• 제목/요약/키워드: uniform load surface

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곡선형 냉각채널 금형을 사용한 프론트 필라 핫스탬핑 공정에서 금형냉각시간이 기계적 특성에 미치는 영향 (Effect of Die Cooling Time on Component Mechanical Properties in a Front Pillar Hot Stamping Process)

  • 이재진;강다경;서창희;임용희;이경훈;한수식
    • 한국기계가공학회지
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    • 제18권6호
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    • pp.33-38
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    • 2019
  • Researchers have recently begun to study hot stamping processes to shorten the mold cooling time and improve productivity. These publications explain that the mold cooling time can be reduced by using a curved cooling channel, where the mold surface is processed to a uniform depth, instead of a straight cooling channel that uses the conventional gun drilling machine. This study investigates the characteristics of the front pillar of an automobile after using a mold with a curved cooling channel. To analyze the change in properties, we used a 1.6 mm boron steel blank and heated the prototype at $930^{\circ}C$ for 5 minutes. Next, we formed the prototype with a load of about 500 tons while varying the mold cooling time between 1 and 10 seconds. We subjected each prototype specimen to a tensile strength test, a hardness test, and a tissue surface observation.

유한요소해석에 의한 압입 접촉손상 특성 연구 (Study of the Damage Property of a Contacted Indent by Finite Element Method)

  • 조재웅;김춘식;이희성;김영춘
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제15권10호
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    • pp.5974-5979
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    • 2014
  • 압입 방식으로서 경량화된 부품이 매우 균질한 정밀도로 생산이 되며 프레스의 기술이 향상되고 있다. 압입 방식으로 조립하였을 시 핀과 구멍사이에는 압축력에 의한 변형력이 발생되고 접촉면이 손상을 입는다. 따라서 본 연구에서는 CATIA 프로그램을 이용하여 3D 모델링하였으며, ANSYS 프로그램을 통하여 압입 접촉된 평면에서 손상평가를 하였다. 해석결과, 핀이 들어갈 때 PCB판에 작용하는 하중은 약 21.3N인 것으로 확인되었으며, PCB판이 Pin에서 빠져나올 때의 하중은 약 19.24N으로 나타났다. 또한 구조 해석결과, Pin 1이 본 연구 모델의 모든 부품들 중에서 가장 최대응력이 많이 발생하므로, 대표적으로 Pin 1의 최대 등가응력이 192.96MPa로 나타났다. 압입 접촉 손상 특성을 규명하고 본 연구결과를 실제의 압입 공정의 설계에 응용함으로서 그 파손을 방지하고 내구성을 평가할 수 있다고 사료된다.

유색 및 백색 지르코니아 세라믹 코핑의 코핑 디자인에 따른 파절 하중과 변연 적합성 (Fracture load and marginal fitness of zirconia ceramic coping by design and coloration)

