• 제목/요약/키워드: tangential plane

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레이저 빔의 파면 측정을 통한 비축 포물 거울의 성능 평가 및 정렬 오차 민감도에 관한 연구 (Measurement of Wavefront Aberrations in Off-Axis Parabolic Mirrors and its Dependence on the Misalignment)

  • 정태문;최일우;고도경;이종민
    • 한국광학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.256-261
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    • 2006
  • 본 논문에서는 비축 포물 거울을 통과한 레이저 빔의 파면을 측정하는 방식으로 국내 및 국외에서 제작된 비축 포물 거울을 평가하였으며, 이로부터 비축 포물 거울의 집속 성능 및 정렬 민감도를 측정하였다. 국외에서 제작된 비축 포물 거울은 직경 약 34 mm의 레이저 빔에 대해 고차 파면 수차(higher-order aberration)의 rms 값이 $0.03{\mu}m$ 정도로 작아 광학적으로 좋은 품질을 갖는 것으로 판명되었다. 국내에서 제작된 비축 포물 거울은 같은 34 mm의 레이저 빔에 대해 고차 파면 수차의 rms 값이 $2.01{\mu}m$나 관측되어 아직 개선이 필요한 것으로 보인다. 또한, 비축 포물 거울의 회전 정렬 오차에 대한 비점수차(astigmatism)의 민감도를 측정한 결과 회전 정렬 오차에 대한 비점수차의 민감도는 $0.371{\mu}m/mrad$인 것으로 관측되었다. 이는 광선 추적 소프트웨어를 사용하여 계산한 값과 거의 같은 양으로 이러한 비점수차의 정렬 민감도 측정은 비축 포물 거울을 정렬하는데 도움을 줄 것으로 생각된다.

유한요소법을 이용한 지진하중을 받는 교량의 구조물-유체-지반 동적 상호작용해석 (Dynamic Analysis of Structure-Fluid-Soil Interaction Problem of a Bridge Subjected to Seismic-Load Using Finite Element Method)

  • 류희룡;박영택;이재영
    • 한국농공학회논문집
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    • 제50권4호
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    • pp.67-75
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    • 2008
  • In construction facilities such as bridges, the fluid boundary layer(or water film) is formed at the structure-soil interface by the inflow into the system due to rainfall or/and rising ground-water. As a result, the structure-soil interaction(SSI) state changes into the structure-fluid-soil interaction(SFSI) state. In general, construction facilities may be endangered by the inflow of water into the soil foundation. Thus, it is important to predict the dynamic SFSI responses accurately so that the facilities may be properly designed against such dangers. It is desired to have the robust tools of attaining such a purpose. However, there has not been any report of a method for the SFSI analyses. The objective of this study is to propose an efficient method of finite element modelling using the new interface element named hybrid interface element capable of giving reasonable predictions of the dynamic SFSI response. This element enables the simulation of the limited normal tensile resistance and the tangential hydro-plane behaviour, which has not been preceded in the previous studies. The hybrid interface element was tested numerically for its validity and employed in the analysis of SFSI responses of the continuous bridge subjected to seismic load under rainfall or/and rising ground-water condition. It showed that dynamic responses of the continuous bridge resting on direct foundation may be amplified under rainfall condition and consequently lead to significant variation of stresses.

Simulation of tissue differentiation around acetabular cups: the effects of implant-bone relative displacement and polar gap

