• Title/Summary/Keyword: 유동응력

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Prediction of Residual Stresses in Injection Molded Parts considering packing and cooling Stages (보압과 냉각 과정을 사출성형 제품의 잔류 응력 예측)

  • 윤재륜
    • The Korean Journal of Rheology
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    • v.9 no.1
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    • pp.16-26
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    • 1997
  • 사출 성형된 제품에서 발생하는 잔류응력은 최종 제춤의 기하학적 정밀도와 기계적 성질 및 열적 성질에 영향을 미친다. 사출성형된 제품의 잔류응력을 예측하기 위해서는 먼 저 열 및 유동장의 해석을 수행하여야 하고이를 위해서는 사출 성형의 세단계. 즉 충전, 보 압, 냉각을 모두고려해야한다. 검사체적 방법에 기초한 혼합 유한요소/유한차분방법을 사용 하는 수치 해석적 기법에 의하여 충전과정가 후충전 과정의 유동장 해서을 수행하였다. 일 반화된 헬레쇼 유동을 가정하였고 보압과 냉각과정시의 고본자의 압축성을 고려하였다. 점 도의 전단 변형률의 크기와 온도에 대한 의존성은 개선된 크로스 모델을 사용하여 나타내었 다. Tait에 의해 제안된 상태방정식은 고분자의 온도, 압력, 부피의 상호관계를 묘사하는 좋 은 방법을 제공하였다. 유동해석을 통하여 전 공정에 걸쳐서 온도와 압\ulcorner장의 변화에 대한 데이터를 얻었고 제품의 고체 응력해석의 입력 데이터로 사용하였다. 유한요소응력해석에는 평면 응력요소를 사용하였다. 다양한 형태의 금형에 대해서 공정 변수들을 달리하여 유동장 의 해석과 잔류응력의 계산을 수행하였다. 이로부터 공정조건과 유동장의 관계를 밝히고 최 종 제춤의 잔류 응력에의 영향을 고찰하였다.

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Coupled Analysis of Injection Molding Filling and Fiber Orientation including In-Plane Velocity Gradient Effect (평면 속도구배 효과를 포함한 사출성형 충전유동과 섬유배향의 연계 해석)

  • 권태헌
    • The Korean Journal of Rheology
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    • v.6 no.2
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    • pp.104-118
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    • 1994
  • 단섬유 보강 플래스틱 재료의 사출성형 충전공정에서 금형재의 유동장이 섬유 배향 상태를 형성하는데 중요한 역할을 할 뿐만 아니라 섬유의 배향상태가 역으로 유동장에 영향 을 미친다. 충전유동과 섬유 배향의 연계해석을 위하여 단섬유에 의한 추가적인 응력을 포 함하는 Dinh과 Armstrong의 이방성 구성방정식을 충전유동의 해석에 도입하였다. 평명방향 으로의 속도구배에 의한 응력을 고려하여 새롭게 유도된 압력 지배방정식과 에너지방정식을 유한요소법과 유한차분법을 이용하여 풀고 동시에 2차배향텐서의 변화방정식을 4차 Runge-kutta 방법을 이용하여 풀었다. 절점 게이트 주변의 확장유동영역과 라인게이트를 통한 수축유동영역에서 평면방향으로의 속도구배에 의한 응력이 유동장에 미치는 영향을 고 찰하였다. 확장유동영역에서는 평면방향으로의 속도구배에 의한 영향이 추가적인 유량으로 나타나면서 주어진 유량조건하에서 평면방향으로의 속도구배에 의한 응력을 고려하지 않은 경우보다 작은 압력구배를 나타냈다. 수축유동영역에서는 위와 반대의 결과를 보였다. 이러 한 경향은 섬유의 부피분율이증가하거나 모양비가 커짐에 따라 증가한다.

