• 제목/요약/키워드: pressure coupling

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Effect of damage on permeability and hygro-thermal behaviour of HPCs at elevated temperatures: Part 2. Numerical analysis

  • Gawin, D.;Majorana, C.E.;Pesavento, F.;Schrelfer, B.A.
    • Computers and Concrete
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    • 제2권3호
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    • pp.203-214
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    • 2005
  • In the Part 1 paper (Gawin, et al. 2005) some experimental results concerning micro-structural tests, permeability measurements and stress-strain tests of four types of High Performance Concrete, exposed to elevated temperatures (up to $700^{\circ}C$) are presented and discussed. On the basis of these experimental results parameters of the constitutive relationships describing influence of damage and temperature upon material intrinsic permeability at high temperature were determined. In this paper the effects of various formulations of damage-permeability coupling on results of computer simulations are analysed and compared with the results obtained by means of the previously proposed approach, that does not take into account the thermo-chemical concrete damage directly. Numerical solutions are obtained using the recently developed fully coupled model of hygro-thermal and damage phenomena in concrete at elevated temperatures. High temperature effects are considered by means of temperature and pressure dependence of several material parameters. Based on the mathematical model, the computer code HITECOSP was developed. Material parameters of the model were measured by several European laboratories, which participated in the "HITECO" research project. A model problem, concerning hygro-thermal behaviour and degradation of a HPC structure during fire, is solved. The influence of two different constitutive descriptions of the concrete permeability changes at high temperature, including thermo-chemical and mechanical damage effects, upon the results of computer simulations is analysed and discussed.

증기터빈 저압 L-1단 블레이드-디스크 연성 진동 특성 분석 (Vibration Analysis for the L-1 Stage Bladed-disk of a LP Steam Turbine)

  • 이두영;배용채;김희수;이욱륜;김두영
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제20권1호
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    • pp.29-35
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    • 2010
  • This paper studies causes of the L-1 blade damage of a low pressure turbine, which was found during the scheduled maintenance, in 500 MW fossil power plants. Many failures of turbine blades are caused by the coupling of aerodynamic forcing with bladed-disk vibration characteristics. In this study the coupled vibration characteristics of the L-1 turbine bladed-disk in a fossil power plant is shown for the purpose of identifying the root cause of the damage and confirming equipment integrity. First, analytic and experimental modal analysis for the bladed-disk at zero rpm as well as a single blade were performed and analyzed in order to verify the finite element model, and then steady stresses, natural frequencies and corresponding mode shapes, dynamic stresses were calculated for the bladed-disk under operation. Centrifugal force and steady steam force were considered in calculation of steady and dynamic stress. The proximity of modes to sources of excitation was assessed by means of an interference diagram to examine resonances. In addition, fatigue analysis was done for the dangerous modes of operation by a local strain approach. It is expected that these dynamic characteristics will be used effectively to identify the root causes of blade failures and to perform prompt maintenance.

고품위 페라이트 본드자석 제조에 관한 연구 (A Study on the Fabrication for High Quality Ferrite Plastic Magnets)

  • 신용진;문형욱;진성빈;정왕일
    • E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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    • 제10권5호
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    • pp.440-446
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    • 1997
  • This research has been performed for the fabrication of high quality ferrite plastic magnet. The magnetic properties of S $r_{5.9}$F $e_2$ $O_3$ ferrite bonded magnets by injection moulding with a variety of applied magnetic field were investigated. 0.3wt% CaCO3, 0.2wt% $SiO_2$, 0.5wt% $Al_2$ $O_3$and 0.5wt% N $a_2$ $SiO_3$are added in order to improve the magnetic properties of Sr-ferrite plastic magnets during the powder fabrication. For carbon coating on chemical compound specimen, 5wt% polyvinyl alcohol is added, and then calcinated under $N_2$ environment of 12$25^{\circ}C$. The particle size is distributed from 0.9~1.2${\mu}{\textrm}{m}$ which approximates to the single domain. The obtained Sr ferrite powder is well mixed with silane coupling and calcium stearate of 1wt%. Nest, the specimen is pelleted after kneading each of them with polyamidel2 as a binder. When the temperature of injection and mould were 25$0^{\circ}C$ and 8$0^{\circ}C$ respectively at injection pressure of 200kgf/$\textrm{cm}^2$, the degree of orientation was 85.3% under the applied magnetic field of 12kOe. As the results, when the packing density of Sr ferrite powder was 90wt%, the magnetic properties of Sr ferrite bonded magnet were follows : $_{B}$ $H_{c}$=2.41kOe, Br=3.1kG, (BH)$_{max}$=2.21MgOe. Especially, the Sr-ferrite bonded magnet with 10wt% N $d_2$F $e_{14}$B additive were as follows : $_{B}$ $H_{c}$=2.57kOe, Br=3.14kG and (BH)$_{max}$=2.39MGOe.GOe.GOe.GOe.e.

