Park, Ji-Hun;Kim, Gi-Myun;Lee, Sung-Kyung;Min, Kyung-Won
Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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v.22
no.5
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pp.429-437
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2009
This study addresses the optimal shape of a LCVA maximizing its vibration control effect through numerical parametric study. Various LCVAs having the same total mass and tuning frequency are designed with constraints on the dimensions and water level, and one obtaining the highest equivalent damping ratio of the controlled system is chosen as an optimal solution. As a result, it was found that the limit on the variation of the water level in the vertical liquid column plays an important role constraining the shape of the LCVA. As the LCVA width perpendicular to the plane of liquid motion increases, the equivalent damping ratio rises with slowdown so that determination of the proper width is important in design of the LCVA shape.
Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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v.14
no.2
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pp.1-9
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2010
LES(Large eddy simulation) of breakup and droplet atomization of a liquid jet into cross turbulent flow was performed. Two phase flow of gas and liquid phases were modeled by the mixed numerical scheme of both Eulerian and Lagrangian methods for gas and liquid droplet respectively. The breakup process of a liquid column and droplets was observed by implementing the blob-KH wave breakup model. The penetration depth into cross flow was comparable with experimental data for several variants of the liquid-gas momentum flux ratio by varying liquid injection velocity. SMD(Sauter Mean Diameter) distribution downstream of jet was analyzed.
Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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1993.04a
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pp.86-92
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1993
자동차의 현가장치에 대한 능동제어연구는 국내외적으로 활발히 진행되어 왔다. 수동식현가장치는 단순히 스프링과 감쇠기로 차체의 진동을 수동 제어 하므로 성능 향상에 한계가 존재하게 된다. 수동식 현가장치가 강성계수와 감쇠계수를 조절함으로써 차체로 들어오는 진동을 억제하는 반면, 능동식제 어는 보통 유압을 이용하여 효율적으로 차체에 들어오는 진동을 억제시키게 된다. 일반적으로 자동차가 능동현가장치 설계시 요구되는 사항은 탑승자의 승차감, 조종성, 현가장치의 공간확보 문제, 경제성(제어력), 실제적으로 자동 차에 적용할 수 있는 능동제어기법인가 하는 문제이다. 자동차 능동식 현가 장치는 보통 1/4 car (2자유도계), Full-car 모델 (7자유도계) 등으로 모델링 을 하여 능동제어기를 설계한다. 1/4 car 모델의 특징은 해석이 비교적 단순 하고 현가장치의 동적거동을 이해하는데 유용하고 실험을 하거나 실제 자동 차에 적용하기 쉬운 반면에 Full-car 모델에 비해 제어력의 효율이 떨어진다 는 단점이 있다. 그 이유는 1/4 car 모델은 차체의 동역학적 특성을 고려하 여 설계하지 않았기 때문에 4개의 독립현가차축에서는 오직 그 현가축방향 으로 발생하는 수직방향의 진동만을 제어하기 때문이다. 따라서 동역학적 역 성에 기인하는 운동을 제어하는 비효율적인 제어력이 공급된다는 단점을 갖 는다. 이에 비해 full-car 모델은 주행모드(수직, 롤링, 피칭운동)간의 연성을 고려하여 제어기를 설계할 수 있기 때문에 1/4 car 모델에 비해 제어력의 효 율이 높다는 장점이 있는 반면에 모델이 수학적으로 복잡하므로 제어력을 구하는데 계산량이 많고, 실제 자동차에 적용하기에 복잡하다는 단점을 갖고 있다. 따라서 본 논문에서는 쉽게 실험할 수 있고, 실용화할 수 있는 1/4 car 모델에 대하여 능동제어기를 설계하여 실제자동차에 능동제어기를 적용할 때 참고가 될 수 있도록 하였다. 자동차는 저주파영역의 밴드통과필터 역할 을 하므로 저주파에서의 성능, 특히 탑승자가 민감하게 느끼는 0.5Hz - 10Hz 부근의 주파수성능은 승차감, 조종성에 상당히 중요하다. 이에 본 논문 에서는 0.5Hz - 10Hz 부근의 승차감, 조종성의 향상에 초점을 두고 차체의 속도를 출력변수로 한 LQG/LTR 제어기를 설계하였다. LQG/LTR 설계기법 은 안정도-강인성이 좋은 체계적인 설계기법으로서 전 상태를 측정할 필요 가 없으므로 실제 적용시 효과적이다. 또한 자동차의 제원의 변화에 대한 고 유치의 민감도해석과 새로운 개념으로 안정도-강인성(Robustness)해석을 하 여 수동시스템과 능동시스템의 강인성을 비교하였다.
