• 제목/요약/키워드: $C^{*}$-적분

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$C^{\ast}$-적분에 기초한 고온배관 수명평가 ([ $C^{\ast}$ ]-integral Based Life Assessment of High Temperature Pipes)

  • 이형일
    • 한국가스학회지
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    • 제4권4호
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    • pp.25-33
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    • 2000
  • 최근 들어 가혹한 온도 및 압력조건에서 운전이 요구되는 고온배관들의 잔여수명예측은 상당히 중요한 관심사로 부각되고 있다. 이에 고온손상을 정량적으로 평가하여 설비를 안전하게 사용하기 위한 유지기술 및 수명평가 기술을 확보하는 것은 매우 중요하다. 한편 이러한 고온배관내 대부분의 균열은 반타원 표면균열의 형태로 형상화되어 파괴역학의 실제응용에서 발견할 수 있는 가장 복잡한 형상과 하중특성을 갖게 된다. 이를 배경으로 본 연구에서는 먼저 축방향 및 원주방향 반타원 표면균열이 존재하는 직관의 완전 3차원 유한요소망 자동생성 프로그램을 작성하였다. 이렇게 생성된 유한요소 입력자료를 이용하여 3차원 유한요소 해석을 수행하면 반타원 표면균열선단을 따른 고온 크리프 파괴 지배변수 $C^{\ast}$-적분값을 구할 수 있다. 또한 $C^{\ast}$-적분값에 준해 균열진전량을 계산하는 후처리 균열진전 모듈을 추가하여 사용자 편의 수명평가 프로그램을 개발하였다. 최종적으로 개발된 통합 수명 평가 프로그램을 이용하여 여러 가지 해석변수들의 반타원 표면균열을 갖는 고온 직관 수명에 대한 영향을 살펴보았다.

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복소 경계요소법에 의한 비선형 자유수면문제 연구 (A Complex Velocity Boundary Element Method for Nonlinear Free Surface Problems)

  • 홍석원
    • 한국해양공학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.62-70
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    • 1990
  • Cauchy의 적분공식을 복소속도(complex velocity)에 적용하여 포텐시얼 유동을 해석하는 복소경계요소법이 개발되었다. 이 결과로 얻어지는 적분방정식은 경계면에서의 접선속도(tangential velocity)와 법선속도(normal velocity)의 함수로 주어진다. 자유수면에서의 접선속도의 시간변화(evolution of tangential velocity)를 수식화하기 위하여 새로운 비선형 동역학적 자유수면경계조건(nonlinear dynamic free surface boundary condition)을 유도하였다. 복소포텐시얼 대신 복소속도를 이용하는 이 방법은 유장내의 특이점(field singularity)을 용이하게 고려할 수 있으며, 수치미분없이 직접 경계면에서의 유속을 해로서 구하게 된다. 그러나 자유수면이 존재하는 문제의 경우에는, 자유수면에서의 동역학적 경계조건을 만족 시키기 위한 계산과정에 접선 벡타의 변화량을 추정하는 것이 포함되게 되어, 계산과정이 다소 복잡하게 된다.

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냉난방용 디지털 온도조절계의 편차 정동작 특성에 관한 연구 (A Study on the Characteristic of Declination Forward Action of Digital Temperature Controller using air Cool-Heating)

  • 위성동;구할본
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2002년도 제4회 영호남학술대회 논문집
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    • pp.41-46
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    • 2002
  • 본 논문은 냉, 난방 디지털 온도 조절계(SPC 50)의 Etl의 편차 정 동작에 관한 구현장치 제작과 비례 미.적분기가 At 및 비 At기능에서 설정온도를 $100^{\circ}C$를 유지하는데 기인된 전압전류 및 전력데이터 획득의 요인과 비례미적분 정수 및 노 개선점을 연구하였다. 설정온도를 유지하는 온도변화는 At기능에서 $96.7^{\circ}C\sim102^{\circ}C$ 이며, 비At 기능에서는 $97.6^{\circ}C\sim100.2^{\circ}C$이었다. 온도유지 전압변동은 At기능에서 2V~217V이며, 비 At기능에서 20V~217V 이었다. At와 비 At 기능에서 설정온도 $100^{\circ}C$을 유지하는데 온도를 냉각시키는 환풍기가 온. 오프 되는 시간차는 20초 정도 발생하였다. 온도차 및 전압차는 두 기능간에 비례 미. 적분값 설정이 자동 및 수동이냐에 따라서 차이를 보여주었다. 두 기능에서 설정된 온도값 유지에 따른 전압전류의 승압과 하강의 변동된 변환 데이터는 설정된 온도가 성취되어지는 시간차 및 설정값 유지의 특성을 요인으로 한 PID값과 노의 개선점에 길잡이가 된다.