  • Mukherjee, Kaushik;Gupta, Sanjay
    • Advances in biomechanics and applications
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    • 제1권2호
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    • pp.95-109
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    • 2014
  • Peri-acetabular bone ingrowth plays a crucial role in long-term stability of press-fit acetabular cups. A poor bone ingrowth often results in increased cup migration, leading to aseptic loosening of the implant. The rate of peri-prosthetic bone formation is also affected by the polar gap that may be introduced during implantation. Applying a mechano-regulatory tissue differentiation algorithm on a two-dimensional plane strain microscale model, representing implant-bone interface, the objectives of the study are to gain an insight into the process of peri-prosthetic tissue differentiation and to investigate its relationship with implant-bone relative displacement and size of the polar gap. Implant-bone relative displacement was found to have a considerable influence on bone healing and peri-acetabular bone ingrowth. An increase in implant-bone relative displacement from $20{\mu}m$ to $100{\mu}m$ resulted in an increase in fibrous tissue formation from 22% to 60% and reduction in bone formation from 70% to 38% within the polar gap. The increase in fibrous tissue formation and subsequent decrease in bone formation leads to weakening of the implant-bone interface strength. In comparison, the effect of polar gap on bone healing and peri-acetabular bone ingrowth was less pronounced. Polar gap up to 5 mm was found to be progressively filled with bone under favourable implant-bone relative displacements of $20{\mu}m$ along tangential and $20{\mu}m$ along normal directions. However, the average Young's modulus of the newly formed tissue layer reduced from 2200 MPa to 1200 MPa with an increase in polar gap from 0.5 mm to 5 mm, suggesting the formation of a low strength tissue for increased polar gap. Based on this study, it may be concluded that a polar gap less than 0.5 mm seems favourable for an increase in strength of the implant-bone interface.

다방향 불규칙파랑에 의한 케이블과 정체시스템의 반응 (Response of Cable-Buoy Systems to Directional Random Waves)

  • Jeon, Sang-Soo;John W. Leonard
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제5권1호
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    • pp.25-38
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    • 1993
  • 해양구조물의 케이블 반응 분석을 위한 다방향 파람 스펙트라의 수치모델이 조사되었다. 여러 형태의 전파모델을 파랑으로 인한 물입자의 흐름과 계류시스템을 예측하기 위해 사용하였다. 케이블에 작용하는 수동역학적 파력은 케이블의 경사에 평행한 방향과 접선방향에서의 항력과 관성력을 고려한 Morison 공식에 의해 평가되었다. 변위와 속도, 궤적, 위상면의 반응, 그리고 장력을 고려한 다방향 불규칙 파랑의 수치해석에 의하여 부체의 tether pc와 anchor point에서 계류시스템 케이블의 반응을 나타내었다. 서로 다른 항력 계수와 다양한 유의 파고, 그리고 선택된 파랑계수들이 이 분석에 고려되었다. 예제에서 고려된 특정 시스템을 통하여 파랑의 전파함수계수와 항력계수 뿐만 아니라 파랑의 주기와 높이가 케이블-부체시스템의 동적반응에 중요한 영향을 미침을 알 수 있었다.

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$^{99m}Tc$용 콜리메타의 성능과 SPECT 화상의 영향 (Comparison of SPECT Images with $^{99m}Tc$ Collimators)

  • 이만구;이정옥;박성옥
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제24권2호
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    • pp.35-40
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    • 2001
  • Performance of SPECT imaging systems which use a rotating gamma camera, are affected by characteristics of the detector-collimator assembly, the data acquisition method, and the filter used in imaging reconstruction. The purpose of this study Is to examine image qualifies of SPECT with different types of low energy collimators. The SPECT imaging system in this study is a digital gamma camera system GCA-901A(Toshiba) and a data processing unit Scintipac-700(Shimadzu). The four types of collimators compared are UHR(ultra high resolution), LEHR(low energy high resolution), LEGP(low energy general purpose), and I-123 PAR(Parallel), with 0.27, 0.66, 1.00, and 2.06 relative sensitivity, respectively. In this case of the same collimators, the spatial resolutions measured in the slice plane showed a slight difference in the FWHM values(mean values of UHR, LEHR, LEGP, and I-123 PAR were 11.3 mm, 13.6 mm, 15.8 mm, and 20.4 mm, respectively) between the center and the circumference of the field of view, in the radial direction, but a large difference in the tangential direction, with lower FWHM values(values of UHR, LEHR, LEGP, and I-123 PAR were 8.4 mm, 8.7 mm, 9.3 mm, and 10.8 mm at 12 cm from the center, respectively). In comparison of SPECT images with the four types of collimators, except for the I-123 PAR collimator, image qualities of UHR, LEHR, and LEGP collimators showed only a slight difference. From the point of for, it is expected that the LEGP collimator would be suitable for SPECT imaging with $^{99m}Tc$.

