• 제목/요약/키워드: penetration energy

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Theoretical resistance in cylindrical electrodes with conical tip

  • Hong, Chang-Ho;Kim, Jin-Seop;Chong, Song-Hun
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제30권4호
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    • pp.337-343
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    • 2022
  • The electrical resistivity method is a well-known geophysical method for observing underground conditions, (such as anomalies) and the properties of soil and rock (such as porosity, saturation, and pore fluid characteristics). The shape of electrodes used in an electrical resistivity survey depends on the purpose of the survey and installation conditions. Most electrodes for field applications are cylindrical for sufficient contact with the ground, while some are conically sharpened at their tips for convenient penetration. Previous study only derived theoretical equations for rod-shaped electrodes with spherical tips. In this study, the theoretical resistance for two cylindrical electrodes with conical tips is derived and verified experimentally. The influence of the penetration depth and tip on the measurement is also discussed.

등방성 운동에너지 탄두의 교전 효과 예비 분석 (Prelinimary Engagement Effect Analysis of Isotropic Kinetic Energy Warhead)

  • 심상욱;홍성민;서민국;탁민제
    • 한국항공우주학회지
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    • 제43권5호
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    • pp.440-448
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    • 2015
  • 운동에너지 막대 탄두 시스템은 기존 시스템의 장점을 결합한 새로운 형태의 요격탄두 시스템으로서 직격 파괴방식에 비해 표적 유도 정밀도에 대한 의존도가 낮을뿐더러, 고폭 파편 탄두 방식보다 더 높은 관통력을 제공해 준다는 장점이 있다. 본 논문에서는 다양한 운동에너지 탄두의 사출 방식 중 등방성운동에너지 탄두의 기폭, 전개모델을 소개하고, TATE 관통방정식을 이용하여 사출된 관통자의 관통 효과를 계산하였다. 또한 교전 성능 분석을 위한 방법을 제시하였으며, 다양한 교전 상황에 대한 몬테-칼로 시뮬레이션을 통해 최적의 교전 기하 및 기폭 시점을 도출하였다.

모형실험을 통한 모래지반에서 석션버켓기초의 관입저항력 평가 (Investigation on the Penetration Resistance of Suction Bucket Foundation in Sand using Model Test)

  • 김근수;권오순;오명학;장인성
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제15권6호
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    • pp.75-83
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    • 2014
  • 석션버켓기초는 펌프로 버켓 내부의 물을 외부로 배출할 때 발생한 압력차로 지반에 설치되는 기초이다. 버켓기초는 외해의 플랫폼이나 석유 가스 시추시설을 계류시키기 위한 앵커로 주로 사용되었으나, 최근 유럽을 중심으로 해상풍력발전의 기초로 적용되기 시작하면서 국내에서도 큰 관심을 받고 있다. 석션버켓기초의 관입저항력 산정은 석션버켓기초를 성공적으로 시공하기위해 고려해야 할 주요 사항 중의 하나이다. 본 연구는 석션버켓기초를 관입시킬 때 필요한 관입력을 평가하기 위해 실내모형실험을 수행하였다. 실내모형실험은 압입설치 및 석션설치에서 측정한 관입저항력을 관입성능평가에서 많이 사용되는 기존의 이론식과 비교하여 강도감소계수의 적절한 범위를 검토하였다.

플라즈마 발파를 이용한 토양 내 유체의 침투 효율 개선 (Improvement of Fluid Penetration Efficiency in Soil Using Plasma Blasting)