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비선형 파괴역학 해석을 위한 새로운 기법: 개선된 참조 응력법 (New Engineering Method for Non-Linear Fracture Mechanics Analysis Enhanced Reference Stress Method)

  • 김윤재;김영진
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집A
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    • pp.17-25
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    • 2001
  • This paper briefly describes the new engineering method, called the enhanced reference stress method, to estimate J (or $C^*$) for non-linear fracture mechanics analysis of defective components, recently proposed by authors. The proposed method offers significant advantages over existing methods in terms of its accuracy, simplicity and robustness. Examples of application of the proposed method to typical piping integrity problems such as through-wall cracked pipes under combined loading, and surface cracked pipes under internal pressure and bending are given. Excellent agreements between the FE J and $C^*$ results and those of the proposed method provide sufficient confidence in the use of the proposed method. One notable point is that the proposed method can be used to estimate J (or $C^*$) along the crack front of surface cracks. Moreover simplicity of the proposed method makes it easy to extend to more complex problems. Thus the proposed method is attractive to assess the significance of defects under practical situations.

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J적분을 이용한 원자력 압력용기강의 파괴인성치의 결정 (A method of Determination of Fracture Toughness of Reactor Pressure Vessel Steel by J Integral)

  • 오세욱;임만배;김진선
    • 한국해양공학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.111-119
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    • 1995
  • The elastic-plastic fracture toughness($J_{IC}$) and fracture resistance (J-R curve) of SA508-3 alloy steel used for nuclear reactor pressure vessel are investigated by using CT-type specimens. Fracture toughness tests are conducted by unloading compliance method and multiple specimen method at room temperature, -2$0^{\circ}C$ and 20$0^{\circ}C$. The apparent negative crack growth phenomenon which usually arises in partial unloading compliance test is well known. The negative crack growth phenomenon in determining J sub(IC) or J-R cure from partial unloading compliance experiments may be eliminated by the offset technique. In this study, the evaluation of $J_{IC}$ multiple specimen method recommended by the JSME gives the most reliable results by using half-size CT(similar-type) specimens.

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적분구를 이용한 대형광원의 측정방법 (The Measurement Methods of a Large Light Source Using the Integrating Sphere)

  • 황명근;이세현
    • 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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    • 제54권12호
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    • pp.585-587
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    • 2005
  • In this paper, We studied two methods to measure optical characteristics of an electrodeless light source using the integrating sphere(diameter 1.5m). One is to use a center measurement method and the other is to use a side measurement method. As a result of analysis, a side measurement methode without auxiliary lamp is almost similar against a center measurement with auxiliary lamp to reduce a measurement of an error for luminous flux, luminous efficacy and spectral distribution etc. Therefore, Sample which cannot measured by reason of big size and heavy weight can be measured by a side measurement method.

간략화 된 경계 적분식에 의한 고주파수 대역 음향방사 해석 (Sound Radiation Analysis at High Frequency Bands by Using the Simplified BIE)

  • 김재권;이정권
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 2000년도 학술발표대회 논문집 제19권 2호
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    • pp.227-230
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    • 2000
  • 본 논문에서는 외부방사 문제에 널리 사용되는 음향경계 요소 법(Acoustic Boundary Element Method)을 확장하여 저주파수 대역은 기존의 방법을 이용하고 고주파수 대역에서는 경계요소의 특성길이에 의한 고주파수 상한을 극복할 수 있는 방법을 제시한다. 밴드를 대표하는 음압 레벨을 직접 계산하도록 상호상관도 가정을 통하여 간략화 하였다. 간단한 음향방사 모델인 배플이 있는 빔과 평판에 대하여 Rayleigh 적분식의 계산결과와 제안된 방법을 비교하여 적용효능성을 검토하였다. 적용을 위한 조건으로는 방사면 진동의 상호상관도가 작아야 하므로, 이를 만족시키기 위한 일반적인 조건식을 제시하여 이로부터 경계요소의 특성길이를 정하는 기준을 제시하였다.