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Instrumented Indentation Technique: New Nondestructive Measurement Technique for Flow Stress-Strain and Residual Stress of Metallic Materials (계장화 압입시험: 금속재료의 유동 응력-변형률과 잔류응력 평가를 위한 신 비파괴 측정 기술)

  • Lee, Kyung-Woo;Choi, Min-Jae;Kim, Ju-Young;Kim, Kwang-Ho;Kwon, Dong-Il
    • Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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    • v.26 no.5
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    • pp.306-314
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    • 2006
  • Instrumented indentation technique is a new way to evaluate nondestructive such mechanical properties as flow properties, residual stress and fracture toughness by analyzing indentation load-depth curves. This study evaluated quantitatively the flow properties of steels and residual stress of weldments. First, flow properties can be evaluated by defining a representative stress and strain from analysis of deformation behavior beneath the rigid spherical indenter and the parameters obtained from instrumented indentation tests. For estimating residual stress, the deviatoric-stress part of the residual stress affects the indentation load-depth curve, so that by analyzing the difference between the residual-stress-induced indentation curve and residual-stress-free curve, the quantitative residual stress of the target region can be evaluated. The algorithm for flow property evaluation was verified by comparison with uniaxial tensile test and the residual stress evaluation model was compared to mechanical cutting and ED-XRD results.

Thermodynamic Properties and Self Diffusions from Rheological Parameters of Eyring-Halsey Model (Eyring-Halsey 모델의 유동파라메타로부터 열역학 성질과 자체 확산)

  • Kim, Nam Jeong
    • Journal of the Korean Chemical Society
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    • v.58 no.3
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    • pp.251-257
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    • 2014
  • The stress relaxation of poly(methyl acrylate)-poly(acrylonitrile) copolymer samples were carried out in air and distilled water at various temperatures using the tensile tester with the solvent chamber. The rheological parameters were obtained by applying the experimental stress relaxation curves to the theoretical equation of the Eyring-Halsey non-Newtonian model. The self diffusion, hole volume, viscosities, and thermodynamic parameters of copolymer samples were calculated from rheological parameters and crystallite size in order to study of flow segments in amorphous region. It was observed that the rheological parameters of these copolymer samples are directly related to the self diffusion, hole volume, viscosities, and thermodynamic parameters of flow segments.

Analysis for the Flow and Wall Shear Stress with the Diameter Ratios of an Abdominal Aortic Aneurysm in a Pulsatile Flow (맥동 유동에서 복부 대동맥류의 직경비에 따른 유동 및 벽면전단응력 해석)

  • 모정하
    • Journal of Biomedical Engineering Research
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    • v.23 no.3
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    • pp.181-187
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    • 2002
  • The objective of the present study was to two-dimensionally investigate the characteristics of flow and wall shear stress under pulsatile flow in the aneurysm which is a local dilatation of the blood vessel for pulsatile flow. The numerical simulation using the commercial software were carried out for the diameter ratios(ratio of maximum diameter of aneurysm to the diameter of blood vessel) ranging from 1.5 to 2.5 and Womersley number, 15.47. It was shown that a recirculating flow at the bulge was developed and disappeared for one Period and the strength of vortex increased with the diameter ratio Especially. at time of 3.19s. the very weak recirculating flow was developed at the left upper sites of the aneurysm. The maximum values of the wall shear stress increased in Proportion to the diameter ratio. However. the Position of a maximum wall shear stress was the distal end of the aneurysm(z = 35mm) regardless of the diameter ratios.

Reynolds Shear Stress Distribution in Turbulent Channel Flows (난류 채널 유동 내부의 레이놀즈 전단 응력 분포)

  • Kim, Kyoung-Youn
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.36 no.8
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    • pp.829-837
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    • 2012
  • Direct numerical simulations were carried out for turbulent channel flows with $Re_{\tau}$ = 180, 395 and 590 to investigate the turbulent flow structure related to the Reynolds shear stress. By examining the probability density function, the second quadrant (Q2) events with the largest contribution to the mean Reynolds shear stress were identified. The change in the inclination angle of Q2 events varies with wall units in $y^+<50$ and with the channel half height in y/h > 0.5. Conditionally averaged flow fields for the Q2 event show that the flow structures associated with Reynolds shear stress are a quasi-streamwise vortex in the buffer layer and a hairpin-shaped vortex in the outer layer. Three-dimensional visualization of the distribution of high Reynolds shear stress reveals that the organization of hairpin vortices in the outer layer having a size of 1.5~3 h is associated with large-scale motions with high Reynolds shear stress in the outer layer.

