• 제목/요약/키워드: 구조 해석 모델

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An Extended Virtual LAM System Deploying Multiple Route Server (다중 라우트 서버를 두는 확장된 가상랜 시스템)

  • Seo, Ju-Yeon;Lee, Mee-Jeong
    • Journal of KIISE:Information Networking
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    • v.29 no.2
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    • pp.117-128
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    • 2002
  • Virtual LAN (VLAN) is an architecture to enable communication between end stations as if they were on the same LAN regardless of their physical locations. VLAN defines a limited broadcast domain to reduce the bandwidth waste. The Newbridge Inc. developed a layer 3 VLAN product called VIVID, which configures a VLAN based on W subnet addresses. In a VIVID system, a single route server is deployed for address resolution, VLAN configuration, and data broadcasting to a VLAN. If the size of the network, over which the VLANS supported by the VIVID system spans, becomes larger, this single route server could become a bottleneck point of the system performance. One possible approach to cope with this problem is to deploy multiple route servers. We propose two architectures, organic and independent, to expand the original VIVID system to deploy multiple route servers. A course of simulations are done to analyze the performance of each architecture that we propose. The simulation results show that the performances of the proposed architectures depend on the lengths of VLAN broadcasting sessions and the number of broadcast data frames generated by a session. It has also been shown that there are tradeoffs between the scalability of the architecture and their efficiency in data transmissions.

A Collision Simulation Study on the Structural Stability for a Programmable Drone (충돌 시뮬레이션을 통한 코딩 교육용 드론의 구조적 안정성 연구)

  • Kim, Myung-Il;Jung, Dae-Yong;Kim, Su-Min;Lee, Jin-Kyu;Choi, Mun-Hyun;Kim, Ho-Yoon
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.20 no.5
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    • pp.627-635
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    • 2019
  • A programmable drone is a drone developed not only to experience the basic principles of flight but also to control drones through Arduino-based programming. Due to the nature of the training drones, the main users are students who are inexperienced in controlling the drones, which often cause frequent collisions with external objects, resulting in high damage to the drones' frame. In this study, the structural stability of the drone was evaluated by means of a structural dynamics based collision simulation for educational drone frame. Collision simulations were performed on three cases according to the impact angle of $0^{\circ}$, $+15^{\circ}$ and $-15^{\circ}$, using an analytical model with approximately 240,000 tetrahedron elements. Using ANSYS LS-DYNA, which provides excellent functions for the simulation of the dynamic behavior of three-dimensional structures, the stress distribution and strain generated on the drone upper, the drone lower, and the ring assembly were analyzed when the drones collided against the wall at a rate of 4 m/s. Safety factors resulting from the equivalent stress and the yield strain were calculated in the range of 0.72 to 2.64 and 1.72 to 26.67, respectively. To ensure structural stability for areas where stress exceeds yield strain and ultimate strain according to material properties, the design reinforcement is presented.

Intensified Low-Temperature Fischer-Tropsch Synthesis Using Microchannel Reactor Block : A Computational Fluid Dynamics Simulation Study (마이크로채널 반응기를 이용한 강화된 저온 피셔-트롭쉬 합성반응의 전산유체역학적 해석)

  • Kshetrimatum, Krishnadash S.;Na, Jonggeol;Park, Seongho;Jung, Ikhwan;Lee, Yongkyu;Han, Chonghun
    • Journal of the Korean Institute of Gas
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    • v.21 no.4
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    • pp.92-102
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    • 2017
  • Fischer-Tropsch synthesis reaction converts syngas (mixture of CO and H2) to valuable hydrocarbon products. Simulation of low temperature Fischer -Tropsch Synthesis reaction and heat transfer at intensified process condition using catalyst filled single and multichannel microchannel reactor is considered. Single channel model simulation indicated potential for process intensification (higher GHSV of $30000hr^{-1}$ in presence of theoretical Cobalt based super-active catalyst) while still achieving CO conversion greater than ~65% and $C_{5+}$ selectivity greater than ~74%. Conjugate heat transfer simulation with multichannel reactor block models considering three different combinations of reactor configuration and coolant type predicted ${\Delta}T_{max}$ equal to 23 K for cross-flow configuration with wall boiling coolant, 15 K for co-current flow configuration with subcooled coolant, and 13 K for co-current flow configuration with wall boiling coolant. In the range of temperature maintained (498 - 521 K), chain growth probability calculated is desirable for low-temperature Fisher-Tropsch Synthesis.

