• Title/Summary/Keyword: 열-기계 거동

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Non-Fourier 열전달에 대한 소고

  • 김우승
    • Journal of the KSME
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    • v.31 no.8
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    • pp.735-744
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    • 1991
  • 확산모델과 파모델의 결과에 있어 큰 차이가 일어나는 경우를 요약하면 다음과 같다. 1) 과도기 간이 짧다. 2) 작동온도가 아주 낮다. 3) 온도구배가 상당히 크다. 이때3)의 경우는 서로 다른 물질들이 접촉된 경우 또는 높은 열유속이 있는 경우 또는 얇은 표면층 등을 갖는 문제들의 공 통적인 특징이다. Non-Fourier 열전도 문제를 이용해 온도 분포를 예측해야 하는 실제적인 몇 가지 예를 살펴 보면 레이저 기술 또는 절대온도 영(zero)에 접근하는 온도에서의 액체 헬륨을 다루는 저온공학연구 또는 1/$10^{6}$Inch 정도의 표면조도가 관심사인 정밀공학 등을 들 수 있다. 또한 상당히 높은 강도의 열원이 작용될 때 고체에서의 크랙이나 보이드(void) 같은 국소 결함은 확산거동이 나타나기에 요구되는 시간보다 짧은 시간 구간에서 발생되어질 수 있으며, 크랙발생의 방향과 같은 것들은 hyperbolic 모델에의해 예측되어져야만 한다. 특히 움직이는 열원 또는 propagating crack tip을 갖는 경우에 그들 주위에서의 온도장을 규정짓는 가장 중요한 변 수는 열마하수 M이며, 아음속에서 초음속 영역으로 천이될 때 물리적 양들의 변화에 있어서 일어나는 현상들은 열충격의 형성에 기인하는데 이러한 현상들은 확산 모델로서는 예측될 수 없는 특징들이다. 이상에서 살펴볼 때 non-Fourier 모델에 대해 관심을 기울일 필요가 있다고 사료된다.

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Fracture Mechanics Analysis of Reactor Pressure Vessel Under Pressurized Thermal Shock-The Effect of Elastic-Plastic Behavior and Stainless Steel Cladding- (원자로 용기의 가압열충격에 대한 파괴역학 해석 - 탄소성 거동과 클래드부의 영향 -)

  • Ju, Jae-Hwang;Gang, Gi-Ju;Jeong, Myeong-Jo
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.26 no.1
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    • pp.39-47
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    • 2002
  • Performed here is an assessment study for deterministic fracture mechanics analysis of a pressurized thermal shock(PTS). The PTS event means an event or transient in pressurized water reactors(PWRs) causing severe overcooling(thermal shock) concurrent with or followed by significant pressure in the reactor vessel. The problems consisting of two transients and 10 cracks are solved and maximum stress intensity factors and maximum allowable nil-ductility reference temperatures are calculated. Their results are compared each other to address the general characteristics between transients, crack types and analysis methods. The effects of elastic-plastic material behavior and clad coating on the inner surface are explored.

Weldabilities of 7000 Aluminium Alloys (I) (7000계열을 중심으로 한 알루미늄 합금의 용접 특성 (I))

  • 박성탁;정재필;서창제
    • Journal of Welding and Joining
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    • v.12 no.1
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    • pp.38-43
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    • 1994
  • 고강도 알루미늄합금은 중량이 가벼우면서 인장강도와 항복강도가 높고 가공성, 성형성이 좋아 항공기, 자동차, 선박 등 수송용 재료로 각광을 받고 있으며, 이 중 Al-Zn-Mg계(7000계) 알루미늄 합금은 용접 구조물용 경량소재로 활용범위가 높다. Al-Zn-Mg계 알루미늄 합금은 고온에서 용체화 처리후 저온으로 급냉시킨 재료를 자연시효 또는 인공시효처리를 하여 이 때 석출되는 시효 석출물에 의해 강도를 증가시킨 석출 경화형 합금이다. 그런데, 7000계열 알루미늄합금은 적절한 열처리 작업을 통해 최적의 기계적 성질이 얻어지도록 합금설계가 되어있기 때문에 구조물 제작시 용접에 의한 ARC 열을 받게 되면 열이력(thermal cycle)에 의해 모재의 미세조직이 변화하고 용접 결함이 발생하며 강도의 약화와 함께 내식성 등이 저하한다. 따라서 고강도 알루미늄합금의 용접성을 향상시키기 위해서는 용접부의 미세조직거동과 용접부에 발생하는 용접결함의 현상을 조사하여 용접용 고강도 합금에 필수적으로 요구되는 용접성에 대한 검토가 충분히 이루어져야 한다. 따라서 본 고에서는 알루미늄합금, 특히 7000계열 알루미늄합금에 주목하여, 용접방법, 각종 결함과 대책, 용접부의 시효경화와 응력부식균열 및 기계적 성질 등을 지금까지 보고된 각종 자료를 기초로 하여 3회에 걸쳐 기술하고자 한다.

