• 제목/요약/키워드: 열역학법

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분자동역학법을 이용한 초격자 내부의 경계면 열저항의 해석 (Analysis on Thermal Boundary Resistance at the Interfaces in Superlattices by Using the Molecular Dynamics)

  • 최순호;이정혜;최현규;윤석훈;오철;김명환
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2004년도 춘계학술대회
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    • pp.1382-1387
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    • 2004
  • From the viewpoint of a macro state, there is no thermal boundary resistance (TBR) at an interface if both surfaces at an interface are perfectly contacted. However, recent molecular dynamics (MD) studies reported that there still exists the TDR at the interface in an ideal epitaxial superlttice. Our previous studies suggested the model to predict the TBR not only quantitatively also qualitatively in superlattices. The suggested model was based on the classical theory of a wave reflection, and provided highly satisfactory results for an engineering purpose. However, it was not the complete model because our previous model was derived by considering only the effects from a mass ratio and a potential ratio of two species. The interaction of two species presented by the Lennard-Jones (L-J) potential is governed by the mutual ratio of the masses, the potential well depths, and the diameters. In this study, we performed the preliminary simulations to investigate the effect resulting from the diameter ratio of two species for the completion of our model and confirmed that it was also a ruling factor to the TBR at an interface in superlattices.

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균열전파해석에 의한 선체의 피로수명 평가법 -응력강도계수의 간이추정법- (Fatigue Life Assessment of Ship Structures based on Crack Propagation Analysis -Simplified Prediction Method of Stress Intensity Factors-)

  • 김창욱;노인식;김대수
    • 대한조선학회논문집
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    • 제39권1호
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    • pp.90-99
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    • 2002
  • 선체에 존재하는 균열의 전파거동을 해석하기 위해서는 응력강도계수의 추정이 그 전제조건이 되지만 현재까지 이러한 복잡 구조물에서 응력강도계수를 간편하게 계산하는 방법이 확립되어 있지 못하다는 점이 가장 큰 걸림돌이 되고 있다. 본 연구에서는 선체와 같이 부정정도가 매우 큰 복잡 구조물에서의 균열전파 거동을 추정하기 위한 전 단계로서 다양한 형태의 균열에 대한 응력강도계수를 용이하게 계산하기 위하여 무균열 상태에서의 응력해석 결과에 기초한 응력강도계수의 간이 추정법을 유도하고, 다른 연구자들의 실험 및 해석 결과와 비교하여 제안된 방법의 유용성을 검증하였다.

양이온계면활성제에 의한 4-알킬아닐린 유도체의 가용화에서 알킬치환기, 계면활성제 및 온도의 효과 (Effect of Alkyl Substituents, Surfactants, and Temperature on the Solubilization of 4-alkylaniline Derivatives by Cationic Surfactants)

  • 이동철;이병환
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제37권2호
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    • pp.250-259
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    • 2020
  • 가용화현상에 있어서 유기물(피가용화물)과 계면활성제와의 상호관계를 조사하고자 UV-Vis 법을 이용하여 가용화상수(Ks)값을 구하였다. 유기물의 para-위치에 알킬치환기가 도입된 4-alkylanilines과 양이온계면활제인 소수기 길이가 서로 다른 DTAB, TTAB, CTAB를 이용하여 유기물과 계면활성제간의 소수성 상호작용에 따른 가용화 상수값과 그에 따른 열역학함수들을 다양한 온도에서 구하여 서로 비교하였다. 그 결과 유기물에서 알킬치환기에 의한 소수성효과는 탄소사슬의 길이가 증가할수록 일정한 비율로 증가하였고, 또한 계면활성제에서 소수기의 길이효과도 일정한 비율로 증가하였다. 그런데 이러한 소수성 효과는 유기물에서 알킬치환기에 의한 효과가 계면활성제에서 소수기의 효과 보다 더 크게 나타났다. 또한 계산된 열역학 함수값들의 결과들로부터 유기물의 소수성이 증가할수록 그리고 계면활성제의 소수성이 증가할수록 유기물은 미셀내부의 더 깊은 곳으로 가용화됨을 알 수 있었다. 등구조온도는 실험 조건 범위 내에서 큰 차이를 보이지 않았으며, 최대값과 최소값의 차이가 1K미만으로 차이가 거의 없는 것으로 나타났다.