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유압식 차동제한장치에 관한 연구 (A study on the hydraulic limited slip differential system)

  • 허용;김형익;배봉국;석창성
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.131-136
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    • 2004
  • The limited slip differential(LSD) is a device which enables the driving force to be transmitted from one slipping wheel to another wheel in such case that the car is stuck in clay or snow. When the unwanted slipping occurs on one wheel, the LSD temporarily restraints the differential motion to transmit the driving force in the other wheel. So far, many types of LSD were developed such as mechanical lock type, disk clutch type, viscous coupling type, torsion type and multiple clutch type. However these types of LSD is too complicated and expensive, so it is used only for 4WD outdoor vehicles, military vehicles, and a portion of deluxe car. So, many studies has been devoted to improve new types of LSD to cover those demerits of existing LSDs that the hydraulic LSD is developed as arepresentative result of that. The hydraulic LSD which uses the principle of gear pump is packed with viscous oil in tight container. When a slip occurs on one wheel, the hydraulic LSD generates torque caused by high oil pressure in the container. This study has been devoted to suggest an improved hydraulic LSD. In order to achieve it, we designed a new type of hydraulic LSD, produced it and did a rig test with it on real vehicle. From the rig test, it has been confirmed that the new type of hydraulic LSD can be directly applied to exiting vehicles without changing the design criteria

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고가궤도에 근접한 자기부상열차 형상 주위의 3차원 난류유동에 대한 수치해석 (Computational Analysis of Three-Dimensional Turbulent Flow Around Magnetically Levitated Train Configurations in Elevated Track Proximity)

  • 맹주성;양시영
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제2권1호
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    • pp.9-25
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    • 1994
  • In the present study, the Reynolds-averaged Navier-Stokes equations, together with the equations of the $k-{\varepsilon}$ model of turbulence, were solved numerically in a general body-fitted coordinate system for three-dimensional turbulent flows around the six basic shapes of the magnetically levitated train(MAGLEV). The numerical computations were conducted on the MAGLEV model configurations to provide information on shapes of this type very near the elevated track at a constant Reynolds number of $1.48{\times}10^{6}$ based on the body length. The coordinate system was generated by numerically solving a set of Poisson equations. The convective transport equations were discretized using the finite-analytic scheme which employed analytic solutions of the locally-linearized equations. A time marching algorithm was employed to enable future extensions to be made to handle unsteady and fully-elliptic problems. The pressure-velocity coupling was treated with the SIMPLER-algorithm. Of particular interests were wall effect by the elevated track on the aerodynamic forces and flow characteristics of the six models calculated. The results indicated that the half-circle configuration with extended sides and with smooth curvature of sides was desirable because of the low aerodynamic forces and pitching moment. And it was found that the separation bubble was occured at wake region in near the elevated track.

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고정화된 이온성 액체 촉매를 이용한 디메틸카보네이트 합성 반응에 대한 속도론적 고찰 (A Kinetic Study on the Synthesis of Dimethylcarbonate by Using Immobilized Ionic Liquid Catalyst)

  • 김동우;김동규;김철웅;고재천;박대원
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제48권3호
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    • pp.332-336
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    • 2010
  • 이미다졸염 형태의 이온성 액체를 구조유도체를 사용하지 않고 솔-젤 법으로 무정형 실리카에 담지시켜 고정화된 이온성 액체 촉매를 제조하였다. 이 촉매를 에틸렌카보네이트와 메탄올과의 에스테르 교환반응에 의한 디메틸카보네이트(DMC)의 합성 반응에 사용한 결과 우수한 촉매 활성을 나타내었다. DMC 합성 반응을 두 단계의 반응식으로 가정한 모델을 설정하여 반응온도와 촉매량을 변화시켜 실험한 결과와 비교한 속도론적 연구에서 실험 결과가 반응모델에 잘 일치하는 것을 알 수 있었다. 이로부터 계산한 유사 활성화 에너지 값은 67.4 kJ/mol 이었다.

지하수위 저하에 따른 고속철도 토공노반 침하특성에 관한 연구 (A Study on Settlement Characteristics of Earthwork Subgrade with Lowering the Groundwater in High-speed Railway)

  • 김영하;엄기영;한상재;박용걸;정재현
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제31권5호
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    • pp.67-74
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    • 2015
  • 지하수위 하강에 따른 침하량은 1차 압밀 침하량에 비해 비교적 작기 때문에 잔류침하량 산정시 별도로 고려하지 않는다. 그러나 고속철도 콘크리트 궤도에서의 허용잔류침하량은 30mm로 작기 때문에 예기치 못한 과도한 지하수위 하강으로 인하여 허용잔류침하량을 초과할 수 있다. 본 연구에서는 응력-간극수압 유한요소 해석을 통하여 지하수위 변동에 따른 침하 영향을 분석하여 해석결과와 실측자료를 비교하였다. 그 결과 허용잔류침하량을 만족하기 위한 탄성계수 범위를 제시 하였으며 설계 시 지하수위 저하 영향이 반영되는 것이 타당하다고 판단된다.