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이차하중을 받는 고온 구조물의 C(t) 예측을 위한 탄성추종 계수 결정법 (Method to Determine Elastic Follow-Up Factors to Predict C(t) for Elevated Temperature Structures)

  • 이국희;김윤재
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제36권7호
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    • pp.759-768
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    • 2012
  • 본 논문은 이차하중을 받는 고온 구조물의 $C(t)$-적분 예측을 위한 탄성추종 계수를 결정하는 기법을 제시한다. 이차하중을 받는 구조물의 과도 크리프 상태의 크리프 균열 진전률은 $C(t)$를 이용하여 정량화할 수 있다. 이차하중을 받는 구조물에서 발생할 수 있는 탄성추종 현상은 응력 완화를 방해하므로, 탄성추종 현상이 증가하면 $C(t)$와 크리프 균열 진전률이 증가한다. Ainsworth 와 Dean 은 참조응력법에 기반하여 $C(t)$ 예측식을 제시하였는데, 이 식을 계산하기 위해서는 탄성추종 계수가 필요하다. 본 연구에서 고온 균열 구조물의 크리프에 의한 탄성추종 계수를 결정하는 방법을 제시하였다. 소성-크리프 유사성을 이용하여 탄소성 유한요소해석으로 크리프 탄성추종 계수를 결정할 수 있다. 유한요소해석을 이용하여 이 탄성추종 계수 결정법을 검증하였다.

ON THE INTEGRAL THEORY OVER DIFFERENTIABLE MANIFOLDS (I)

  • KWAK, HYO-CHUL
    • 호남수학학술지
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    • 제1권1호
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    • pp.1-9
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    • 1979
  • Positive Local Coordmate($(x^1,x^2,{\cdots}x^n)$)을 갖는 Oriented Manifold M을 생각한다. M이 Compact Carrier를 갖는 경우, M위의 n차(次) Differential Form ${\phi}^{(n)}$의 적분(積分)을 $${\int}{\phi}^{(n)}=\sum_{\alpha}{\int}_{-{\infty}}^{\infty}{\cdots}{\int}_{-{\infty}}^{\infty}f_{\alpha}{\phi}^{(n)}dx^1{\cdots}dx^n$$로 정의(定義)하며 (정의(定義) 7), M위의 p 차(次)의 Differential form $\beta^{(p)}$와 Differential simplex $S^{(p)}=(S^{(p)},\;{\pi},\;{\varepsilon})$에 대하여 $S^{(p)}$위의 $\beta^{(p)}$의 적분(積分)을 $${\int}_{^{(p)}S}{\beta}^{(p)}={\int}_{S^{(p)}}{\varepsilon}{\pi}^*{\beta}^{(p)}={\int}_{E^p}f{\cdot}{\varepsilon}{\cdot}{\pi}^*{\beta}^{(p)}$$로 정의(定義)한다 (정의(定義) 9). 단(但) $\bar{S}^{(p)}$$S^{(p)}=(p_0{\cdot}p_1{\cdots}p_p)$에 의(依)하여 Spanning 되는 $E^p$의 Subspace이고 f는 $\bar{S}^{(p)}$의 특성함수(特性函數)이다. 이때 (n-1)차(次)의 Differential Form ${\beta}^{(n-1)}$이 Compart인 Carrier를 가지면 ${\int}d{\beta}^{(n-1)}=0$이 됨을 고찰(考察)하며(정리(定理 8), (p-1)차(次) Differential Form ${\beta}^{(p-1)$과 p차(次) Differential Chain $C^{(p)}$에 관(關)하여 $${\int}_{C^{(p)}}d{\beta}^{(p-1)}={\int}_{{\partial}C^{(p)}}{\beta}^{(p-1)}$$이 성립(成立)함을 구명(究明)하려 한다(정리(定理) 10).

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면외변형 링 요소를 이용한 고유해석 (An Eigen Analysis with Out-of-Plane Deformable Ring Element)

  • 문원주;민옥기;김용우
    • 대한기계학회논문집
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    • 제17권7호
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    • pp.1719-1730
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    • 1993
  • This paper presents the theoretical natural frequencies of out-of-plane deformable ring based on the variables such as out-of-plane deflection, torsional rotation and shear rotation. Based on the same variables, a finite element eigen analysis is carried out by using the $C^0$-continuous, isoparametric element which has three nodes per element and three degrees-of-freedom at each node. Numerical experiments are peformed to find the integration scheme which produces accurate natural frequencies, natural modes and correct rigid body motion. The uniformly reduced integration and the selective reduced integration give more accurate numerical frequencies than the uniformly full integration, but the uniformly reduced integration produces incorrect rigid body motion while selective reduced integration does correct one. Therefore, the ring element based on the three variables which employes selective reduced integration is recommended to avoid spurious modes, to alleviate the error due to shear locking and to produce correct rigid body motion, simultaneously.