• 제목/요약/키워드: 선단각

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제방붕괴로 인한 홍수파 선단의 축척효과 보정 방안 (Method for Scale Effect on Front of Flood Wave Occurred by Levee Breach)

  • 정석일;김수영;이승오
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2016년도 학술발표회
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    • pp.461-461
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    • 2016
  • 이상기후로 인하여 제방붕괴에 대한 위험성이 높아지고 있고, 이로 인해 발생하는 제내지 내 붕괴 홍수파에 대한 연구가 증가하고 있다. 특히 홍수파 선단의 이동 속도 추정은 제내지의 위험성을 예측하고, EAP 등을 수립하는데 매우 중요한 자료가 될 수 있다. 제내지에서의 선단 홍수파에 대한 예측을 하기 위해서는 해당 지역의 하천특성, 수리특성 및 제방 등 수공구조물 특성뿐만 아니라, 제내지의 지형 및 토지이용 현황 등을 조사하여 수리실험이나 수치모의를 수행해야 하는 것이 일반적이다. 수치해석의 경우 수리실험에 비하여 경제성 및 효율성 측면에서 뛰어날 수 있으나, 제방 붕괴과정 및 메커니즘을 반영하기가 불가능하다. 이에 반해 수리모형실험의 경우 제방붕괴 양상 및 그 과정의 재현이 가능하기 때문에, 제내지에서의 선단홍수파 전파에 관한 보다 정확한 양상을 파악할 수 있을 것이다. 그러나 이러한 실험은 실제 크기의 하천이 아닌 축소모형 또는 개수로에서 수행되었기 때문에, 초기 홍수파의 전파가 축척효과(Scale effect)의 영향을 받을 가능성이 매우 크다. 특히 선단 홍수파의 경우 파가 진행되면서 수심이 낮아지고, 유속이 느려지기 때문에 그 영향은 점차 증대된다고 할 수 있다. 이에 본 연구에서는 이러한 초기 선단 홍수파의 표면장력 영향을 고려한 보정 계수 산정에 대한 연구를 수리실험을 통해 수행하였다. 연구는 크게 4가지 과정으로 구성되었다. 첫째는 농도-표면장력의 관계 규명이며, 둘째는 표면장력-홍수파 전파 속도 관계 규명이다. 셋째는 표면장력과 Weber Number(We)의 관계를 도출하는 것이며, 마지막은 We를 이용하여 한계조건을 제시하는 것이다. 실험은 계면활성제의 농도를 변화시켜가며, 얇은 유리관(D=1.0 mm)에서 물의 상승 높이 및 접촉각을 측정하여 농도와 표면장력의 관계를 측정하였으며, 이러한 결과를 바탕으로 물의 표면장력을 변화시켜 가며 $0.5(B){\times}0.3(L){\times}0.2(H)m$의 Head-tank에 설치된 수문을 빠르게 개방하여, 홍수파가 퍼지는 양상을 관측하였다. 홍수파의 이동 속도는 진행시간에 따라서 퍼짐 넓이를 측정하여 제곱근을 취하는 방식으로 평균속도를 산정하였다. 이러한 관계를 이용하여 표면장력이 없을 경우의 이동속도 및 ??를 도출하였다. 본 연구를 통해 홍수파 전파 특성에 대한 수리실험 자료를 바탕으로 Weber 수를 도출하여 표면장력의 영향을 받는지 여부를 판단할 수 있으며, 표면장력의 영향을 받을 경우, 제시된 결과를 이용하여 홍수파 선단의 속도를 보정할 수 있다. 본 연구 결과는 토대로 축소모형으로 수행되는 홍수파 전파에 대한 수리실험결과의 보정 기초자료로 매우 유용할 것으로 판단된다.

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모우드 III 하중 하에서 경사진 띠모양의 소성역을 가정한 계면균열 모델 (An Interfacial Crack Model with Inclined Strip Plastic Zones under Mode III Load)

  • 박재학;엄윤용
    • 대한기계학회논문집
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    • 제13권2호
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    • pp.243-251
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    • 1989
  • 본 연구에서는 균질재료에 대하여 Vitec, Riedel, Yokobori와 Kamei 등이 사용되었던 모델을 계면균열문제에 도입하였다. 즉, 균열선단에 기울어진 슬립면 (Slip plane)을 가정하고 소성역이 이 슬립면 상에 존재한다고 가정하여 이 모델에 모우드 III의 응력이 작용하는 경우에 대하여 해석하였다.소성여과 균열을 전위 (dislocation)의 연속된 분포로 나타내고 평형조건을 만족하는 전위밀도함수(disl- ocation density function)를 구하였다.이러한 모델의 해석을 통하여 각 재료에서의 의 마찰전단응력의 변화에 따른 소성역의 크기 및 균열선단에서의 상대변위의 변화를 살펴보았다. 또한 이러한 소성역을 가정한 경우의 J-적분과 균열선단에서의 상대 변위와의 관계에 대해서도 살펴보았다.

