• 제목/요약/키워드: limit cycles

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도시형 자기부상열차 대차 프레임의 피로강도 평가 (Fatigue Strength Evaluation of Bogie Frame of Urban Maglev Train)

  • 한정우;김흥섭;방제성;송시엽
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제37권7호
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    • pp.945-951
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    • 2013
  • 본 논문은 도시형 자기부상열차에 사용되는 대차프레임의 피로강도를 평가하는 방법을 제안하였다. 가상의 하중 시나리오로부터 구조해석을 수행하여 응력해석결과를 Goodman 선도상의 피로한계선도와 비교하였으며, UIC 규격에 적용되는 3단계의 피로조건을 적용하여 피로누적손상도(cumulative fatigue damge, D)를 계산하였다. 피로해석결과, Goodman 선도상에서 대차 프레임 사용소재인 A6005 알루미늄 합금 Butt 용접부의 피로한계선도를 초과하지 않았다. 가장 높은 피로손상도는 캐스팅 블록 및 전자석 폴 연결부로서 $1{\times}10^7$ cycles 기준으로 D=0.808로 계산되어 파손기준을 초과하지 않음을 확인하였다. 피로해석과 동일 조건으로 실시된 수직, 좌우, 전후 방향의 피로시험에서 대차 프레임의 어느 위치에서도 균열이 발생되지 않았으며, 이는 피로안전측으로 계산된 해석결과와 부합되는 결과이다.

충방전 과정중 구조가 안정한 Zr이 도핑된 LiCoO2 분말 (Structural Stability During Charge-Discharge Cycles in Zr-doped LiCoO2 Powders)

  • 김선혜;심광보;안재평;김창삼
    • 한국세라믹학회지
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    • 제45권3호
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    • pp.167-171
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    • 2008
  • Zirconium-doped $Li_{1.1}Co_{1-x}Zr_xO_2(0{\leq}x{\leq}0.05)$ powders as cathode materials for lithium ion batteries were synthesized using an ultrasonic spray pyrolysis method. Cyclic voltammetry and cyclic stability tests were performed, and the changes of microstructure were observed. The solubility limit of zirconium into $Li_{1.1}CoO_2$ was less than 5 mol%, and monoclinic $Li_2ZrO_3$ phase was formed above the limit. The Zr-doping suppressed the grain growth and increased the lattice parameters of the hexagonal $LiCoO_2$ phase. The Zr-dopiong of 1mol% resulted in the best cyclic performance in the range of $3.0{\sim}4.3V$ at 1C rate (140 mA/g); the initial discharge capacity decreased from 158 mAh/g to 60 mAh/g in the undoped powder, while from 154 mAh/g to 135 mAh/g in the Zr-doped powder of 1 mol% after 30 cycles. The excellent cycle stability of Zr-doped powder was due to the low polarization during chargedischarge processes which resulted from the delayed collapse of the crystal structure of the active materials with Zr-doping.

포항이암층의 Slaking, 팽창 및 전단강도특성 (Slaking, Swelling and Shear Strength Characteristics of Pohang Mudrocks)

  • 이영휘
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제12권2호
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    • pp.33-42
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    • 1996
  • 포항지역 이암의 풍화가 slaking및 흡수팽창에 기인됨을 인식하고, 3개 지점에서 채취한 이암시료를 대상으로 광물성분, slaking 및 팽창시험을 수행하였다. 또한 풍화로 인하여 열화된 이암의 잔류전단강도를 측정하였는데 역전식 잔류전단시험을 채택하였다. 시험결과, 각 이암시료의 광물성분은 석영과 점토광물이 대종을 이루고 있으며, 두번째 slaking cycle에서의 slake내구성 지수는 71%~96% 범위이고 암석분말시료의 액성한계가 높을수록 내구성지수는 떨어지는 경향을 보인다. 또한 팽창압력의 크기도 액성한계가 높은 시료에서 월등히 큰 9.4kg10m2로 측정되었으며, 이러한 경향은 팽창변형률(최대치 :33.5%)에서도 마찬가지로 나타났다. 이암의 잔류전 단강도는 건습반복회수가 증가될수록 감소되어 5회 건습반복후의 잔류강도는 c,=0.24kg/cm2, f,=28$^{\circ}$로 측정되었다. 그리고 습윤상태에서 이암-이암 경계면을 따라 측정한 잔류강도가 최저값인 cr=0 and or=21.5$^{\circ}$로 나타났다.

