본 논문에서는 가스터빈 유로의 열유동 환경을 개선하기 위해 끝벽면의 형상에 대한 최적화를 수행하였으며, 비축대칭 끝벽면을 이용한 방법을 적용하였다. 터빈 유로를 모사하기 위해 $90^{\circ}$ 곡관을 이용하였다. 터빈 유로에서의 전압력 손실과 유로 끝벽면에서의 열전달 계수를 최소화하는 비축대칭 끝벽면형상 도출을 연구의 목적으로 하였으며, 최적화 과정의 효율성을 위해 근사 최적화 기법을 적용하였다. 연구결과를 통해, 최적화된 비축대칭 끝벽면에 의한 상당한 공력열환경 개선을 확인할 수 있었다.
외부가 비축대칭인 튜브의 수방압출은 자동차와 항공기등의 복잡한 부품을 만드는데 많이 사용된다. 이런 후방압출 제품의 변형 상태는 저자들의 논문에서 이미 밝힌 바와 같이 복잡하다. 그래서, 외부가 비출대칭인 튜브형상의 후방압출은 근래에 와서 연구되었다. 본 연구에서는 저자들의 논문 에서 제시된 동적가용속도장을 수정하여 비축대칭인 소재에서 내부가 원형인 튜브의 후방압출의 최종 단계를 해석하 고자 한다. 해석의 적용예로서는 정다각형 소재와 모서리가 둥근 직사각형(rounded rectangle)소재를 택하였다 제시된 속도장으로부터 단면 감소율과 형상비(aspect ratio)에 대하여 압출 하중과 압출된 소재의 평균 높이가 결정된다. 이론적인 결과와 비교하기 위하여 퓰림처리된 AIST-2024 알루미늄 소재로 실험하였다.
비축대칭 하중을 받는 축대칭 쉘의 해석시 구조의 축대칭성을 고려하면 시간과 노력을 절약할 수 있다. 하중과 변위에 대하여 원주방향으로 Fourier 급수전개를 고려함으로서 비축대칭하중을 받는 축대칭 쉘의 해석은 뼈대요소처럼 취급할 수 있다. 본 논문에서는 Fourier 급수전개를 이용한 통상의 유한요소법에 의하여 비축대칭 하중을 받는 원형탱크의 강성행렬을 유도하고, 이 강성행렬을 행렬의 조작에 의해 전달행렬로 전환하여 전달행렬법을 적용하였다. 이 논문은 비축대칭하중을 받는 축대칭 쉘의 해석을 위한 연립방정식의 수를 최소화하는데 그 목적이 있다. 제안된 방법에 의한 풍하중과 물하중을 받는 원형탱크의 해석결과는 타 방법에 의한 해석결과와 잘 일치하고 있다.
본 논문에서는 가스터빈 유로의 공력열환경을 개선시키기 위해서 비축대칭 끝벽과 끝벽 경계층 판의 형상 최적화를 수행하였다. 터빈 유로 모사를 위해 $90^{\circ}$ 곡관을 이용하였다. 본 연구는 터빈 유로에서의 전압력 손실과 유로 끝벽에서의 열전달 계수를 최소화하기 위한 비축대칭 끝벽과 끝벽 경계층 판의 형상을 찾는 것이다. 최적화 과정의 효율성을 위해 근사 최적화 방식을 사용하였다. 최적화된 비축대칭 끝벽과 끝벽 경계층 판을 통해, 상당한 공력열환경 개선을 확인할 수 있었다.
This study describes computer-aided design system for stepped asymmetric forgings. To establish the appropriate process sequence, an integrated approach based on a rule-base system was accomplished. This system has four modules, which are undercut prevention module, shape cognition module, 3D modelling module and corner/fillet correction module. These modules can be used independently or at all. The proposed shape cognition method could be widely used in forging design of asymmetric parts.