  • 백인준;장현식;송재용;이근춘;장보안
    • 지질공학
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    • 제31권3호
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    • pp.433-445
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    • 2021
  • 고전압 아크 방전에 의한 플라즈마 발파의 유체 침투 효율을 검증하기 위해 실험실 규모의 토사 시료에 대하여 발파 시험을 실시하였다. 이 연구를 위해 대용량 축전기가 포함된 플라즈마 발파 장치와 직경 80 cm, 높이 60 cm 크기의 컬럼형 토사 시료를 제작하였다. 토사 시료로는 사질토와 실트를 7:3 비율로 섞은 A 시료 7개와 9:1 비율로 섞은 B 시료 3개가 제작되었다. A 시료에 플라즈마 발파 없이 수압만으로 유체를 주입했을 때는 시추공 주변으로 국소적인 침투만 발생되었고 침투면적비는 5% 이하로 분석되었다. 플라즈마 발파에 의한 유체 침투 시험은 1 kJ, 4 kJ 그리고 9 kJ의 방전 에너지로 실시되었다. A 시료에 대한 플라즈마 발파 시험에서 유체의 침투면적비는 1회만 발파하였을 때는 16~25%이고 5회 연속 발파 시에는 30~48%로 분석되어, 수압만으로 유체를 주입했을 때보다 침투면적이 최대 9.6배까지 넓어졌다. B 시료에 대한 5회 연속 플라즈마 발파 시험에서 유체의 침투면적비는 33~59%로 분석되어 동일 조건의 A 시료 시험에 비해 침투면적이 1.1~1.4배 정도 넓어졌다. 이러한 결과는 플라즈마 발파 시에 방전 에너지가 클수록, 발파 횟수가 증가할 수록 유체의 침투면적이 증가하며, 투수성이 큰 토양에서 플라즈마 발파가 더욱 효과적임을 보여준다. 유체 침투 효과를 삼차원적인 부피로 분석하기 위해 유체 침투반경을 계산하였다. 수압으로만 유체를 주입했을 때의 침투반경은 9 cm인 반면에, 9 kJ의 에너지로 5회 발파 시에는 침투반경이 27~30 cm로 계산되어 유체 침투 효과가 최대 333%까지 증가되었다. 이러한 연구결과는 투수성이 낮은 실제 오염토양에서 원위치 토양 세정을 실시할 때 플라즈마 발파 기술을 적용하면, 세정제의 전달범위가 증가되어 정화효율이 개선될 수 있다는 것을 보여준다.

Molecular Dynamic Simulation for Penetration of Carbon Nanotubes into an Array of Carbon Nnantotubes

  • Jang, Ilkwang;Jang, Yong Hoon
    • Tribology and Lubricants
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    • 제36권5호
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    • pp.290-296
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    • 2020
  • When two layers of carbon nanotube (CNT) arrays are loaded to mate, the free ends of individual CNTs come into contact at the interface of the two layers. This leads to a higher contact resistance due to a smaller contact region. However, when the free CNT ends of one array penetrate into the mating array, the contact region increases, effectively lowering the contact resistance. To explore the penetration of mating CNTs, we perform molecular dynamic simulations of a simple unit cell model, incorporating four CNTs in the lower array layer coupled with a single moving CNT on the upper layer. The interaction with neighboring CNTs is modelled by long-range carbon bond order potential (LCBOP I). The model structure is optimized by energy minimization through the conjugate gradient method. A NVT ensemble is used for maintain a room temperature during simulation. The time integration is performed through the velocity-Verlet algorithm. A significant vibrational motion of CNTs is captured when penetration is not available, resulting in a specific vibration mode with a high frequency. Due to this vibrational behavior, the random behaviors of CNT motion for predicting the penetration are confirmed under the specific gap distances between CNTs. Thus, the probability of penetration is examined according to the gap distance between CNTs in the lower array and the aspect ratio of CNTs. The penetration is significantly affected by the vibration mode due to the van der Waals forces between CNTs.

Calibration Chamber System을 이용한 KICT-type LPT 장비의 거동분석 (Evaluation of KICT-type Large Penetration Test using Calibration Chamber System)

  • 김영석;김영진;이우진;안신환
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2008년도 추계 학술발표회
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    • pp.1359-1364
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    • 2008
  • It is well known that the standard penetration test (SPT) has been used in all over the world to get geotechnical properties of the ground. However, it is difficult to apply the SPT to the dense sand, gravel, weathered rock, etc. For the application of the SPT in these grounds, it is necessary to change in the diameter and the impact energy of the SPT. For the improvement of site investigation technology, Large Penetration Testing device (KICT-type LPT) was developed and applied to the in situ condition. The drop height and weight of the hammer in developed system were decided as 760mm and 150kg, respectively. And the developed sampler has the inner diameter of 63 mm and the length of 500 mm with the adjustment of energy ratio to the SPT of 1.5. In this study, the performance of KICT-type LPT was evaluated by using a calibration chamber system and pile driving analyzer (PDA)