  • 신미란;김민정;오상천
    • 대한치과보철학회지
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    • 제47권4호
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    • pp.406-415
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    • 2009
  • 연구목적: 본 연구는 유색 및 백색 지르코니아 세라믹으로 제작된 코핑의 디자인에 따른 지르코니아 세라믹 코핑의 파절 하중과 변연 적합성을 평가한 것으로 그 결과를 임상에 응용하는데 도움을 주고자 하였다. 연구재료 및 방법: CAD/CAM system (Everset, KAVO Dental GmbH, Biberach, Germany)을 이용하여, 80개의 상악 제1 소구치 세라믹 코핑을 제작하되, 1그룹은 전체적으로 균일하게 0.3 mm로, 2그룹은 협면 0.3 mm 설면 0.6 mm, 3그룹은 전체 0.6 mm 균일하게, 4그룹은 협면 0.6 mm 설면 1.0 mm로 디자인하고, 유색 (I) 및 백색 (II) 지르코니아 코핑을 각 그룹당 10개가 되게 하였다. 소성직후와 조정 후 코핑의 변연 적합성을 Video Microscope System (sv-35, Sometech, Seoul, Korea)를 이용하여 100배율로 관찰하였고, 금속 주 모형에 코핑을 강화형 글래스아이오노머 시멘트로 합착 후 Universal Testing Machine (Instron 4467, Norwood, MA, USA)을 이용하여 파절 하중을 측정하여, one-way ANOVA test 를 시행하여 결과를 분석하였다. 결과: 1. CAD/CAM 지르코니아 코핑의 파절 하중은 1그룹, 2와 3그룹, 그리고 4그룹간에 유의성있는 차이를 보였으며 I4, II4의 파절 하중값이 가장 컸다. 2. 코핑의 디자인이 같고 색이 다른 그룹간의 비교에서는 전 그룹 모두 파절 하중값의 유의성은 없었다. 3. 소성 직후 변연 오차 측정값은 I2그룹을 제외한 전 그룹에서 협측 측정점에서 변연오차가 가장 큰 경향을 보였다. 4. 소성 직후 변연 오차 측정값은 I 그룹 지르코니아 그룹에서 그룹별 전체적인 변연적합도를 보았을 때 그룹간에 유의한 차이는 없었다 (P>.05). 5. 소성직후 변연 오차 측정값은 백색 지르코니아 그룹에서 그룹별 전체적인 변연 적합도를 보았을때 II1그룹의 변연 오차가 가장 컸다 (P<.05). 6. 소성직후 변연오차 측정값은 디자인이 같은 그룹의 유색, 백색 비교에서, I1와 II1그룹을 제외한 나머지 그룹에서 백색 지르코니아의 변연 적합도가 더 좋았다 (P<.05). 7. 내면 조정 후에는 색상화 및 지르코니아 코어 디자인에 따른 전 그룹간 변연 적합도의 차이는 없었다 (P>.05). 결론: 지르코니아 코핑 디자인과 색상화에 따른 변연 적합성은 소성 직후에는 다소 차이가 있었으나 내면 조정을 하면 임상 사용에는 무리가 없을 것으로 판단되었고, 파절강도 강화를 위해 코핑의 두께는 가급적 두꺼워야 하나, 가시면 (순면, 협면)의 심미성(반투명성)을 고려할 경우 가시면을 0.3 mm로 얇게 해도 파절 강도에 큰 영향을 주지 않는 것으로 사료되었다.

정적 인발하중을 받는 암반 앵커의 거동;텐던-그라우트 경계면의 전단응력 분포 (Rock Anchors Subjected to Static Uplift Loads ; Shear Stress Distribution of Tendon-Grout Interface)

  • 임경필;조남준;황성일
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제15권6호
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    • pp.143-154
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    • 1999
  • 본 연구에서는 암반 앵커의 텐던-그라우트 경계면의 하중전달기구(load transfer mechanism)를 규명하기 위하여 암질이 강한 자연 화강암과 콘크리트로 제작된 모형 암반에 시공된 모형 암반 앵커에 대한 정적 인발험(static uplift test)을 수행하였다. 불연속면이 텐던-그라우트의 전단응력 분포에 미치는 영향을 밝히기 위하여 수평한 절리면을 갖고 있는 모형암반도 제작되었다. 실험 결과 불연속면이 없는 암반에 시공된 암반 앵커의 경우 앵커 상단에 심한 응력 집중이 발생함을 알 수 있었고 불연속면이 증가할수록 깊이에 따라 균일한 전단응력 분포를 나타냈다. 또한, 실험결과에 대한 회귀분석을 통하여 텐던-그라우트 경계면의 전단응력 분포에 관한 경험식을 산정하였으며, 실험에 의한 전단응력 분포는 텐던 직경의 2~3배 깊이에서는 이론에 의한 전단응력 분포 보다 작게 나타나고 그 이하에서는 반대 현상을 관찰할 수 있었다.