고 효율 제트 베인 설계를 위한 공기역학적 특성 연구 (The Study on Aerodynamic Characteristics for the Design of High Efficiency Jet Vane)

  • 길경섭;정용갑;박종호
    • 한국추진공학회지
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    • 제7권4호
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    • pp.39-45
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    • 2003
  • 본 연구에서는 제트 베인의 선단부 형상과 종횡비에 따라 다르게 나타나는 공기 역학적 특성을 분석하였으며, 고속 고온의 가스에 의해 발생하는 제트 베인의 삭마형태에 따른 공기역학적 성능 감소를 분석하였다. 이 연구를 위해 압축 공기를 이용한 초음속 유동 시험 장치를 제작하여 마하수 2.88, 과소 팽창비 2인 유동을 모사하고, 제트 베인의 선단부 형상과 종횡비에 따른 공기역학적 특성 분석을 위해 형상이 다른 18종의 제트 베인을 제작하였으며, 또한 삭마율에 따른 공기 역학적 성능 감소를 분석하기 위해 원형과 원형 제트 베인의 10%, 20% 삭마된 베인을 제작하여, 제트 베인의 편향각을 0도에서 25도까지 5도 간격으로 변화시켜가며 양력과 항력을 측정하여 삭마와 관련한 공기역학적 성능을 분석하였다.

파괴방수차 다관절 붐의 동특성 및 내구성에 관한 연구 (A Study on Dynamic Characteristics and Durability of Multi-joint Boom for Demolition Water Vehicle)

  • 김진수;소수현;임수홍
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제15권8호
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    • pp.4769-4775
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    • 2014
  • 본 논문은 다관절 붐의 선단이 구조물과 충돌할 때 발생하는 각 붐의 동응력에 대해서 논하고자 한다. CATIA를 이용하여 3D 모델을 작성하고, ADAMS와 ANSYS를 이용하여 메쉬작업을 수행 후 응력데이터를 포함한 다관절 붐의 MNF를 만든다. 이 두가지 모델을 가지고 ADAMS에서 FFT해석을 수행하여 각각 모델의 타당성을 알아본다. ADAMS에서 타당성이 검증된 모델을 이용하여 붐 선단의 충돌해석에 따른 동특성 해석을 수행한다. ADAMS Durability를 이용하여 다관절 붐과 구조물의 충돌시 각 붐에 응력이 크게 발생하는 지점을 알아보고자 한다.

단결정 실리콘 미세 홀 가공특성에 관한 연구 (A Study on the Characteristics of Silicon Micro-hole machining)

  • 채승수;이상민;박휘근;조준현;이종찬;허찬
    • 한국기계가공학회지
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    • 제12권2호
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    • pp.75-80
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    • 2013
  • Cathode is an essential component used in plasma etching process which is to make micro pattern on the silicon wafer. The currently used cathodes produce particles at the high temperature plasma etching process. To overcome this problem, a 'Silicon Only Cathode' was developed. This 'Silicon Only Cathode' requires manufacturing process changes due to the change of shapes, material features, and machining characteristics of work materials. This research investigates the small hole drilling process. The conclusion is that PCD drills with twist angles of $20^{\circ}$ and $25^{\circ}$ were tested for small hole drilling and the experimental results indicate that the drill with $25^{\circ}$ twist angle drill causes less thrust force.

고무변성 에폭시 수지의 균열진전과정과 음향방출 특성 (Acoustic Emission during Crack Propagation Process of Rubber-Modified Epoxy Resin)

  • 이덕보;김현수;최낙삼;남기우;문창권
    • Composites Research
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    • 제16권4호
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    • pp.44-50
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    • 2003
  • 균열선단에 발생하는 손상역은 재료의 파괴인성 메카니즘을 알 수 있게 하는 중요한 영역이다. 본 연구에서는 고무변성 에폭시 수지의 균열선단 손상역의 생성 및 성장 과정을 음향방출법을 이용하여 조사하였다. 고무변성 에폭시 수지의 고무함량은 5 wt%와 15 wt%로 하였고, 3점 굽힘시험편을 사용하여 모드 I 파괴시험에 대한 각 시험편의 파괴인성값을 구하였다. 또한, 균열선단의 손상역과 그 내부의 고무입자 변형상태를 편광현미경과 원자력간 현미경을 사용하여 관찰하였다. 고무변성 에폭시 수지의 균열선단부의 손상역은 파괴하중의 약 13 % 하중에서 생성이 되어, 약 57 % 하중까지 균열개시 없이 성장하였다. 57 % 하중 근처에서 개시만 균열은 최대하중부근까지 고착-활강거동을 반복하면서 안정 / 불안정 파괴로 진전하였다 이 과정에서 발생한 음향방출신호의 시간-주파수 분석결과, 고투입자 내부에서의 케비테이션 생성단계에서 주파수대역은 0.15 ∼ 0.20 MHz 이었고, 그 후의 안정 및 불안정시의 주파수 대역은 0.20∼0.30MHz 이었다.