암반의 수리인자에 미치는 열적.역학적 영향에 대한 실험적 검증 (Experimental Study of Thermal-mechanical Influence on the Hydraulic Properties of Rock)

  • 전석원;홍창우;이주현;강주명;배대석
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제19권5호
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    • pp.59-67
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    • 2003
  • 본 연구에서는 지하수 유동 특성 해석의 신뢰도 증진을 위해서 우리나라 심부결정질 암석의 접촉 면적과 간극의 변화양상, 구속압과 온도에 따라 유체투과율의 변화 양상을 살펴보고자 하였다. 또한 역학적 물성과 열적 물성을 측정하여 모델링의 입력자료에 대한 신빙성을 높일 수 있도록 하였다. 실험 결과 초기 평균 간극은 544.33$\mu\textrm{m}$∼898.62$\mu\textrm{m}$ 범위를 보였으며 분포특성은 로그-정규분포 형태를 보였다. 구속압 변화에 따라 유체투과율은 감소하는 경향이 나타나고 온도 증가에 따라 유체투과율이 감소하는 경향을 보였으며 접촉 면적이 커지면 유체투과율 변화 폭이 작아짐을 이론과 실험을 통해 규명하였다. 암석의 역학적, 열적 물성을 측정한 결과 기존에 측정된 우리나라 화강암의 물성치와 근사한 값을 가지는 것으로 나타났다.

수평반복하중 실험을 이용한 근입된 얕은 기초의 회전거동 메커니즘 평가 (Evaluation of Rocking Mechanism for Embedded Shallow Foundation via Horizontal Slow Cyclic Tests)

  • 고길완;하정곤;박헌준;김동수
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제32권8호
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    • pp.47-59
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    • 2016
  • 얕은 기초의 회전거동은 지진 시 상부 구조물의 지진하중을 줄이는 효과적인 방법으로 대두되고 있다. 그러나 회전거동의 메커니즘에 대한 이해부족과 항복거동으로 인한 지반변형 때문에 시공에 적용되지 못하고 있다. 본 연구에서는 원심모형실험을 이용한 수평반복하중 실험을 통해 세장비가 다른 시스템의 근입된 얕은 기초의 회전거동 특성을 평가하였다. 실험결과를 통해 기초의 회전거동으로 인한 하부지반면의 원형현상을 관찰하였으며, 이로 인해 기초의 최대 전도모멘트가 기초의 극한 모멘트 지지력과 같아지는 것을 알 수 있었다. 기초 저면에서 관측된 토압변화를 통해 항복거동으로 인한 수평거동과 회전거동의 연결(coupling)과 분리(decoupling)현상을 볼 수 있었다. 또한 기초의 회전각이 증가할수록 지반의 비선형성과 에너지 감쇠가 커짐을 알 수 있었고, 근입된 기초의 극한 모멘트 지지력이 지표면에 놓인 기초의 극한 모멘트 지지력보다 더 커지는 것을 확인하였다. 본 연구를 통해 기초의 회전거동을 이용한 내진 설계 시 보다 정확하고 적절한 기초의 극한 모멘트 지지력을 제시할 수 있을 것이라 판단된다.

경계요소-유한요소 연계법에 의한 구형 수조구조물의 동적거동 특성해석 (Analysis of Dynamic Behavior of Flexible Rectangular Liquid Containers by the Coupled Boundary Element-Finite Element Method)

  • 고현무;박장호;김재관
    • 대한토목학회논문집
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    • 제14권5호
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    • pp.1033-1042
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    • 1994
  • 2차원 경계요소-유한요소 연계법을 사용하여 구형 수조구조물의 동적거동 특성을 파악하였다. 비점성, 비압축성 이상유체의 운동은 경계요소법으로 모델링하였으며 구조물의 운동은 유한요소법으로 모델링하였다. 경계요소법의 적용시 Singularity를 소거한 경계적분식을 사용하였다. 유체와 구조물의 경계면에서 적합조건과 평형조건을 만족시킴으로써 경계요소와 유한요소를 연계하였다. 유체-구조물 상호작용의 영향은 유체의 부가질량행렬과 유체 유동에 의한 강성행렬로 연계된 유체-구조물계에 반영된다. 연계된 유체-구조물계의 고유치 문제로부터 수조구조물의 고유진동수외 고유모드를 구하였으며 수평 및 수직 자바운동에 의하여 수조구조물에 발생하는 유체동압력과 자유수면의 유동도 산출하였다.

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