Morphological characteristics of the upper airway and pressure drop analysis using 3D CFD in OSA patients (폐쇄성 수면무호흡 환자의 상기도 형태의 특징과 압력강하에 관한 3차원 전산유체역학해석)

  • Mo, Sung-Seo;Ahn, Hyung-Taek;Lee, Jeong-Seon;Chung, Yoo-Sam;Moon, Yoon-Shik;Pae, Eung-Kwon;Sung, Sang-Jin
    • The korean journal of orthodontics
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    • v.40 no.2
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    • pp.66-76
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    • 2010
  • Objective: Obstructive sleep apnea (OSA) is a common disorder which is characterized by a recurrence of entire or partial collapse of the pharyngeal airway during sleep. A given tidal volume must traverse the soft tissue tube structure of the upper airway, so the tendency for airway obstruction is influenced by the geometries of the duct and characteristics of the airflow in respect to fluid dynamics. Methods: Individualized 3D FEA models were reconstructed from pretreatment computerized tomogram images of three patients with obstructive sleep apnea. 3D computational fluid dynamics analysis was used to observe the effect of airway geometry on the flow velocity, negative pressure and pressure drop in the upper airway at an inspiration flow rate of 170, 200, and 230 ml/s per nostril. Results: In all 3 models, large airflow velocity and negative pressure were observed around the section of minimum area (SMA), the region which narrows around the velopharynx and oropharynx. The bigger the Out-A (outlet area)/ SMA-A (SMA area) ratio, the greater was the change in airflow velocity and negative pressure. Conclusions: Pressure drop meaning the difference between highest pressure at nostril and lowest pressure at SMA, is a good indicator for upper airway resistance which increased more as the airflow volume was increased.

Experimental Investigation on the Behaviour of CFRP Laminated Composites under Impact and Compression After Impact (CAI) (충격시 CFRP 복합재 판의 거동과 충격후 압축강도에 관한 실험적 연구)

  • Lee, J;Kong, C;Soutis C.
    • Composites Research
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    • v.16 no.4
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    • pp.66-73
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    • 2003
  • The importance of understanding the response of structural composites to impact and CAI cannot be overstated to develop analytical models for impact damage and CAI strength predictions. This paper presents experimental findings observed from quasi-static lateral load tests, low velocity impact tests. CAI strength and open hole compressive strength tests using 3 mm thick composite plates($[45/-45/0/90]_{3s}$- IM7/8552). The conclusion is drawn that damage areas for both quasi-static lateral load and impact tests are similar and the curves of several drop weight impacts with varying energy levels(between 5.4 J and 18.7 J) follow the static curve well. In addition, at a given energy the peak force is in good agreement between the static and impact cases. It is identified that the failure behaviour of the specimens from the CAI strength tests was very similar to that observed in laminated plates with open holes under compression loading. The residual strengths art: in good agreement with the measured open hole compressive strengths. considering the impact damage site area, an equivalent hole. The experimental findings suggest that simple analytical models for the prediction of impact damage area and CAI strength can be developed on the basis of the failure mechanism observed from the experimental tests.