입상 활성탄에 대한 비스마르크 브라운 R 염료의 흡착평형, 동력학 및 열역학 파라미터에 관한 연구 (Adsorption Equilibrium, Kinetics and Thermodynamic Parameters Studies of Bismarck Brown R Dye Adsorption on Granular Activated Carbon)

  • 이종집
    • 공업화학
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    • 제24권3호
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    • pp.327-332
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    • 2013
  • 입상 활성탄에 대한 bismarck brown R의 흡착평형, 동력학 및 열역학 파라미터들을 회분식 실험을 통해 살펴보았다. 조작변수로서 초기농도, 접촉시간과 흡착온도의 영향을 조사하였다. 흡착평형자료는 선형회귀법을 사용하여 Langmuir와 Freundlich 흡착등온식에 대한 적합성을 평가하였다. 흡착평형은 Freundlich 흡착등온식이 더 잘 맞았으며, 계산된 분리계수(1/n) 값으로부터 입상 활성탄이 bismarck brown R을 효과적으로 처리할 수 있다는 것을 알 수 있었다. 동력학적 실험으로부터, 흡착공정은 유사이차반응속도식에 잘 맞으며, 속도상수($k_2$) 값은 온도가 증가할수록 증가하였다. 활성화에너지, 엔탈피, 엔트로피 및 Gibbs 자유에너지변화와 같은 열역학 파라미터들은 흡착공정의 특성을 평가하기 위하여 298~318 K의 온도 범위에서 조사하였다. 활성화 에너지의 계산값은 100 mg/L에서 8.73 kJ/mol로 입상 활성탄에 대한 bismarck brown R의 흡착이 물리적 공정임을 나타냈다. Gibbs 자유에너지변화의 음수값(${\Delta}G$ = -2.59~-4.92 kJ/mol)과 엔탈피변화의 양수값(${\Delta}H$ = +26.34 kJ/mol)은 흡착공정이 자발적이며 흡열과정으로 일어난다는 것을 나타냈다.

양이온성 계면활성제(DTAB, TTAB 및 CTAB)에 의한 4-할로겐화 아닐린의 가용화에 대한 연구 (Study on the Solubilization of 4-Halogenated Anilines by Cationic Surfactants (DTAB, TTAB, and CTAB))

  • 이병환;이동철
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제38권4호
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    • pp.994-1002
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    • 2021
  • 양이온성 계면활성제(DTAB, TTAB 및 CTAB)에 의한 4-할로겐화 아닐린의 가용화상수(Ks)값을 UV-Vis법으로 측정하였다. 그 결과, 모든 아닐린 유도체에서 온도의 증가에 따라 Ks은 모두 감소하였으며, 할로겐 치환기의 반지름과 계면활성제의 소수기길이를 증가할수록 Ks값은 더욱 증가하였다. 이들 가용화상수 값을 이용하여 계산한 ΔGo와 ΔHo값은 측정한 범위 내에서 모두 음의 값을 그리고 ΔSo값은 모두 양의 값을 나타내었다. 모든 아닐린 유도체에서 온도를 증가함에 따라 ΔGo값은 감소하는 경향을 보였다. 그러나 온도의 증가에 따라 ΔHo와 ΔSo값은 모두 증가하는 경향을 보였다. 한편 할로겐치환기의 반지름을 증가할수록 이들 열역학 함수 값들은 대체적으로 감소하는 경향을 보였다. 그러나 계면활성제의 소수기길이를 증가하였을 때 이들 열역학 함수 값은 아닐린유도체의 종류에 따라 다르지만 대체적으로 증가하는 경향을 보였다. 이런 열역학 함수 값들의 변화로부터 4-할로겐화 아닐린과 미셀과의 상호작용의 종류와 세기를 그리고 이들이 미셀 내에서 가용화되는 위치를 추정할 수 있었다.

유한 요소법을 이용한 자동차용 디스크 브레이크의 열간 저더 해석 (Analysis of Hot Judder of Disc Brakes for Automotives by Using Finite Element Method)

  • 정성필;박태원;정원선
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제35권4호
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    • pp.425-431
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    • 2011
  • 차량 제동시 디스크와 패드사이의 미끄럼 접촉에 의해 발생하는 마찰열은 재질의 열 탄성 변형을 일으키고, 이는 접촉면의 압력 분포에 영향을 끼친다. 이러한 열탄성 불안정성 (Thermo-Elastic Instability, TEI)은 디스크의 고유 진동모드와 결합되어 열섬 현상 및 열간 저더 진동을 발생시킨다. 본 연구에서는 상용 유한 요소 해석 프로그램인 SAMCEF 를 이용하여 자동차용 통풍식 디스크에 대한 3 차원 열간 저더 해석을 수행하였다. Staggered approach 에 의거한 중간 처리기를 이용하여 구조-동역학 해석 결과와 열 전달 해석 결과를 교환하였다. 디스크 표면에 열섬이 발생하는 것을 확인하였고, 이를 디스크 고유 진동 모드와 비교함으로써 모드 형상과 열섬 분포의 관계를 분석하였다.

