• 제목/요약/키워드: 기하학적 형상

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스마트무인기연료공급시스템 연료이송 제트펌프의 설계 및 성능해석에 관한 연구 (Design and Performance Analysis of a Fuel Transfer Jet Pump in the Smart UAV Fuel Supply System)

  • 박설혜;이윤권;이지근;이창호;이수철;최희주
    • 한국항공우주학회지
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    • 제35권11호
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    • pp.1013-1021
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    • 2007
  • 스마트무인기 연료공급시스템에 사용되는 연료이송 제트펌프의 1차원 유동해석을 통한 설계가 이루어졌으며 성능 검증 및 설계 개선점을 찾고자 상용코드를 이용하여 전산해석이 수행되었다. 해석적 연구 결과로부터 제트펌프는 스마트무인기 연료공급시스템에서 요구하는 유량비 2.23을 만족하는 설계가 이루어졌음이 확인되었다. 구동노즐에 작용하는 압력은 낮게 예측된 손실계수로 인하여 전산해석의 경우가 1차원 유동해석을 통한 설계값보다 더 높은 값을 나타냈다. 결과적으로 제트펌프 구성 요소의 정확한 크기 결정을 위해서는 각 주요부에서의 손실계수에 대한 정확한 데이터가 필요하며, 데이터는 측정위치 및 측정대상의 기하학적 형상 정보와 함께 제공되어져야 한다.

초경량 금속 구조재 직조장치의 설계 및 제작 (Design and Construction of a Loom for Obtaining Ultra-Light Metal Structure)

  • 김판수;강기주
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제34권9호
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    • pp.1235-1240
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    • 2010
  • 와이어직조 카고메(WBK)는 나선형으로 성형된 와이어를 6 방향에서 조립하여 제작된다. 지금까지의 WBK 는 수작업으로 조립되어 왔지만, 산업적 적용을 위해서는 조립공정의 자동화가 필수적이다. 또한, 유연한 와이어로 WBK를 제작할 경우 기하학적 형상을 유지할 수 없으므로 직조기와 같은 자동화 기계의 개발이 절실하다. 이번 연구에서는, 유연한 와이어를 이용하여 WBK 를 제작하는 직조기를 설계 및 제작하였다. 이 직조기는 상부 플레이트의 회전운동과 와이어를 삽입하는 장치의 병진운동으로 작동 된다. 그리고 이미 삽입된 와이어 간의 간섭을 방지하기 위한 빗살장치는 다층의 카고메망 사이에 위치된다. 또한 이 직조기는 나선형 와이어와 직선형 와이어로 구성된 semi-WBK 의 제작에도 이용될 수 있다.

순산소 전로의 증기드럼 내의 3차원 열 유동 해석모델 개발 (Development of Three-dimensional Thermo-fluid Numerical Model for Steam Drum of a Basic Oxygen Furnace)

  • 정수진;문성준;장원준;고순탁;곽호택
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제54권4호
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    • pp.479-486
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    • 2016
  • 순산소 전로 후드의 일산화탄소와 열회수를 위해서는 고효율의 증기를 발생시키는 증기드럼의 장착이 필요하다. 그러나 제선 제강공정에서 증기발생은 간헐적이거나 주기적인 산소 취입공정기간에 제한적이다. 따라서, 증기드럼은 전로의 주기에 따른 산소의 취련기간 동안 효율적으로 증기를 발생시키도록 최적 설계되어야 한다. 따라서 본 연구에서는 다양한 운전조건 및 기하학적 형상변화가 증기드럼 내의 열유동 특성과 성능에 미치는 효과를 예측할 수 있는 3차원 전산유체역학 모델을 제안하였다. 본 모델은 유체유동 및 열전달 뿐만 아니라 계면유동에서의 증발 및 응축을 유한체적법을 사용하여 고려하였다. 본 모델의 예측성능을 검증하기 위하여 실험에서 구한 증기발생량과 비교하였으며 3.2%의 상대오차를 보였다.

Filament Winding에 의해 제조된 복합재료 NOL Ring시험편의 최적 인장강도 평가법에 관한 연구 (A Study on the Optimum Evaluation Method for Tensile NOL Ring Specimen Manufactured by Filament Winding Process)

  • 김윤해;권술철;임철문
    • Composites Research
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    • 제14권2호
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    • pp.8-12
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    • 2001
  • 필라멘트 와인딩 공법(filament winding process)은 회전하는 맨드렐에 로빙(roving)형태의 연속섬유를 감는 비교적 간단한 공정이다. 이것은 저장탱크, 화학용 파이프, 그리고 다른 산업에 사용되는 안정적이고 다양한 공법이다. 본 연구에서는 split disk test 치구와 dress disk test 치구에 의한 필라멘트 와인딩 링 시편의 인장강도 값을 실험에서 얻어진 결과와 혼합법칙에 의해 얻어진 이론적인 값을 비교하였다. 이 논문의 목적은 필라멘트 와인딩 구조물의 인장 특성 평가에 대한 적합한 시험법을 제안하고 있는 것이다. dress disk test 치구로 시험한 링 시험편의 인장강도는 split disk test 치구의 모서리 부분에서 발생하는 응력집중 때문에 split disk test의 시험 결과보다 이론적인 인장강도 간에 잘 근절함을 보여준다. 이 실험 결과 시험 치구의 기하학적 형상과 섬유의 연속성, 섬유 장력 그리고 시험편의 응력 집중에 영향은 받음을 알 수 있었다.