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수정 IWAN 모델을 이용한 사질토의 반복경화거동에 대한 연구(II) : 모델 검증 (A Modified Parallel Iwan Model for Cyclic Hardening Behavior of Sand(II) : Verification)

  • 이진선;김동수;추연욱;윤종구
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제7권5호
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    • pp.57-66
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    • 2003
  • 본 논문에서는 동반된 논문에서 제안된 수정 병렬 IWAN 모델의 적용성을 금강 모래와 토요라 모래를 대상으로 비틂전단실험을 수행하여 검증하였다. 두가지 사질토에 대해서 대칭 하중과 불규칙 하중을 반복 재하하여 실험을 수행하였다. 제안된 모델의 변수는 다양한 상대밀도와 구속압 조건하에서 대칭 반복하중을 재하하여 결정하였다. 시험 결과, 하중반복회수가 증가함에 따라 발생하는 사질토의 반복경화거동을 수정 병렬 IWAN 모델로 표현 가능하였으며, Pyke(1979)에 의해 제안된 불규칙 하중 형태를 이용한 실험결과를 실험 조건이 유사한 대칭 반복하중 재하실험 결과로 얻어진 모델 변수를 이용하여 예측한 결과 실험 결과와 잘 일치함을 알 수 있었다.

고정원 강화를 위해 치면에 부착한 fiber-reinforced composite과 스테인리스강 와이어의 피로한도 비교 (Comparison of the fatigue limit of fiber-reinforced composites and stainless steel wires when attached to the tooth surface for anchorage reinforcement)

  • 김문정;박수병
    • 대한치과교정학회지
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    • 제35권4호
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    • pp.302-311
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    • 2005
  • 본 연구는 고정원을 강화하는데 사용되는 fiber-reinforced composite (FRC)과 스테인리스강 와이어의 피로 한도를 치아의 생리적 동요도가 허용되는 조건에서 비교하여 FRC의 임상적 유용성을 알아보기 위해 시행되었다. 스테인리스강 와이어군은 각형과 원형 와이어군으로 나누고 FRC군은 uni-directional군과 woven군, 그리고 각각의 군에 있어서 치간 부위에 레진을 코팅한 군과 코팅하지 않은 군으로 나누었다 각 군간의 피로한도를 일반적인 교정치료기간을 재현한 $5{\times}10^5cycle$의 피로한도 내에서 측정하여 비교하였다. 그 결과 스테인리스강 와이어에서는 각형 와이어가 원형 와이어보다 피로한도가 더 높았지만 통계적으로 유의하지는 않았다 (p>0.05) 치간부위를 레진으로 코팅한 FRC와 코팅하지 않은 FRC 모두 uni-directional군이 woven군보다 피로한도가 더 높게 나타났으며 (p<0.05) 그 값은 치간 부위를 레진으로 코팅한 FRC가 코팅하지 않은 FRC보다 더 높게 나타났다(p<0.05). 스테인리스강 와이어와 FRC 모두 임상적으로 유용한 $5{\times}10^5cycle$의 피로한도 내에서는 파절되지 않았기 때문에 둘 다 고정원 강화를 위해 사용하여도 충분하며 또한 심미성이 요구되거나 부가적인 장치의 부착이 필요한 곳에서는 FRC를 사용하여도 충분하리라 생각된다.

Lithium Bis(oxalate)borate as an Electrolyte Salt for Supercapacitors in Elevated Temperature Applications

  • Madzvamuse, Alfred;Hamenu, Louis;Mohammed, Latifatu;Bon, Chris Yeajoon;Kim, Sang Jun;Park, Jeong Ho;Ko, Jang Myoun
    • Journal of Electrochemical Science and Technology
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    • 제8권4호
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    • pp.314-322
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    • 2017
  • The electrolyte plays one of the most significant roles in the performance of electrochemical supercapacitors. Most liquid organic electrolytes used commercially have temperature and potential range constraints, which limit the possible energy and power output of the supercapacitor. The effect of elevated temperature on a lithium bis(oxalate)borate(LiBOB) salt-based electrolyte was evaluated in a symmetric supercapacitor assembled with activated carbon electrodes and different electrolyte blends of acetonitrile(ACN) and propylene carbonate(PC). The electrochemical properties were investigated using linear sweep voltammetry, cyclic voltammetry, galvanostatic charge-discharge cycles, and electrochemical impedance spectroscopy. In particular, it was shown that LiBOB is stable at an operational temperature of $80^{\circ}C$, and that, blending the solvents helps to improve the overall performance of the supercapacitor. The cells retained about 81% of the initial specific capacitance after 1000 galvanic cycles in the potential range of 0-2.5 V. Thus, LiBOB/ACN:PC electrolytes exhibit a promising role in supercapacitor applications under elevated temperature conditions.