유한선단반경을 갖는 원뿔형 압입자에 의한 영률평가 수치접근법 (A Numerical Approach to Young's Modulus Evaluation by Conical Indenter with Finite Tip-Radius)

  • 이진행;김덕훈;이형일
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제32권1호
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    • pp.35-42
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    • 2008
  • 본 연구에서는 원뿔형 압입자를 이용한 압입시험의 기초 유한요소해석으로부터 자기유사성을 나타내는 Kick's law 계수 C의 영향을 조사하고, 선단반경의 변화가 하중-변위 곡선에 미치는 영향을 회귀분석을 통해 살펴보았다. 아울러 항복강도와 변형경화지수 등의 변수들이 재료 영률평가에 미치는 영향을 분석하였다. 기존 영률 평가에 널리 사용되는 탄성이론에 기초한 Pharr 등의 식을 일반적인 탄소성 금속재료에 적용하기 위하여 다양한 재료에 대한 유한요소해석을 수행하였다. 재료 영률평가 시 압입자 선단반경과 압입깊이의 영향을 최소화하기 위해 Pharr 등의 식에 수정된 보정계수 k를 도입한 영률예측식을 제시하였다. 새로운 영률예측식은 텅스텐 카바이드와 다이아몬드 압입자일 때 모두 2%내의 평균 오차범위에서 각 재료의 영률을 평가할 수 있다.

경사진 출구면에서 드릴 버 형성에 관한 실험적 고찰 (Burr formation experiment in drilling on the inclined exit surface)

  • 김병권;고성림
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.1253-1256
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    • 2005
  • An Experiment was carried out to study burr minimization in drilling on the inclined exit surface. Several different drills, exit surface angles and cutting conditions were selected to determine their influences on burr formation. In drilling operation, there are not only flat exit surfaces but also inclined exit surfaces which is described as inclination angle. Inclination of exit surface causes a quiet different burr formation when comparing with flat surface. Burr formation mechanisms are analyzed according to the drill geometries and cutting conditions. Several schemes for burr minimization on inclined exit surface were proposed. Burr geometry in each drill and cutting condition are measured by laser measurement system.

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초경드릴을 이용한 탄소섬유 에폭시 복합재료의 드릴링 특성에 있어 선단각의 영향 (Effects of the Point Angle on Drilling Characteristics Carbon Fiber Epoxy Composite Materials Using WC-drill Drilling)

  • 김형철
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 1996년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.85-91
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    • 1996
  • The drilling experiment of carbon fiber epoxy composite material with WC-drill has been done under the various cutting condition in order to minimize the problems occured in the material when being drilled. It has been comfirmed by a frequencyanalysis of the cutting force signals that the variation of cutting force resulted from the periodic variation of the angle between the rotating drill and the stacking angle of the carbon fiber. The drilling experiment has been done with several drills having different point angles and the drilling characteristics, like the effects such that change in the point angle influences the cutting force and the external surface condition, was evaluated.

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천공부작용 해소용 내시경 Direction Sensor 설계 (Study on Direction Sensor for reduce perforation risk in Endoscopy)

  • 강상만;박대우
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2016년도 춘계학술대회
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    • pp.328-330
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    • 2016
  • 내시경을 이용한 진단 및 시술은 빈번하게 이루어지고 있으며, 대장암의 증가와 정부의 암 조기검진사업의 영향으로 시행건수가 많아지면서 천공 및 출혈 등의 의료사고도 늘어나고 있다. 내시경 장비를 이용한 시술은 시술자의 경험이나 감각, 숙련도에 의존하여 시행된다. 내시경 시술시 내시경 선단부의 수평 및 수직, 압력에 대한 실시간 정보를 제공하면 의료사고를 줄일 수 있다. 본 논문에서는 가속도와 자이로센서를 융합하여 각도 및 자세정보를 얻고 압력센서를 이용하여 선단부가 받는 압력을 시술자에게 제공하여 내시경 시술시 천공 및 출혈 등의 의료사고를 줄일 수 있는 방안을 제시한다.

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