Development of the model and the hybrid algorithm toy analyzing the dynamic heat conduction in the CPES system (CPFS 내에서 일어나는 동적 열전도 현상을 해석하기 위한 수식 및 혼합알고리즘 개발)

  • Yun Jongpil;Kwon Seong-Pil;Yoon En Sup
    • 한국가스학회:학술대회논문집
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    • 2003.10a
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    • pp.120-125
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    • 2003
  • 본 연구는 원자력 발전소에 있는 방화벽의 케이블 관통부위에 설치된 CPFS(Cable Penetration Fire Stop)시스템 안에서 일어나는 동적열전달 현상을 3 차원으로 나타낼 수 있는 시험시뮬레이터에 사용될 수학적 모델과 수치계산 알고리즘의 개발에 관한 것이다. CPFS 내에서 일어나는 열전도 현상을 나타내는 지배방정식은 주어진 조건들 하에서 포물선형 편미분방정식(Parabolic PDE)으로 나타난다. 문제를 단순화하기 위해 열의 흐름을 두 성분으로 나누었다 즉, 케이블과 평행한 선을 따라서 일어나는 열전도와 벽면과 평행한 평면 위에서 일어나는 열전도로 나누었다. 먼저 선을 따라 일어나는 동적 열전도 현상을 나타내는 PDE를 연속과완화(SOR: Successive Over-Relaxation)를 적용하여 유한한 불연속점들에 대한 연립 상미분방정식(ODE)으로 전환했고, 그 연립방정식은 ODE Solver 를 이용하여 풀 수 있었다. 둘째로, 각 불연속 점에 위치한 평면 위에서 일어나는 열전도를 계산하기 위해서, 유한요소의 합을 근사식으로 이용하여 PDE를 ODE로 전환해서 계산하는 유한요소법(Finite Element Method)이 이용된다. 여기서 시간과 공간의 함수 T(x, y, z, t)인 온도는 각 선의 점들과 각 평면의 요소들에 대해서 일정한 시간간격으로 초기온도와 경계온도를 업데이트하여 계산을 반복한다. 이러한 일련의 계산결과를 바탕으로 CPFS 시스템 내에서의 온도분포의 동적인 변화를 해석한다. 결론적으로 관통하는 케이블이 CPFS 시스템의 온도분포에 매우 중요한 역할을 한다는 것을 알 수 있다. 시뮬레이션 결과는 CPFS 내의 온도분포를 쉽게 이해할 수 있도록 3 차원 그래픽으로 나타냈으며, 상용소프트웨어 FEMLAB 으로 계산한 결과와 비교해서 개발된 모델과 계산 알고리즘의 정당성을 보였다. 맞이하고 있음을 볼 수 있다. 국내광업이 21C 급변하는 산업환경에 적응하여 생존하기 위해서는 각종 첨단산업에서 요구하는 소량 다품종의 원료광물을 적기에 공급 할 수 있는 전문화된 기술력을 하루속히 확보해야 하며, 이를 위해 고품위의 원료광물 확보를 위한 탐사 및 개발을 적극 추진하고 가공기술의 선진화를 위해 선진국과의 기술제휴 등 자원산업 글로벌화 정책이 절실히 요구되고 있음을 알 수 있다. 또한 삶의 질을 향상시키려는 현대인의 가치관에 부합하기 위해서는 각종 소비제품의 원료를 제공하는 광업의 본래 목적 이외에도 자연환경 훼손을 최소화하며 개발 할 수밖에 없는 구조적인 어려움에 직면할 수밖에 없다. 이처럼 국내광업이 안고 있는 여러 가지 난제들을 극복하기 위해서는 업계와 정부가 합심하여 국내광업 육성의 중요성을 재인식하고 새로운 마음가짐으로 관련 정책을 수립 일관성 있게 추진해 나가야 할 것으로 보인다.의 연구 결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째, 브랜드 이미지와 서비스 품질과의 관계에서 브랜드이미지는 서비스 품질의 선행변수가 될 수 있음을 증명하였으며 4개 요인의 이미지 중 사풍이미지를 제외한 영업 이미지, 제품 이미지, 마케팅 이미지가 서비스 품질에 영향을 미치고 있음을 알 수 있다. 둘째, 지각된 서비스 품질과 가격 수용성과의 관계에서, 서비스 품질은 최소 가격에 신뢰서비스 요인에서 정의 영향을 미치고 있으나 부가서비스, 환경서비스에서는 역의 영향을 미침을 알수 있고, 최대 가격에 있어서는 욕구서비스 요인은 정의 영향을 미치지만 부가서비스의 경우에는 역의 영향을 미치고 있음을 알 수 있다. 셋째, 서비스품질과 재 방문 의도와의 관계에 있어서 서비스품질은 재 방문 의도에 영향을 미침을 알 수 있다. 따라서 브랜드 이미지는 서비스품질의 선행변수가 될 수 있으며, 서비스품질은 가격 수용성과 재방문 의도에 영향을 미치고 있음을 알 수