Numerical Study on Unsteady Turbulent Flow Around Square Cylinder (정사각 실린더 주위 비정상 난류 유동에 대한 수치적 연구)

  • Lee, Ho-Jun;Yu, Byeong-Hun;Lee, Chang-Hun;Choe, Jeong-Il
    • Proceeding of EDISON Challenge
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    • 2012.04a
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    • pp.69-72
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    • 2012
  • 본 연구에서는 정사각형으로 모델링된 실린더 주위에 균일한 유동이 흐를 때 나타나는 이차원 난류 유동을 분석하였다. EDISON-CFD를 이용하여 정사각 실린더 표면에서의 전단응력 분포 및 유동 현상을 시뮬레이션 하였다. 선행 연구 결과의 $\bar{C_D}$, ${C_L}^{\prime}$ 값과 비교하여 결과의 유효성을 검증하였다. 또한, 비정상 층류 유동(Re=100)과 비교하여 난류 유동(Re=22,000)의 특성을 분석하였고, 와 흐름에 의하여 정사각 실린더 표면이 받는 전단응력을 자세히 분석하였다.

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Design of Reduced Shear Stress with High-Viscosity Flow Using Characteristics of Thin Film Flow on Solid Surfaces (완전접촉 경계면 위의 박막유동 특성을 이용한 고점도 전단유동에 따른 표면응력 감소 설계)

  • Park, Boo Seong;Kim, Bo Hung
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.38 no.12
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    • pp.1027-1034
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    • 2014
  • The shear stress on a surface due to the thin film fluid flow is an important issue. In case of a rotating disk, the fluid is delivered to the edge of the disk by centrifugal force, which acts as a body force on the fluid. Wear of a surface is affected by the shear stress acting on the surface and curvature. In this study, we utilize computational fluid dynamics software to model the ratio of curvature and local shear stress on solid surfaces. The key goal of the study is to determine an optimized curvature for the thin film fluid flow on a solid surface in order to minimize the local shear stress affecting the wear of this surface. Our results on the effects of curvature will be utilized for the design of devices that utilize thin film fluid flow on a solid surface, such as rotating-disk spray systems and thin film coating.

Force Analysis of the Face Milling Process by Shear Flow Stress Model (전단유동응력에 의한 정면밀링의 절삭력 해석)

  • 이우영;신효철
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.13 no.6
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    • pp.1170-1182
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    • 1989
  • 본 연구에서는 해석 기하학적인 접근 방법으로서 전단응력으로 표현되는 3차원 절삭이론을 유도하고 이것을 정면밀링의 해석에 적용하여 기본적인 파라메트 들은 실험이 비교적 용이한 선삭에서 결정하고 그들을 이용하여 밀링절삭력을 유효 하게 예측할 수 있도록 하는 방법을 제시하였다.

A Simultaneous Fluid -Structure Modeling of the End-to-End Vascular Graft Anastomosis (인조혈관의 단단문합에 대한 유동과 구조의 동시해석)

  • 김영호
    • Journal of Biomedical Engineering Research
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    • v.20 no.5
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    • pp.593-599
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    • 1999
  • 수축절정기에 0.2mm, 0.4mm 두께의 소구경 인조혈관의 내경3.2mm의 동맥에 문합한 단단문합 주위의 유동과 구조해석을 동시에 수행하였다. 유동해석 결과 속도분포 및 벽단전률은 타 연구결과와 매우 유사하며 이론해와 매우 유사함을 보였다. 유동에 의해서 문합부 주위에 작용하는 응력은 문합부에 집중되며 이는 수십만 pa에 달했다. 또한 인조혈관과 동맥에 작용하는 원주방향의 응력을 이론해와 비교한 결과 서로 유사함을 보였으며 두께가 얇은 인조혈관을 사용하는 경우 문합부의 compliance mismatch 는 개선되나 반대로 응력은 더 많이 받음을 알 수 있었다. 본 연구를 통해서 유체에 의하여 혈관이 영향을 받는 심혈관계 현상을 연구하는데 있어서 이와 같은 유체-구조 상호작용을 고려하여 동시에 해결 하는 방법은 매우 유용할 것으로 생각된다.

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