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곡률을 가진 적층복합재 구조에서의 저속충격손상 평가 (Damage Assessment of Curved Composite Laminate Structures Subjected to Low-Velocity Impact)

  • 전정규;권오양;이우식
    • Composites Research
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    • 제14권2호
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    • pp.22-32
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    • 2001
  • 유한한 곡률을 가진 적층복합재 구조의 저속충격손상을 평가하기 위하여 곡률반경이 각각 50, 150, 300, 500 mm인 쉘 형태의 시편을 CFRP로 제작하여 충격실험을 행하고, 충격거동과 충격손상을 평판의 경우와 비교하여 고찰하였다. 실험결과는 비선형 유한요소해석의 결과와 비교하였다. 충격손상의 평가를 위해 충격거동을 측정한 결과 강성과 곡률반경이 쉘의 동적 충격거동에 큰 영향을 미치는 것을 확인하였으며, 충격거동과 충격손상은 밀접한 상호관계가 있으므로 구조의 곡률반경을 독립변수로 선정하여 충격손상을 평가하였다. 곡률반경이 감소하면서 복합재 쉘에는 동일한 충격조건에서 더 큰 최대 접촉력이 발생하였고, 가장 곡률이 심한 곡률반경 50 mm의 쉘에서는 평판의 약 1.5배에 이르는 최대 접촉력을 나타내었다. 따라서 동일한 충격조건 하에서 곡률반경 50 mm의 쉘에서는 평판의 경우보다 약 2.7때정도 더 큰 층간분리가 내부에 발생하였으며, 층간분리의 분포 또한 평판의 경우와는 달리 충격면에 가까운 계면에도 광범위하게 발생하는 경향이 곡륜반경이 감소할수록 더욱 현저하였다. 이는 곡률을 가진 구조가 평판 구조보다 손상저항성이 더 작은 것을 의미하므로 복합재료 설계 시 구조의 기하학적 형상을 반드시 고려하여야 한다.

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면내 압축력 및 면외 바닥하중을 받는 플랫 플레이트 슬래브 (RC Flat Plate Subject to Combined In-Plane Compressive and Out-of-Plane Floor Loads)

  • 박홍근
    • 콘크리트학회지
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    • 제11권1호
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    • pp.231-242
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    • 1999
  • 면외 바닥하중과 토압과 수압에 의한 면내 압축력을 받는, 깊은 지하구조에 사용되는 플랫플레이트 슬래브에 대한 수치해석연구를 실시하였다. 비선형 유한요서해석을 위하여 재료와 기하학적 비선형효과를 고려한 수치해석프로그램을 개발하였으며, 이 수치해석방법은 4 변이 단순지지된 플레이트에 대한 실험결과와 비교에 의하여 검증되었다. 해석모델로서 국내 콘크리트계산규준의 직접설계법에 의하여 설계된 플랫플레이트 슬래브가 사용되었다. 하중조합과 하중순서에 대한 연구를 통하여 플랫플레이트 슬래브의 강도를 지배하는 하중조건을 연구하였으며, 이 지배하중을 받는 슬래브에 대한 변수연구를 통하여 철근비, 형상비, 콘크리트강도, 세장비에 따를 슬래브의 강도변화를 연구하였다. 이 연구결과를 바탕으로 바닥하중증대법을 제시하였다.

객체기반 도로모델을 이용한 고해상도 위성영상에서의 도로 추출 (Road Extraction from High Resolution Satellite Image Using Object-based Road Model)

  • 변영기;한유경;채태병
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.421-433
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    • 2011
  • 도시 정보시스템 및 위치기반 서비스와 같은 공간정보 분야의 빠른 성장으로 인해 도심지 도로정보 취득 및 갱신에 대한 중요성이 날로 증가하고 있다. 본 연구에서는 고해상도 위성영상으로부터 도로 정보를 추출하기 위하여 최근 화소기반분석의 대안으로 주목을 받고 있는 객체기반 접근법을 이용한 자동 도로추출 방법을 제안한다. 이를 위해 우선 MSRG(Modified Seeded Region Growing)기법을 이용하여 공간객체를 생성한 후, 객체의 형상 특정정보와 인접성을 기반으로 핵심 도로 객체를 자동으로 추출하였다. 또한 추출된 핵심도로 객체와 인접한 객체들과의 공간적 상관성을 이용하여 일부 누락된 도로객체를 추적하였다. 최종적으로 도로의 기하학적인 특성을 이용한 단절된 도로 구간 연결 및 도로 변형 개선 과정을 통하여 최종도로영역을 추출하였다. 제안 기법의 성능 검증을 위한 정량적 평가 결과, 도로영역에 대해 높은 탐지정확도를 보임을 확인하였다. 결과적으로 제안된 방법은 고해상도 위성영상의 도로추출에 유용하게 적용될 수 있으리라 판단된다.