Kim, Kyoung Ho;Yang, Hai Ryong;Oh, Hyun Sik;Lee, Ho Jin
한국방재학회:학술대회논문집
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2011.02a
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pp.159-159
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2011
수자원 공급의 시 공간적 편차가 큰 우리나라에서는 수자원을 이용하기 위해서 다수의 댐을 건설하고 있다. 특히, 생활수준의 향상으로 용수 수요가 급증하였기 때문에 용수가 부족한 곳에는 광역상수도 사업 등을 통하여 용수를 공급하고 있다. 댐에서 용수가 공급되기까지의 과정은 일종의 관수로 흐름으로 생각할 수 있다. 관수로 내를 흐르는 유체가 갑자기 정지하게 되면, 유체 운동 에너지의 변화가 유발되고, 그로 인해 관내에 급격한 압력의 상승이 일어나게 된다. 반대로 정지하고 있던 유체가 빠른 속도로 흐르게 되면 압력 감소가 급격하게 발생한다. 이와 같이 유체 운동 상태의 급변에 의한 압력변화와 그에 따른 압력파가 음속의 속도로 상 하류로 전파되는 현상을 수격작용(waterhammer)이라 한다. 통상적으로 수격작용은 밸브 개폐 정도가 갑자기 바뀔 때, 펌프의 급격한 기동이나 정지 시, 터빈 내 전력소요가 갑자기 바뀔 때, 댐 수위의 갑작스런 변화, 펌프 임펠러의 진동, 물 수요의 급격한 변화 등에 의해 발생하며, 수격작용은 유체의 질량과 운동량 때문에 관 벽에 큰 힘을 가하게 되어 정상적인 동수압 보다 몇 배나 큰 압력을 발생시킴으로 관 자체는 물론 펌프, 밸브, 터빈 등 관 시설물을 파손시키거나 진동, 소음 등을 야기시킴으로 대규모 건물, 공장, 발전소 등을 설계할 경우 그에 대한 적절한 대책을 강구하여야 한다. 특히 댐에 연결된 저수지 또는 조정지로부터의 도수로가 압력수로이며 그 길이가 상당히 크면 수차가 급정지했을 경우 수격작용에 의해서 압력터널 내에 과도한 압력상승이 일어난다. 이 압력상승을 방지함과 함께 발전소 부하의 증감에 따라서 수량을 공급하거나, 흡수할 목적으로 압력도수로와 수압관과의 접합부에 자유수면이 있는 수조를 설치한다. 이것을 조압수조(surge tank)라 한다(최영박, 1979). 조압수조에서 부하의 급속한 차단에 의해서 수차로 유입될 수량이 차단되면 도수로 내로 흘러 들어온 물은 관성 때문에 수조 내의 수위를 상승시키고, 수조 수위가 어느 정도 이상으로 되어 저수지 수위 보다 상승하면 수조로의 유입이 정지하고 반대로 수조에서 저수지로 역류하여 수조수위는 하강한다. 즉, 조압수조는 도수로 내에 발생한 과도한 압력을 수조 내 수면의 승강운동을 이용하여 감소시키고 원래의 안정적인 수위로 회복시킨다. 본 연구에서는 수격작용에 대한 댐 안정성을 확보하는 수단 중의 하나인 조압수조에 대해 살펴보았다. 연구대상으로 용담댐을 선정하였다. 용담댐에 대한 기존의 검토결과 수직 갱의 지름이 5m 이상이면 조압수조의 동적안정조건을 만족 시키는 것으로 조사되었다. 댐의 설계홍수위인 EL. 265.5m를 기준으로 조압수조의 안정성을 감소시키지 않는 범위 내에서 조압수조 내 격벽 설치 유 무에 따른 수조의 최적 크기를 산정하였다. 산정결과를 분석한 결과 동일 조건에서 격벽을 설치한 경우가 격벽을 설치하지 않은 경우에 비해서 조압수조의 면적이 약 21% 감소하는 것으로 나타났다.
Purpose: This study was to evaluate the wear resistance of 3D printed, milled, and conventionally cured provisional resin materials. Materials and methods: Four types of resin materials made with different methods were examined: Stereolithography apparatus (SLA) 3D printed resin (S3P), digital light processing (DLP) 3D printed resin (D3P), milled resin (MIL), conventionally self-cured resin (CON). In the 3D printed resin specimens, the build orientation and layer thickness were set to $0^{\circ}$ and $100{\mu}m$, respectively. The specimens were tested in a 2-axis chewing simulator with the steatite as the antagonist under thermocycling condition (5 kg, 30,000 cycles, 0.8 Hz, $5^{\circ}C/55^{\circ}C$). Wear losses of the specimens were calculated using CAD software and scanning electron microscope (SEM) was used to investigate wear surface of the specimens. Statistical significance was determined using One-way ANOVA and Dunnett T3 analysis (${\alpha}=.05$). Results: Wear losses of the S3P, D3P, and MIL groups significantly smaller than those of the CON group (P < .05). There was no significant difference among S3P, D3P, and MIL group (P > .05). In the SEM observations, in the S3P and D3P groups, vertical cracks were observed in the sliding direction of the antagonist. In the MIL group, there was an overall uniform wear surface, whereas in the CON group, a distinct wear track and numerous bubbles were observed. Conclusion: Within the limits of this study, provisional resin materials made with 3D printing show adequate wear resistance for applications in dentistry.
