also, the Reflection Coefficients are presented using numerical simulated results in graphical form for a particular chosen material by the help of Mathematica software. We observed that the micropolar fibre-reinforced, voids and rotational parameters have various degrees of effects to the modulation, propagation and reflection of waves in the medium. The study would have impact to micropolar fibre-reinforecd rotational-acoustic machination fields and future works about behavior of seismic waves.
A finite element approach is presented to examine ground vibration characteristics under various moving loads in a homogeneous half-space. Four loading modes including single load, double load, four-load, and twenty-load were simulated in a finite element analysis to observe their influence on ground vibrations. Four load moving speeds of 60, 80, 100, and 120 m/s were adopted to investigate the influence of train speed to the ground vibrations. The results demonstrated that the loading mode in a finite element analysis is reliable for train-induced vibration simulations. Additionally, a three-dimensional finite element model (3D FEM) was developed to investigate the dynamic responses of a track-ballast-embankment-ground system subjected to moving loads induced by high-speed trains. Results showed that vibration attenuations and breaks exist in the simulated wave fronts transiting through different medium materials. These tendencies are a result of the difference in the Rayleigh wave speeds of the medium materials relative to the speed of the moving train. The vibration waves induced by train loading were greatly influenced by the weakening effect of sloping surfaces on the ballast and embankment. Moreover, these tendencies were significant when the vibration waves are at medium and high frequency levels. The vibration waves reflected by the sloping surface were trapped and dissipated within the track-ballast-embankment-ground system. Thus, the vibration amplitude outside the embankment was significantly reduced.
To improve the low ductility and high strain-rate sensitivity in Sn-Bi based solder alloys, the influences of the minor additions of alloying elements (Ag, Mn, In) were investigated. The strain-stress curves of various Sn-40Bi(-X) alloys, including a pre-suggested Sn-40Bi-0.1Cu composition were measured using a tensile testing machine. As a result, the elongation and ultimate tensile strength (UTS) values were compared. The small addition (0.5 wt.%) of Ag significantly enhanced the ductility and high strain-rate sensitivity of the alloys at strain rates of $10^{-4}$ to $10^{-2}\;s^{-1}$ mainly due to the increase and refinement of eutectic lamellar structures. The microstructure change increased the area of grain boundaries, thus ameliorating the grain boundary sliding mode. It was also found that Mn is an effective element in enhancing the ductility, especially at the strain rates of $10^{-3}$ to $10^{-2}\;s^{-1}$ The enhancement is likely attributed to the fine and homogeneous microstructure in the alloys containing Mn.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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