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Multi-dimensional extreme aerodynamic load calculation in super-large cooling towers under typical four-tower arrangements

  • Ke, Shitang;Wang, Hao;Ge, Yaojun
    • Wind and Structures
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    • 제25권2호
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    • pp.101-129
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    • 2017
  • Local transient extreme wind loads caused by group tower-related interference are among the major reasons that lead to wind-induced damage of super-large cooling towers. Four-tower arrangements are the most commonly seen patterns for super-large cooling towers. We considered five typical four-tower arrangements in engineering practice, namely, single row, rectangular, rhombic, L-shaped, and oblique L-shaped. Wind tunnel tests for rigid body were performed to determine the influence of different arrangements on static and dynamic wind loads and extreme interference effect. The most unfavorable working conditions (i.e., the largest overall wind loads) were determined based on the overall aerodynamic coefficient under different four-tower arrangements. Then we calculated the one-, two- and three-dimensional aerodynamic loads under different four-tower arrangements. Statistical analyses were performed on the wind pressure signals in the amplitude and time domains under the most unfavorable working conditions. On this basis, the non-Gaussian distribution characteristics of aerodynamic loads on the surface of the cooling towers under different four-tower arrangements were analyzed. We applied the Sadek-Simiu procedure to the calculation of two- and three-dimensional aerodynamic loads in the cooling towers under the four-tower arrangements, and the extreme wind load distribution patterns under the most unfavorable working conditions in each arrangement were compared. Finally, we proposed a uniform equation for fitting the extreme wind loads under the four-tower arrangements; the accuracy and reliability of the equation were verified. Our research findings will contribute to the optimization of the four-tower arrangements and the determination of extreme wind loads of super-large cooling towers.

Effects of Combustor-Level High Inlet Turbulence on the Endwall Flow and Heat/Mass Transfer of a High-Turning Turbine Rotor Cascade

  • Lee, Sang-Woo;Jun, Sang-Bae;Park, Byung-Kyu;Lee, Joon-Sik
    • Journal of Mechanical Science and Technology
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    • 제18권8호
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    • pp.1435-1450
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    • 2004
  • Experimental data are presented which describe the effects of a combustor-level high free-stream turbulence on the near-wall flow structure and heat/mass transfer on the endwall of a linear high-turning turbine rotor cascade. The end wall flow structure is visualized by employing the partial- and total-coverage oil-film technique, and heat/mass transfer rate is measured by the naphthalene sublimation method. A turbulence generator is designed to provide a highly-turbulent flow which has free-stream turbulence intensity and integral length scale of 14.7% and 80mm, respectively, at the cascade entrance. The surface flow visualizations show that the high free-stream turbulence has little effect on the attachment line, but alters the separation line noticeably. Under high free-stream turbulence, the incoming near-wall flow upstream of the adjacent separation lines collides more obliquely with the suction surface. A weaker lift-up force arising from this more oblique collision results in the narrower suction-side corner vortex area in the high turbulence case. The high free-stream turbulence enhances the heat/mass transfer in the central area of the turbine passage, but only a slight augmentation is found in the end wall regions adjacent to the leading and trailing edges. Therefore, the high free-stream turbulence makes the end wall heat load more uniform. It is also observed that the heat/mass transfers along the locus of the pressure-side leg of the leading-edge horseshoe vortex and along the suction-side corner are influenced most strongly by the high free-stream turbulence. In this study, the end wall surface is classified into seven different regions based on the local heat/mass transfer distribution, and the effects of the high free-stream turbulence on the local heat/mass transfer in each region are discussed in detail.