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2차원 통계학적 난류특성치의 동시 측정 및 연산방법

  • 노병준;김장권
    • Journal of the KSME
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    • v.29 no.5
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    • pp.507-519
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    • 1989
  • 랜덤 신호의 앙상블 통계 처리 방법은 학교 실험실에서나 연구소 실험실 및 산업계 현장의 계측 시스템에 있어서 그 적용 가능성이 매우 커 이에 대한 파급성이 매우 증가할 것으로 생각된다. 특히 본 방법은 값싼 계측 기자재 등으로 구성하여 보다 정확한 자료를 추출함에 있어 최대의 효과를 내고자 한 점이 가장 크게 평가될 수 있을 것으로 사료된다. 한편 열. 유체 유동중 난류 계측에 본 방법을 적용하였을 경우 얻을 수 있는 결과들은 무엇보다도, 열선풍속계, A/D변환기, 컴퓨터 등으로 온라인이 가능하여 유동장내 임의 한 위치에서 분석에 필요한 많은 데이터들은 랜덤신호의 동시 계측 및 연산을 통해 쉽게 얻을 수 있으므로, 한 점을 통과하는 난류 랜덤 신 호로부터 통계학적인 난류 유동 특성의 거동을 보다 쉽게 분석할 수 있다는 점이다. 또한 본 방법을 이용하면, 압력 변환기 및 열전대에서 발생되는 랜덤 신호로부터 열. 유체 유동 등을 통 계학적으로 보다 광범위하게 분석할 수 있게 된다. 끝으로 본 연구에서 언급한 랜덤 신호의 앙 상블 개념의 통계 처리 방법은 현재 널리 보급된 소형 컴퓨터 IBM-ST/AT급에서도 쉽게 적용이 가능하기 때문에 많은 이용이 될 것으로 기대되는 바이다.

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Ageing Characteristics of Porcelain Interface by Forest Fire Thermal Shock (산불 열충격에 의한 자기애자의 계면열화 특성)

  • Han, Se-Won;Choi, In-Hyuk;Lee, Dong-Iil
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2007.06a
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    • pp.454-455
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    • 2007
  • 송전용 자기 애자에 대하여 산물화염 특성과 송전선로의 환경 검토를 토대로 송전용 절연물에 대한 산불화염 열화특성을 1)내열충격 열화와 2) 열충격 싸이클 열화로 나누어 가속시킨 후 절연물의 성능을 시험 평가하였다. 또한 승전용 자기애자 (254mm, 36,000lbs)를 대상으로 실제 삼불열화 조건을 근간으로 기계적, 열적 환경을 고려한 자기애자의의 수축, 팽창 변위에 따른 계면의 응력거동을 열충격 및 내열충격 시험의 결과와 비교 분석하였다.

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A Viscoelasitc Finite Element Analysis of Thermal Nanoimprint Lithography Process (열-나노임프린트 공정의 점탄성 유한요소해석)

  • Kim, Nam-Woong;Kim, Kug-Weon;Sin, Hyo-Chol
    • Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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    • v.14 no.4
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    • pp.1-7
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    • 2007
  • Nanoimprint lithography (NIL) is an emerging technology enabling cost-effective and high-throughput nanofabrication. To successfully imprint a nano-sized pattern, the process conditions such as temperature, pressure, and time should be appropriately selected. This starts with a clear understanding of polymer material behavior during the NIL process. In this work, the squeezing of thin polymer films into nanocavities during the thermal NIL has been investigated based upon a two-dimensional viscoelastic finite element analysis in order to understand how the process conditions affect a pattern quality. The simulations have been performed within the viscoelastic plateau region and the stress relaxation effect has been taken into account.