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개단 강관말뚝 내부 콘항타에 의한 지지력 증대효과 분석 (Analysis of Bearing Capacity Improvement Effect of Inner Cone Penetration Equiped Open-Ended Steel Pipe Pile)

  • 이준호;지수빈;이기철;김동욱
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제16권2호
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    • pp.67-77
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    • 2017
  • 본 연구에서는 콘 장비를 강관말뚝 중공에 설치함에 따른 말뚝의 거동을 분석하기 위해 축소 모형실험을 진행하였다. 콘 장비를 항타하여 설치 할 경우 먼저 강관 내부에 유입되는 관내토의 높이를 수치상으로 확인 할 수 있으며, 이를 통해 플러깅을 예측하여 플러깅에 따른 말뚝의 거동을 분석 할 수 있다. 또한 물리적인 항타 에너지로 지반의 강성과 강도를 증가 시켜 지지력을 상승 시킬 것으로 기대된다. 강사 장치를 이용하여 상대밀도 90%의 지반을 조성하고 거칠기가 다른 두 강관말뚝을 항타높이를 200mm와 500mm로 나누어 근입깊이 600mm까지 설치한다. 그리고 콘 장비의 유무에 따라 총 8가지 케이스를 나누어 말뚝의 지지력을 분석하였다. 말뚝의 항타높이, 말뚝의 거칠기, 콘 장비의 유무에 따른 세 가지 변수 중 항타높이가 약 70%로 지지력에 미치는 영향이 가장 컸으며 다음으로 콘 장비의 유무가 약 40%, 말뚝의 거칠기가 약 21%로 나타났다.

Experimental observation and numerical simulation of cement grout penetration in discrete joints

  • Lee, Jong-Won;Kim, Hyung-Mok;Yazdani, Mahmoud;Lee, Hangbok;Oh, Tae-Min;Park, Eui-Seob
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제18권3호
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    • pp.259-266
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    • 2019
  • This paper presents a comparison between experimental measurements and numerical estimations of penetration length of a cement grout injected in discrete joints. In the experiment, a joint was generated by planar acryl plates with a certain separation distance (; aperture) and was designed in such a way to vary the separation distances. Since a cement grout was used, the grout viscosity can be varied by controlling water-cement (W/C) ratios. Throughout these experiments, the influence of joint aperture, cement grout viscosity, and injection rate on a penetration length in a discrete joint was investigated. During the experiments, we also measured the time-dependent variation of grout viscosity due to a hardening process. The time-dependent viscosity was included in our numerical simulations as a function of elapsed time to demonstrate its impact on the estimation of penetration length. In the numerical simulations, Bingham fluid model that has been known to be applicable to a viscous cement material, was employed. We showed that the estimations by the current numerical approach were well comparable to the experimental measurements only in limited conditions of lower injection rates and smaller joint apertures. The difference between two approaches resulted from the facts that material separation (; bleeding) of cement grout, which was noticeable in higher injection rate and there could be a significant surface friction between the grout and joint planes, which are not included in the numerical simulations. Our numerical simulation, meanwhile, could well demonstrate that penetration length can be significantly over-estimated without considering a time-dependency of viscosity in a cement grout.

Laser Welding Quality Monitoring with an Optical Fiber System

  • Kim, Jin-Tae;Kim, Do-Hyoung;Chung, Chin-Man;Baik, Sung-Hoon;Park, Seung-Kyu;Kim, Min-Suk
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제7권3호
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    • pp.193-196
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    • 2003
  • We have developed a laser welding monitoring system to monitor laser welding process conditions such as sample feed rate, laser focal position, and laser power. A 2 ㎾ Nd:YAG CW laser beam has been applied to the welding of a stainless steel plate (SUS306) to investigate the welding monitoring. Theradiation signal from the weld pool was guided back through the focusing optics and the laser delivery fiber, and measured by a photo detector. By changing the focus of the laser beam along the z-direction, the penetration depth of the welding material has been measured. That shows the penetration depth depends on the frequency fluctuations of the plume signals which can be used in welding quality control.