A solution is presented for the computation of the elastic-creep stresses in a hollow cylinder subjected to nonaxisymmetric temperature distribution. The creep problem is treated by the Maxwell creep model. Laplace transformation is used for reformation of the governing equation of elastic problem and Hooke's law in a function of .gamma. , .theta. , and creep constant. The governing equation is set up using the Airy stress function which leads to the biharmonic equation. The solution is obtained by using Fourer series method and Laplace inverse method used to obtain the stress components which include the variation of time. This solution shows excellent agreement with Lamkin's and Boley & Weiner's solution. The viscoelastic stresses are also obtained for the fuel rob tube subjecting nonaxisymmetric thermal load.
본 논문에서는 냉장고를 운반하기 위하여 현재 냉장고 뒷판에 부착된 플라스틱 손잡이를 판금물인 냉장고 뒷판에 성형, 대체하는 연구를 수행하였다. 이 손잡이는 그 형상이 비축대칭으로써 평면변형(Plane STRAIN)과 축대칭변형(axisymmetric)이 좁은 공간상에 공존하는 형태를 띄고 있고 그 성형 깊이가 깊어 성형이 매우 어렵다. 따라서 성형을 가능케 하기 위하여 유한요소 해석을 이용한 형상의 최적설계를 통해 터짐을 방지하고 실험을 통해 주름이 발생하지 않도록 하였다. 현재 부착되어 있는 플라스틱 손잡이의 모양을 단공정으로 성형 시에는 재료의 유입이 원활하지 못하여 파단이 발생함으로 불가능하였다. 그러나 두공정으로 하여 첫공정에서는 축대칭에 가까운 형상으로 원하는 깊이를 얻고 두번째 공정에서 손잡이의 형상을 만들어 줌으로써 성형이 가능하다. 또한 냉장고 뒷판의 형상 변경을 통하여 재료의 유입을 원활히 함으로써 단공정으로의 성형도 가능함을 도출하였다.
An upper bound elemental technique (UBET) program has been developed to predict forging load, die-cavity filling, preform in non-axisymmetric forging. To analyze the process easily, it is suggested that the deformation is divided into two different parts. Those are axisymmetric part in corner, plane-strain part in lateral. The plane-strain and axisymmetric parts are combined by building block method. And the total energy is computed through combination of three deformation parts. A dumbbell-type preform has been obtained from height and volumetric compensations of the billet based on the backward simulation. Experimetns have been carried out with pure plasticine at room temperature. Theoretical predictions are in good agreement with expereimental results.
The cooling problem of the hot internal pipe flow has been investigated. Simultaneous conduction, convection, and radiation were considered with azimuthally varying convective heat loss at the pipe wall. A complex, nonlinear integro-differential radiative transfer equation was solved by the discrete ordinates method (or called S$_{N}$ method). The energy equation was solved by control volume based finite difference technique. A parametric study was performed by varying the conduction-to-radiation parameter, optical thickness, and scattering albedo. The results have shown that initially the radiatively active medium could be more efficiently cooled down compared with the cases otherwise. But even for the case with dominant radiation, as the medium temperature was lowered, the contribution of conduction became to exceed that of radiation.n.
본 연구에서는 자유단조용 프레서를 이용하여 돌출부가 있는 비대칭 중공형단 조 제품을 생산할 수 있도록 금형장치를 설계.제작하고, Fig.1에서 보는 바와 같이 경 사진 돌출부가 있는 비축대칭 복합단조에 UBET를 적용하여 해석하였다. 단조시편은 원주형태를 가지도록 하였다. 즉 원주형 소재가 요구되는 비축대칭 단조제품으로 변 형되는 과정에서 단조하중, 재료가 돌출부를 충만하도록 하는 유동특성, 재료가 돌출 부로 차들어가는 속도 등에 영향을 주는 인자(예:펀치 직경의 크기, 금형 상하면의 각 도)의 특성을 이론적으로 해석하고 실험으로 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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