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A study on the behaviour of cavltation eroslon atalloy metals of slide bearing for internal combustion engine (내연기간용 슬라이드 베어링 합금재의 캐비테이션 침식겅동에 관한 연구)

  • 임우조;안석환;이진열
    • Proceedings of the Korean Society of Tribologists and Lubrication Engineers Conference
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    • 1992.11a
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    • pp.44-49
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    • 1992
  • 액체를 취급하는 기계.장치는 유속 및 회전속도 등이 빠르게 되면 유체충격과 정압의 저하에 따른 국부적 비등으로 인해 캐비테이션(cavitation) 현상이 발생한다. 이러한 캐비테이션현상에 따른 소음과 진동율 초래하고, 또한 기포의 붕괴에 따른 형격압으로 캐비테이션-침식(cavitation-erosion)이 발생하여 기계.장치의 구성재료에 손실이 일어남으로써 이들 기계의 효율을 저하시킴과 아울러 수명을 단종시킬 수 있다. 더욱이 부식성의 액체에 사용되는 기계.장치의 금속재료에는 캐비테이션(erosion-corrosion)이 중첩하여 발생하는 경우는 침식과 부식이 상호간에 가속하는 상승효과 때문에 기계.장치의 수명에 치명적인 영향을 미친다. 따라서 본 연구에서는 초음파 진동장치에 의한 각종 유중에서 베어링 합금 1종, 7종 및 켈-멧 4종에 대한 캐비테이션-침식실험을 실시하여, 침식손상거동및 특성등을 구명하고저 하였다.

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Transition Phenomenon from a Flat Flame to Turbulent Flame Motions by External Laser (외부 레이저에 의한 평면화염에서 난류화염거동까지의 천이현상)

  • Park, June Sung;Choi, Byung Chul;Fujita, Osamu
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.36 no.12
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    • pp.1209-1215
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    • 2012
  • Experiments with premixed flames in a tube have been conducted to investigate the transition phenomenon from a laminar flat flame to turbulent motions. To induce this phenomenon, a flat flame is formed in a tube. Then, the local velocity at the center of the flat flame surface is increased using $CO_2$ laser irradiation. The deformed flame front propagates with an increase in the total flame surface and oscillating instability. Eventually, the flame front accelerates explosively, and it shows turbulent flame motions with a strong noise. The dynamic behaviors of the flame front prior to the turbulent motions are analyzed in this study to elucidate this process. The physical model of the process is presented according to observations.

Thermo-Mechanical Characteristics of a Plate Structure under Mechanical and Thermal Loading (외력과 열하중을 동시에 받는 판구조의 열-기계적 특성)

  • 김종환;이기범;황철규
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.34 no.11
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    • pp.26-34
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    • 2006
  • The thermo-mechanical analysis and test were performed for plate structure under mechanical and thermal loading conditions. Infrared heating system and hydraulic loading system were used to simulate mechanical and thermal environment for the plate structure which is similar to the fin of the airframe. Also, FEM analysis using plastic option was added to evaluate thermo-mechanical behavior. Thermo-mechanical tests were conducted at elevated temperature and rapid heating(10℃/sec) condition with external loading together. To investigate the effect of heating environment, the strength at room temperature was compared with that of elevated temperature and rapid heating condition. A methodology for test and analysis for supersonic vehicle subjected to aerodynamic loading and heating was generated through the study. These experimental and analysis results can be used for designing thermal resistance structures of the supersonic vehicle.

Study of Valve Train Motion According to Valve Clearance (밸브 간극에 따른 밸브트레인 거동 연구)

  • Min, Sunki
    • Journal of the Korea Convergence Society
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    • v.8 no.10
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    • pp.193-199
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    • 2017
  • Mechanical tappet is used to reduce the cost and friction loss compared with hydraulic tappet. But the mechanical tappet doesn't have the ability to control the clearance between cams and valves and is selected by measuring the distance between valves and cams in order to minimize the clearance of valves by considering thermal expansion of valves. So, the valve clearance is nearly zero after fully warming-up periods, but there is valve clearance before warming-up. Especially at cold condition, the clearance is relatively large and can bring about some problems. In this study, the valve motions like lift, velocity, seating velocity and bouncing height were studied at various valve clearance conditions by experiment and analysis. As the valve clearance increases, the ramp area becomes shorten and it causes the valve train motion to have bad effects.