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부분강절로 연결된 평면뼈대구조의 엄밀한 접선강도행렬 및 안정성 해석프로그램 개발 (Exact Tangent Stiffness Matrix and Buckling Analysis Program of Plane Frames with Semi-Rigid Connections)

  • 민병철;경용수;김문영
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제20권1호
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    • pp.81-92
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    • 2008
  • 일반적인 강구조물의 연결은 강절(rigid) 또는 활절(hinge)로 취급되고 있으나 실제 강구조물은 연결부위에서 부재간의 상대적인회전이 허용됨으로 인해 부분강절(semi-rigid)의 특성을 갖게 된다. 본 연구에서는 부분강절을 회전스프링으로 가정하여 부재 단부에 적용시킨 평면 뼈대구조물의 엄밀한 접선강도행렬을 유도하고 이를 다시 탄성강도행렬과 기하학적 강도행렬로 분리 유도함으로써 부분강절을 갖는 평면 뼈대구조물의 안정성해석을 위한 일반화된 해석방법을 제시하고자 한다. 이를 위하여, 보-기둥부재의 좌굴조건을 만족시키는 처짐함수로부터 안정함수(stability function)를 유도하고, 횡변위(sway)를 고려한 힘-변위관계와 적합조건을 고려하여 정확한 접선강도행렬을 제시하였다. 본 연구의 타당성과 실용성 제고를 위해 두 가지 방법에 의한 수치해석프로그램을 개발하였고 다양한 해석예제를 통해, 타 연구자 해석 결과와 비교하고 부분강절이 구조물의 좌굴강도에 미치는 영향에 대하여 조사한다.

CFD를 이용한 KRISO 추진효율 향상 장치(K-duct) 형상 특성에 관한 연구 (A Study on the Shape of KRISO Propulsion Efficiency Improvement Devices(K-duct) using CFD)

  • 김진욱;서성부
    • 대한조선학회논문집
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    • 제55권6호
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    • pp.474-481
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    • 2018
  • This paper is to compare by numerical analysis the flow characteristics and propulsion performance of stern with the shape change of K-duct, a pre-swirl duct developed by Korea Research Institute of Ships & Ocean Engineering (KRISO). First, the characteristics of the propeller and the resistance and self-propulsion before and after the attachment of the K-duct to the ship were verified and the validity of the calculation method was confirmed by comparing this result with the model test results. After that, resistance and self-propulsion calculations were performed by the same numerical method when the K-duct was changed into five different shapes. The efficiency of the other five cases was compared using the delivery horsepower in the model scale and the flow characteristics of the stern were analyzed as the velocity and pressure distributions in the area between the duct end and the propeller plane. For the computation, STAR-CCM +, a general-purpose flow analysis program, was used and the Reynolds Averaged Navier-Stokes (RANS) equations were applied. Rigid Body Motion (RBM) method was used for the propeller rotating motion and SST $k-{\omega}$ turbulence model was applied for the turbulence model. As a result, the tangential velocity of the propeller inflow changed according to the position angle change of the stator, and the pressure of the propeller hub and the cap changes. This regulated the propeller hub vortex. It was confirmed that the vortex of the portion where the fixed blade and the duct meet was reduced by blunt change.

사각 링 스트립선로를 결합시킨 소형 3층 EBG 구조 (A Compact 3-Layer EBG Structure with Square Ring Stripline)

  • 안성남;신동구;김상인;추호성;김문일;박익모;임한조
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제16권3호
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    • pp.300-310
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    • 2005
  • 본 논문에서는 사각 패치와 사각 링 스트립선로가 전자기적으로 결합된 3층 구조의 소형화된 EBG구조를 제안하였다. 제안한 EBG 구조는 상층의 사각 패치와 하층의 사각 링 스트립선로가 비아에 의해 접지면에 연결되었다. 반사위상 EM시뮬레이션을 통해 EBG구조 표면에서의 반사위상을 계산하여 EBG구조의 밴드갭 특성을 연구하였고, 반사위상에서 나타나는 밴드갭과 투과계수(S$_{21}$)에서 나타나는 밴드갭이 일치하는 것을 EM 시뮬레이션을 통해 확인하였으며, 측정은 제작이 용이한 프로브 안테나를 사용하여 EBG 구조의 표면을 진행하는 표면파의 투과계수를 측정하였다. 제안한 EBG구조는 동일한 크기의 기존 3층 구조에 비하여 밴드갭이 나타나는 주파수가 약 34 $\%$ 감소되었다. 측정한 결과 제안한 구조는 0.930 GHz에서 0.945 GHz까지의 밴드갭을 갖는다.