Selection of polymer material in the design optimization of a new dynamic spinal implant

  • Monede-Hocquard, Lucie;Mesnard, Michel;Ramos, Antonio;Gille, Olivier
    • Biomaterials and Biomechanics in Bioengineering
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    • 제2권4호
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    • pp.237-248
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    • 2015
  • "Dynamic stabilization" systems have been developed in recent years to treat degenerative disorders of the spinal column. In contrast to arthrodesis (fusion), the aim here is to conserve intervertebral mobility to maximize comfort. When developing innovative concepts, many mechanical tests need to be carried out in order to validate the different technological solutions. The present study focuses on the B Dyn$^{(R)}$ "dynamic stabilization" device (S14$^{(R)}$ Implants, Pessac, France), the aim being to optimize the choice of polymer material used for one of the implant's components. The device allows mobility but also limit the range of movement. The stiffness of the ring remains a key design factor, which has to be optimized. Phase one consisted of static tests on the implant, as a result of which a polyurethane (PU) was selected, material no.2 of the five elastomers tested. In phase two, dynamic tests were carried out. The fatigue resistance of the B Dyn$^{(R)}$ system was tested over five million cycles with the properties of the polymer elements being measured using dynamic mechanical analysis (DMA) after every million cycles. This analysis demonstrated changes in stiffness and in the damping factor which guided the choice of elastomer for the B Dyn$^{(R)}$ implant.

Duty Ratio Predictive Control Scheme for Digital Control of DC-DC Switching Converters

  • Sun, Pengju;Zhou, Luowei
    • Journal of Power Electronics
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    • 제11권2호
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    • pp.156-162
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    • 2011
  • The control loop time delay caused by sampling, the zero-order-holder effect and calculations is inevitable in the digital control of dc-dc switching converters. The time delay will limit the bandwidth of the control loop and therefore degrade the transient performance of digital systems. In this paper, the quantization time delay effects with different time delay values based on a generic second-order system are analyzed. The conclusion that the bandwidth of digital control is reduced by about 20% with a one cycle delay and by 50% with two cycles of delay in comparison with no time delay is obtained. To compensate the time delay and to increase the control loop bandwidth, a duty ratio predictive control scheme based on linear extrapolation is proposed. The compensation effect and a comparison of the load variation transient response characteristics with analogy control, conventional digital control and duty ratio predictive control with different time delay values are performed on a point-of-load Buck converter by simulations and experiments. It is shown that, using the proposed technique, the control loop bandwidth can be increased by 50% for a one cycle delay and 48.2% for two cycles of delay when compared to conventional digital control. Simulations and experimental results prove the validity of the conclusion of the quantization effects of the time delay and the proposed control scheme.

이상 시 「선에 관한 각서」를 통해 본 디자인관 (A Design View Through The Poems of Lee Sang [A Written Promise of The Line])

  • 배영신;오치규
    • 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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    • 한국콘텐츠학회 2009년도 춘계 종합학술대회 논문집
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    • pp.141-145
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    • 2009
  • 시인이자 건축가였던 이상은 1920년대초 발표되었던 양자역학과 상대성이론의 현대물리학으로부터 지대한 영향을 받아 새로운 실험시를 발표하였으며, 이 실험시를 통해 현대 물리학이 밝혀낸 물질과 시공간에 대한 새로운 세계관을 보여주었다. 본 연구에서는 이상의 주된 텍스트인 "선에 관한 각서"를 중심으로 그의 세계관이 현대 디자인관과 어떠한 연관관계와 가치를 지니는지를 분석해 보았다. 분석 결과 이상은 그의 문학을 통해 현 시대의 사람들이 깨닫고 추구하게 된 절대적 가치와 이상(理想)에 대해 당시로서는 대단히 앞서간 원환론적 세계관과 우주와 나가 하나임을 증명하는 과학적 세계관을 추구하였음을 알게 되었다.

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Dynamic crosswind fatigue of slender vertical structures

  • Repetto, Maria Pia;Solari, Giovanni
    • Wind and Structures
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    • 제5권6호
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    • pp.527-542
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    • 2002
  • Wind-excited vibrations of slender structures can induce fatigue damage and cause structural failure without exceeding ultimate limit state. Unfortunately, the growing importance of this problem is coupled with an evident lack of simple calculation criteria. This paper proposes a mathematical method for evaluating the crosswind fatigue of slender vertical structures, which represents the dual formulation of a parallel method that the authors recently developed with regard to alongwind vibrations. It takes into account the probability distribution of the mean wind velocity at the structural site. The aerodynamic crosswind actions on the stationary structure are caused by the vortex shedding and by the lateral turbulence, both schematised by spectral models. The structural response in the small displacement regime is expressed in closed form by considering only the contribution of the first vibration mode. The stress cycle counting is based on a probabilistic method for narrow-band processes and leads to analytical formulae of the stress cycles histogram, of the accumulated damage and of the fatigue life. The extension of this procedure to take into account aeroelastic vibrations due to lock-in is carried out by means of ESDU method. The examples point out the great importance of vortex shedding and especially of lock-in concerning fatigue.