트랙션용 전동기의 코깅토크 감쇄 구조에 관한 연구 (A study on Cogging Torque attenuation structure of traction motor)

  • 고형근;김병국;이상규;조재희;박태홍
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2011년도 정기총회 및 추계학술대회 논문집
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    • pp.2365-2372
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    • 2011
  • BLDC 모터와 같은 동기전동기에서 소음과 진동의 원인이 되는 코깅토크는 전동기내의 비 균일 토크로서 전동기 시스템의 자기 에너지가 최소인 위치로 이동하려는 접선방향의 힘으로 부하전류와 상관없이 회전자 영구자석과 고정자 슬롯의 상호작용에 의해 발생한다. 이러한 코깅토크는 전동기의 소음과 진동의 주요 원인이 되므로 전동기 설계 시 반드시 고려해야 한다. 코깅토크는 영구자석이 부착된 회전자에 의하여 공극 중에 비교적 저차의 고조파 자속밀도와 고정자 철심 슬롯의 상호작용으로 발생한다는 점을 중시하여 본 논문에서는 실험계획법의 일종인 반응표면 법을 사용하여 코깅토크를 저감하는 방법에 대해 제시하였다.

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Design and Application of Subsurface Drainage Devices for Multipurpose Farmland

  • Jeon, Jong Gil;Choi, Yong Hun;Kim, Min Young;Kim, Young Gjin
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제42권4호
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    • pp.265-275
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    • 2017
  • Purpose: This study aims to identify the most stable boring shape among the circle, square, and inverted-triangle types in order to be applied to the development of a tractor-pulled underdrain boring device. Methods: The underdrain boring devices designed with the circle, inverted triangle, and square types were analyzed by numerical analysis, and they were evaluated by soil moisture and underground water level in the test field. Results: The results of the numerical analysis indicated that the increases in displacement, and strain when a uniform load is placed on the surface soil with soil weight were in the order of the inverted-triangle type, square type, and circle type. The soil moisture content and the underground water level after rainfall showed the largest difference in the order of the circle type, square type, and inverted-triangle type, indicating that the circle type had the largest drainage effects after rainfall. Conclusions: The overall findings of this study show that the circle type is the most stable among the circle, square, and inverted-triangle types.

팽이기초공법(Top-Base Method)의 하중-침하량 분석 (Load-Settlement Characteristics of Concrete TOP-BASE Foundation on Soft Ground)

  • 김재영;정상섬;이재환
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2009년도 춘계 학술발표회
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    • pp.210-221
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    • 2009
  • A new foundation type which is called Top-Base method has been used frequently in engineering practices in Korea. In this study, the settlement behavior of concrete Top-Base foundation on soft ground is investigated since the consolidation settlement of the embedding depth and the effect of footing dimensions are not included in current Korean criterion (2007). To obtain detailed information, the model tests of the Top-Base foundation are performed using the PLAXIS 3D finite element analysis. It is shown that in-situ measurements and finite element analysis of the behavior of foundations indicate that consolidation settlement is reduced up and bearing capacity of the foundation increases up to 50%~100%, compared to the primary non-treated ground. Based on this study, it is found that the Top-Base foundation prevents the lateral deformation of soft ground and reduces its negative dilatancy to the surface settlement, and that the foundation creates rather uniform stress distribution under it to increase its bearing capacity. It is also found that the total settlement of Top-Base foundation was highly dependent on the consolidation settlement and footing configurations.

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선수부 갑판침입수의 수치시뮬레이션에 대한 기초연구 (A Fundamental Study for the Numerical Simulation Method of Green Water Occurrence on Bow Deck)

  • 정광열;이영길;김남철
    • 대한조선학회논문집
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    • 제47권2호
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    • pp.188-195
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    • 2010
  • Green water load is an important parameter to be considered in designing a modern ship or offshore structures like FPSO and FSRU. In this research, a numerical simulation method for green water phenomenon is introduced. The Navier-Stokes equations and the continuity equation are used as governing equations. The equations are calculated using Finite Difference Method(FDM) in rectangular staggered grid system. To increase the numerical accuracy near the body, the Cartesian cut cell method is employed. The nonlinear free-surface during green water incident is defined by Marker-density method. The green waters on a box in regular waves are simulated. The simulation results are compared with other experimental and computational results for verification. To check the applicability to moving ship, the green water of the ship which is towed by uniform force in regular wave, is simulated. The ship is set free to heave and to surge.