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분무진공동결건조기 개발

  • Ryu, Gyeong-Ha;Ban, Byeong-Min;Kim, Jae-Hyeong;Son, Sang-Ho
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2013.02a
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    • pp.258-258
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    • 2013
  • 최근 건조 제품의 양질화, 고급화 및 편의화가 요구되어 이를 충족시키기 위한 새로운 건조방법이 계속 개발 되어 왔다. 이러한 방법들 중에서 저온과 진공하에서 건조가 이루어지는 진공 동결 건조는 가장 완벽한 건조 방법으로 최근 실용화 되고 있다. 진공동결건조란 건조의 한 종류로 수분을 함유한 시료를 동결시킨 후 진공펌프를 이용하여 수증기압을 3중점 이하로 낮추어 얼음을 직접 증기로 만드는 승화의 원리에 의해서 얻어진다. 분무진공동결건조의 특징은 (1) 물리적구조의 보존성, (2) 화학적인 안정성, (3) 생물학적인 활동의 보존성, (4) 제품의 높은 복원성 및 재생성이다. 따라서 분무진공동결건조 기술은 크게 진공, 분무, 동결, 건조, 멸균 등과 같은 요소기술의 복합기술이라 할 수 있다. 분말을 제조하기 위해서 진공동결건조 후 분쇄하는 방법을 사용하나 본 방법에서는 정밀화학품 제조를 위해서 분무진공동결건조 방식을 사용한다. 이를 통하여 적당한 크기인 5~10 um의 입경 제조가 가능하고, 공기동력학적인 입경이 기존 방식에 비해 작아서 허파까지의 운반효율이 1.5~2배 우수하다. 화학, 의학 분야에서의 분무동결 건조는 주로 민감한 제품, 즉 생물학적 고유성의 손상 없이 물을 제거하는데 사용되어 영구적으로 저장 가능한 상태로 보관할 수 있으며 물의 첨가로 원상태로 복구할 수 있어서 매우 각광을 받고 있다. 의약용 냉동건조 제품은 항생물질, 박테리아, 혈청, 백신, 검사 약물, 단백질을 포함하는 생물공학 제품들, 세포, 섬유, 화학제품 등이 있으며 주로 vial 또는 ampule 상태로 건조가 이루어진다.본 연구에서는 원료를 $-194^{\circ}C$의 액체질소에 분무시켜 동결된 미립자를 형성한 후 진공 및 저온상태에서얼음의 승화(sublimation)에 기반한 1차 건조와 수증기 탈착(desorption)에 기초한 2차 건조 과정으로 구성된 분무진공동결건조기를 개발하였다. 분무동결 과정의 해석을 통해 2유체식 노즐을 통해 분무된 미세 입경의 액적이 액체 질소 표면까지 도달하는 회수률, 분무 노즐의 위치, 운전 조건 및 용기의 설계의 최적화를 수행하였다. 초기 액적속도, 분무노즐의 높이, 흡입구 추가에 따른 액적 유동 및 회수의 특성을 제시하였으며 이를 통한 분사시스템 고도화 가능성을 제시하였다. 구형의 미세 입자가 적층된 제품의 동결건조 공정의 해석은 흡착승화 모델(sorption sublimation model)을 기반으로 다음과 같은 열전달, 물질전달, 상변화 모델을 고려하여 유도되었다. 분무노즐 및 냉동/진공 배기계 시작품을 개발하여, 표면의 고다공도를 갖춘 입경 3~20 m 정도의 시료를 얻을 수 있으며, 동역학적 입경 5 m 충족함을 확인하였다.