비등방성 원통형 쉘의 안정성에 관한 연구 (A Study on the Stability of Anisotropic Cylindrical Shells)

  • 박근우;임성순;장석윤
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제12권2호통권45호
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    • pp.187-196
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    • 2000
  • 본 연구의 목적은 비등방성 원통형 쉘이 원통길이방향으로 압축하중을 받는 경우 면외방향 거동의 안정성에 대한 해석이다. 복합재료로 이루어진 비등방성 원통형 쉘의 안정성 해석은 해석적인 방법으로는 해를 얻을 수 없으므로 수치해석 기법중의 하나인 유한차분법을 사용하였다. 원통형 쉘은 기하학적 특성상 원통길이방향의 압축하중을 원주 방향의 면내거동으로 저항하는 구조형식이므로 원주방향 강성변화에 중점을 두고 연구를 수행하였다. 또한 비등방성 원통형 쉘이 원통길이방향으로 압축하중을 받는 경우에 발생하는 거동에 대한 예측이 힘들기 때문에 화이버 보강각도 변화, 곡률변화, 중심각 변화, 형상비 변화에 따른 안정성 문제를 연구하였다. 본 연구의 결과에 의하면 원통길이방향으로 압축하중을 받는 비등방성 원통형 쉘은 원주방향 강성에 의하여 안정성에 큰 변화가 있다는 것을 알 수 있었다. 그러므로 압축하중을 받는 비등방성 원통형 쉘은 원주방향에 대하여 보강하는 것이 쉘 구조의 안정성을 높일 수 있을 것으로 예측된다.

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원통치차의 강도평가 시스템 개발연구 (Development of Strength and Durability Estimation System for Power Transmission Cylindrical Gears)

  • 정태형;변준형
    • 대한기계학회논문집
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    • 제17권1호
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    • pp.112-119
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    • 1993
  • 본 연구에서는 강도의 측면에서 인벌류트 원통치차의 설계 및 성능평가를 돕 기위하여 퍼스널컴퓨터 상에서 간편히 수행할 수 있는 치차의 강도평가 시스템을 개발 한다.즉, 원통치차의 굽힘강도 및 면압강도와 이들과 관련하여 기하학적인 형상, 재질, 운전상태, 신뢰성, 안전계수 등 강도에 영향을 미치는 거의 모든 인자를 일목요 연하게 평가하고 이들이 강도에 미치는 영향을 판단할 수 있는 치차의 강도평가 과정 을 하나의 시스템으로 구성함으로써 설계현장 등에서 간편히 이용할 수 있도록 하고 최종적으로 설계의 자동화를 이룰 수 있도록 한다.

과도 다차원 2상 유동 해석을 위한 비정렬 격자계에서의 Semi-Implicit 수치 해법 개발 (The Semi-Implicit Numerical Scheme for Transient Two-Phase Flows on Unstructured Grids)

  • 조형규;박익규;윤한영;김종태;정재준
    • 에너지공학
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    • 제17권4호
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    • pp.218-226
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    • 2008
  • 가압 경수로의 주요 기기에서 발생할 수 있는 과도 2상 유동(Two-phase flow) 현상에 대한 해석을 수행하기 위해 원자로 기기 열수력 해석 코드를 개발 중에 있다. 개발중인 기기 열수력 해석 코드는 지배 방정식으로 Two-phase, three-field model을 사용하고 있으며, 복잡한 기하학적 형상의 원자로 기기를 모사하기 위해 비정렬 격자계(Unstructured grid)를 활용하고 있다. 수치해석 기법으로는, 원자로 계통 해석코드 REIAP5가 사용 중이며 대부분의 원자로 내 2상 유동 조건에서 안정적이며 정확하다고 알려진 Semi-implicit 방법을 적용하였다. 그러나 기존의 Semi-implicit 방법은 1차원, 엇갈림격자(Staggered grid)에 대해 개발되었기 때문에 이를 다차원, 비정렬, 비엇갈림 격자(Non-staggered grid)에 적용하기 위해 기존의 Semi-implicit 방법을 수정하였다. 본 논문에서는 수정된 Semi-implicit 방법을 소개하고 이를 이용해 수행한 예비 계산결과를 수록하였다.