비등온 박판 성형공정의 유한요소해석 (A Finite Element Analysis of Non-Isothermal Sheet Metal Forming Process)

  • 김용환
    • 대한기계학회논문집
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    • 제14권5호
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    • pp.1119-1128
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    • 1990
  • 본 연구에서는 박판의 프레스 성형에 관련된 열소성 문제를 해석할 수 있는 효과적이고, 신뢰도가 높은 수치적 방법을 개발하는 것이다. 박판 성형에서 변형과 열전달이 결합된 문제의 해석을 위하여 3차원 유한 요소 해석을 행하고 그를 이용하여 박판의 스트레치 성형 공정을 해석하였다. 해석 결과를 기존의 실험 결과와 비교하 여 본 해석의 타당성을 보이고, 재료 거동에 영향을 미치는 여러가지 공정 변수의 영 향을 검토하였다.

가격변동의 전이효과 (Transmission Effect of Price Variations)

  • 김태호;안지희
    • Communications for Statistical Applications and Methods
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    • 제17권2호
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    • pp.241-253
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    • 2010
  • 표준 단위근 검정이 실제 시계열자료의 단위근 귀무가설을 기각하지 못하는 경우가 많아지고 검정력에 문제점을 드러내면서 이와는 반대로 정상성 귀무가설을 단위근 대립가설에 대해 검정하는 방안이 제기되어 왔다. 본 연구는 국내 광역지역의 주택가격 시계열자료에 귀무가설과 대립가설이 바뀐 두 가지 종류의 단위근 검정법을 모두 적용시켜 보았다. 그리고 지역 자료간 통계적 역학관계를 검정하기 위한 인과관계, 교차상관관계 또 충격반응 및 분산분해 등에 대한 분석 결과는 대체로 일관된 성향을 보이는 것으로 나타났다.

파형 GFRP 전단연결재의 폭 및 너비에 따른 중단열 벽체의 면내전단거동 (Effects of Corrugated GFRP Shear Connector Width and Pitch on In-plane Shear Behavior of Insulated Concrete Sandwich Wall Panels (CSWP))

  • 장석준;오태식;유영찬;김호룡;윤현도
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제26권4호
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    • pp.421-428
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    • 2014
  • 이 연구는 파형 GFRP 전단연결재가 보강된 중단열 벽체의 면내전단거동을 알아보기 위하여 실시되었다. 기존의 중단열 벽체의 단열성능 향상과 내/외측 벽체의 합성거동을 위하여 파형 GFRP 전단연결재를 보강하였다. 실험체는 2개의 단열재로 구분된 3개의 콘크리트 벽체로 구성되어 있으며, 중앙부 벽체에 수직방향의 전단력을 가하였다. 주요변수는 단열재의 종류 (압출법 보온판 및 비드법 보온판) 및 보강된 전단연결재의 너비(300 및 400 mm)과 폭(10 및 15 mm)를 변수로 설정하였으며, 실험체의 파괴양상 및 전단흐름강도-평균상대변위 관계 대한 분석을 실시하였다. 실험 결과 콘크리트와 단열재의 부착응력은 중단열 벽체의 초기거동에 상당한 영향이 있는 것으로 판단되며, 전단연결재가 보강되지 않은 경우 XPSS를 사용한 중단열 벽체의 강성 및 강성이 EPS 단열재의 경우보다 높게 나타났다. 전단연결재의 보강효과는 단열재에 따라 상이하게 나타났으며, 전단연결재의 보강상세에 단열재의 역학적 특성을 고려해야 할 것으로 판단된다.

정밀 스테이지의 기구 동역학 해석 (Kinematics and Dynamics Analysis of Precision stage)

  • 주재환;임홍재;장시열;정재일
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2007년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.677-682
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    • 2007
  • Recently, a precision stage is widely used in the fields of the nano technology. In this paper, the precision stage which consists of linear motor, vision system, light source system and controller, is designed and developed for nano imprint machine. Stiffness design considering resonance frequency is important for the precision stage. A virtual machine simulation is useful for machine development the early design stage. Kinematic and dynamic simulations of XYZ stage are performed. To consider the resonance frequency and vibration effects flexible multibody dynamics are utilized with FE modeling of the structural components.

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