We have used a nonlinear quasi-geostrophic model to study effects of lateral friction and bottom topography on the motion of warm eddies. The two empirical orthogonal functions of the stream function, accounting for the vertical structure, represent the barotropic and first baroclinic dynamic modes. This model is integrated 360 days on a 1000 km ${\times}$ 1000 km domain with a resolution of 10 km ${\times}$ 10 km including both the thermocline and idealized topography of the East Sea. Prescribed inflow through the Korea Strait is compensated by outflow through the Tsugaru Strait. The balance between the nonlinear advection term and the planetary ${\beta}$-effect tends to make northward movement of warm eddy over a flat bottom. The motion of a warm eddy over a sloping topography can be dominated by the nonlinear advection, while nonlinearity plays a secondary role over a flat topography. For eddies dispersing over topography, the nonlinear tendency is a function of time. For a strong warm eddy, northward propagation can occur. For intermediate strength of eddies one might expect a balance between the nonlinear term and the topographic ${\beta}$-effect. As nonlinearity decreases with eddy dispersion, southward motion along the slope may occur by such as a topographic Rossby wave. Our numerical simulations have confirmed the importance of lateral friction on eddy motions, in such a way that the northward penetration of the warm eddy increases drastically by the decrease of the lateral friction. The northward motion of warm eddy can be prevented by reducing the Reynolds number sufficiently. We have also demonstrated the crucial role of topographic effects in the eddy motion process.
The Journal of the Institute of Internet, Broadcasting and Communication
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v.23
no.1
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pp.109-116
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2023
The purpose of this study was to investigate the influence of gender and load carriage difference on the lower extremity kinetics during stair descent. Ten healthy males and 10 healthy females were recruited (n=20). In the Maximum resultant velocity, it showed more velocity was decreased with difference by the change of gender (males>females) and load carriage (30%, 20%, 10%> 10%). And, resultant velocity showed interaction between gender and a load (load>gender). Main effect by gender during stair descent showed leg length was decreased in females than that of males at initial contact phase. Also, main effect by gender during stair descent showed more hip, knee flexed and plantar flexion of ankle joint in females than that of males. In the kinetics variables, main effect by gender during stair descent showed more higher reaction force of medial-lateral direction, and leg stiffness in males than that of females. We found that females successfully accommodated a load during stair descent by decreasing the range of motion of the hip joint angle and resultant velocity of movement. Males, on the other hand, require greater medial-lateral, vertical reaction force, and leg stiffness to accommodate a load, and control of momentum.
Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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v.46
no.5
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pp.359-367
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2018
The vortex ring state that occurs during the descending flight of a rotorcraft generates a circulating flow like a donut near the rotating surface, and it often causes a rotorcraft fall due to loss of thrust. In this paper, we have physically identified the flow field in the vortex ring state of the quadcopter, one of the types of unmanned aerial vehicles. The descending flight of the quadcopter was simulated in a 1m subsonic wind tunnel of the Korea Aerospace Research Institute(KARI) and the Particle Image Velocimetry(PIV) was used for the flow field measurement. The induced velocity in the hovering state is estimated by using the momentum theory and the test was carried out in the range of descent rate at which the vortex ring condition could be caused. The development and the direction of the vortex ring were confirmed by the measurement of the flow field according to not only the descent rate but also propeller separation distance. In addition, the results of the study show the vortex ring state can be predicted sufficiently by measuring the flow velocity around the quadcopter.
Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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v.1
no.1
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pp.15-22
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2000
There are lots of industrial machines of which functions are achieved by operation of multi-phase fluids. Some of them take advantage of the characteristics of counter-current two-phase flow The maximum flow rates of gas and liquid phases which flow in opposite-directions (counter-current flow) are limited by a phenomenon known as a Counter-Current Flow Limitation (CCFL or Flooding) The mass and momentum conservation equations for each Phase were established to build a first-order hyperbolic partial derivative equations system. A new CCFL model is developed based on the characteristic equation of the hyperbolic PDE system. The present model has its applicationto the case in which a non-uniform flow is developed around a square or sharp-edged entrance of liquid phase. The model is able to he used to Predict the operating-limit of components in which mass and heat transfer are taking place between liquid and gas phases.
KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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v.29
no.1B
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pp.73-81
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2009
This paper presents a numerical investigation of the impact of the secondary currents on solute transport in open-channel flows. The RANS model with Reynolds stress model is used for flow modeling, and the GGDH(generalized gradient diffusion hypothesis) model is used to close the scalar transport equation. Using the developed model, the impact of secondary currents on solute transport in open channel flows over smooth-rough strip is investigated. Through numerical experiments, the secondary currents are found to affect the solute spreading, leading a movement of the position of the peak concentration and a skewed distribution of solute concentration. Due to the lateral flow of secondary currents near the free surface, the concentration at the rough strip is found to be larger than that at the smooth strip bed. The solute at the rough strip is more rapidly transported than smooth bed. A magnitude analysis of the solute transport rate in scalar transport equation is also carried out to investigate the effect of secondary currents and scalar flux on the concentration distribution.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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