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Analysis of a Weak Zone in Embankment Close to a Drainage using Resistivity Monitoring Data (전기비저항 모니터링을 이용한 저수지 제체 취수시설 취약성 해석)

  • Lim, Sung Keun
    • Geophysics and Geophysical Exploration
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    • v.21 no.1
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    • pp.8-14
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    • 2018
  • For the purpose of maintenance and prevention of earth fill dams against damage from natural hazards, automatic monitoring through various measuring instruments and resistivity survey has been carried out. Reservoirs and embankments have the structural vulnerability on the agricultural usages since most of them were built more than thirty years ago. The main aim to use monitoring method is to verify the safety and integrity of the dam. Resistivity survey can detect potential weaknesses, such as defective zones, anomalous seepages or internal erosion processes. Permanent resistivity monitoring systems were installed at a reservoir, which daily measurements have been taken every 6 hour. Using monitoring data for one year, anomalous seepage and structural defects were clarified for dam safety. Annual water level fluctuations are around 10 m. During their operation, reservoir dams are subject to a never-ending hydraulic load from the reservoir, which over the years may cause changes in the properties of the inner parts of the dam construction. Detailed analysis of the monitoring results was performed and showed that resistivities at most locations have been very stable over the full monitoring period excluding the effects of water fluctuation and seasons. To investigate the detectability of weak zone using the DC resistivity monitoring, numerical modeling with a simplified model for the drainage at a reservoir dam was also performed. The results showed that the seepage zone near drainage in a reservoir dam could be detected by resistivity response change.

A Simulation Study of Artificial Cochlea Based on Artificial Basilar Membrane for Improving the Performance of Frequency Separation (인공기저막 기반 인공와우의 주파수 분리 성능향상을 위한 인공기저막 전산모사)

  • Kim, Tae-In;Chang, Seong-Min;Song, Won-Joon;Bae, Sung-Jae;Kim, Wan-Doo;Cho, Maeng-Hyo
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.36 no.4
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    • pp.457-463
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    • 2012
  • The basilar membrane (BM), one of organs of cochlea, has the specific positions of the maximum amplitude at each of related frequencies. This phenomenon is due to the geometry of BM. In this study, as the part of the research for the development of fully implantable artificial cochlea which is based on polymer membrane, parametric studies are performed to suggest the desirable artificial basilar membrane model which can detect wider range of frequency separation. The vibro-acoustic characteristics of the artificial basilar membrane are predicted through finite element analysis using commercial software Abaqus. Simulation results are verified by comparing with experimental results. Various geometric shapes of the BM and residual stress effects on the BM are investigated through the parametric study to enable a wider detectable frequency separation range.

Effect of Incident Direction of Earthquake Motion on Seismic Response of Buried Pipeline (지진파 입사방향에 따른 매설관 종방향 응답특성 규명)

  • Kwak, Hyungjoo;Park, Duhee;Lee, Jangguen;Kang, Jaemo
    • Journal of the Korean GEO-environmental Society
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    • v.16 no.9
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    • pp.43-51
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    • 2015
  • In this paper, a 3D shell-spring model that can perform time history analysis of buried pipelines is used to evaluate the effect of the incident direction of the earthquake motion. When applying harmonic motions, it is shown that the period of vibration has pronounced influence on the response of buried pipelines. With decrease in the period, the curvature of the pipeline and corresponding response are shown to increase. To evaluate the effect of the incident angle, the motions are applied in the direction of the pipleline, horizontal, and vertical planes. When the motion is applied parallel to the direction of the pipeline, it only induces bending strains and therefore, the response is the lowest. Under motions subjected in horizontal and vertical planes at an angle of $45^{\circ}$ from the longitudinal axis of the buried pipeline, the axial deformation is shown to contribute greatly to the response of the pipelines. When imposing two-components simultaneously, the calculated response is similar to the case where only single-component is imposed. It is because one component only induces bending strain, resulting in very small increase in the response. The trend of the response is shown to be quite similar for recorded motions. Therefore, it is concluded that use of a single-component is sufficient for estimation of the longitudinal response of buried pipelines.