코안다 노즐을 이용한 배기가스 재순환 버너의 연소 유동 특성 및 NOx 저감에 관한 연구 (A Study on the Combustion Flow Characteristic and NOx Reduction of the Exhaust Gas Recurculation Burner using Coanda Nozzles)

  • 하지수
    • 한국가스학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.53-60
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    • 2017
  • 연소로에서 질소산화물을 저감하기 위하여 여러 가지 방법으로 연구가 진행되어 오고 있는데 그 중에 배기가스를 재순환하여 저감하는 방법이 있다. 본 연구는 배기가스를 재순환하는 방법으로 연소로 외부에 코안다 노즐을 이용하여 배기가스를 재순환 유입하는 방법을 사용하였다. 코안다 노즐을 이용하여 배기가스를 재순환하고 혼합가스는 연소로 접선 방향으로 투입하여 선회유동을 유발하는 특징을 가지는 배기가스 재순환 버너이다. 이러한 버너에서 연소로 내의 선회 유동 특성을 살펴보고 온도와 반응속도 분포를 살펴봄으로써 코안다 노즐을 이용한 재순환 버너의 연소 유동 특성을 규명하였다. 과잉공기계수와 코안다 노즐 간격을 변화하여 배기가스 재순환 유입량 특성을 살펴보았으며 과잉공기계수를 증가하면 재순환 유입량비가 증가하였고 코안다 노즐 간격을 증가하면 코안다 노즐 공기 출구에서 속도가 낮아져서 재순환 유입량이 감소한다는 특성을 알았다. 배기가스 출구에서 평균온도는 코안다 노즐 간격 변화에 거의 무관하며 과잉공기계수 증가에 따라 감소하는 것을 알았다. 이러한 특성으로 배기가스 출구에서 NOx 농도는 과잉공기계수 증가에 따라 현저히 감소하고 코안다 노즐 간격에는 상대적으로 영향이 적은 것으로 나타났다.

입사광의 편위가 MTF 미치는 영향 (The Influence of the Shift of Incident Beam on the MTF)

  • 박성종
    • 한국안광학회지
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    • 제7권2호
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    • pp.55-60
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    • 2002
  • 본 논문에서는 입사광의 실수 진폭 분포가 대칭성을 이루지 못하고 임의의 방향으로 편위된 경우에 편위 크기, 편위 방향 그리고 비점수차에 따라 상면에서의 분해 능력을 나타내는 MTF의 변화를 조사하였다. 이 때 고려된 편위 크기는 0.0, 0.25, 0.5, 그리고 0.75인 경우이며, 편위 방향은 0과 ${\pi}/2$이다. 또한 광학계에 포함된 비점수차는 $0.0{\lambda}$, $0.25{\lambda}$, $0.5{\lambda}$, 그리고 $0.75{\lambda}$인 경우를 고려하였다. 무수차 광학계에서는 실수 진폭 분포의 편위 크기가 증가할수록 구결방향과 자오방향 MTF는 감소하였으나, 편위 방향이 ${\pi}/2$인 경우에 비점수차가 $0.75{\lambda}$ 포함된 광학계에 입사된 입사광의 실수 진폭 분포의 편위 크기가 증가할수록 자오방향 MTF는 증가하였다. 이러한 결과로부터 광학계에 포함된 비점수차에 따라 입사광의 실수 진폭 분포가 ${\pi}/2$ 방향으로 편위되어 분포함으로써 광학계에 포함된 비점수차를 보정함을 알 수 있으며, 눈에서는 난시의 효과와 비점수차의 영향을 최소화하기 위해 Stiles-Crawford 효과가 나타남을 알 수 있다.

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