• 제목/요약/키워드: 유한실린더

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가상경계 유한차분 격자 볼츠만 법을 이용한 평판근처 원형 실린 더 주위의 비압축성 유동에 관한 수치적 연구 (A numerical study of the incompressible flow over a circular cylinder near a plane wall using the Immersed Boundary - Finite Difference Lattice Boltzmann Method)

  • 양희주;정해권;김래성;하만영
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회B
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    • pp.2731-2736
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    • 2007
  • In this paper, incompressible flow over a cylinder near a plane wall using the Immersed Boundary. Finite Difference Lattice Boltzmann Method (IB-FDLBM) is implemented. In this present method, FDLBM is mixed with IBM by using the equilibrium velocity. We introduce IBM so that we can easy to simulate bluff-bodies. With this numerical procedure, the flow past a circular cylinder near a wall is simulated. We calculated the flow patterns about various Reynolds numbers and gap ratios between a circular cylinder and plane wall. So these are enabled to observe for vortex shedding. The numerical results are found to be in good agreement with those of previous studies.

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FEM을 이용한 Push-Pull형 고출력 초음파 트랜스듀서의 설계 (Design of a Push-Pull Type High Power Ultrasonic Transducer with the FEM)

  • 윤양기;노용래
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 2000년도 하계학술발표대회 논문집 제19권 1호
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    • pp.373-376
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    • 2000
  • 기존의 Push-Pull 트랜스듀서보다 간단한 구조를 가지며 출력을 한층 더 높이기 위해서 실린더 중앙에 구동부를 둔 새로운 구조의 Push-Pull 트랜스듀서를 설계하고자 한다. 유한 요소 상용 Package인 ANSYS를 이용하여 트랜스듀서의 모델을 구성한 후, 분석 시 고려되어 지는 길이, 반경, Endcap Edge 형상에 대해 변수로 설정, 변수들의 변화에 대한 음압의 변화 경향을 조사하여 최대 음압을 구현하기 위한 최적 길이, 반경, Endcap Edge 형상을 설정하였다. Endcap의 형상이 수직, 삼각형 형태의 트랜스듀서에서 나타난 결과에서 힘의 전달이 Edge형상이 수직일 때보다는 삼각형일 때가 더 좋은 것을 볼 수가 있었다. 또한 기존의 트랜스듀서를 유한 요소로 설계를 하여서 분석을 하였고, 기존의 트랜스듀서와 비교해 본 결과, 최적 설계한 트랜스듀서가 구조적으로 더 단순한 구조임에도 불구하고 더 큰 음압을 구현할 수 있는 고출력 트랜스듀서라는 것을 입증하였다.

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유체가 채워진 환형공간을 갖는 편심 원통형 셸의 모드 해석 (Modal Analysis of Eccentric Shells with Fluid-Filled Annulus)

  • 정명조;정경훈;박윤원
    • 소음진동
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    • 제10권3호
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    • pp.536-550
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    • 2000
  • 본 연구에서는 유체가 채워진 환형공간을 갖는 편심 원통형 쉘의 모드 특성을 조사하였다. Stokes 변환을 응용한 Fourier 급수전개법으로 고유진동수를 구하는 방법을 전개하여 유체가 채워진 환형공간을 갖는 편심원통형 쉘에 대한 이론적인 해를 구하였고 이를 유한요소법에 의한 값과 비교하였다. 또한 편심된 정도가 원통형 쉘의 모드 특성에 미치는 영향을 검토하였고 편심율에 따른 이들의 특성도 고찰하였다.

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유한요소법을 이용한 제트엔진 디스크의 초소성 단조공정설계 (Process Design in Superplastic Forging of a Jet Engine Disk by the Finite Element Method)

  • 이진희;강범수;김왕도
    • 대한기계학회논문집
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    • 제18권4호
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    • pp.876-886
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    • 1994
  • Process design in superplastic forming to produce a Nickel-base jet engine disk has been carried out using the rigid-viscoplastic finite element method. This study aims at deriving systematic procedures in forging of superalloy engine disk, and develops a simple scheme to control strainrate within a range of superplastic deformation during the forging operation. The new process, a pancake type preform being used, is designed to have less manufacturing time, and more even distribution of effective strain in the final product, while the conventional superplastic forging of an engine disk has been produced from a cylindrical billet. The jet engine company, Pratt & Whitney, provided the basic information on the manufacturing process of superplastic forging of a jet engine disk.

축대칭 잔류응력 측정을 위한 시편의 형상연구

  • 박성한;구송회;이방업;조원만
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 1999년도 제13회 학술강연논문집
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    • pp.11-11
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    • 1999
  • Sach의 Boring out 측정방법은 튜브 또는 실린더 등의 축대칭 부품의 3차원 잔류 응력을 측정하는데 적용할 수 있다. 이 방법은 잔류응력이 층제거시 이완된 변형율로부터 결정된다는 원리에 근거하고 있다. 적용시 가정사항으로는 1) 잔류응력 분포가 축대칭이어야 하고 2) 응력 분포가 축방향을 따라 균일해야 한다는 것이다. 그러나 실제부품은 길이가 제한되어 있기 때문에 잔류응력 분포가 균일하다는 가정이 적용될 수 없다. 본 연구에서는 시편의 길이 대 외경 비를 변화시켰을 때 유한요소해석을 이용하여 층제거시 이완된 변형율로부터 계산된 측정값과 유한요소 해석값을 비교하여 이 측정방법의 적용한계와 타당성을 조사하였으며 얻어진 결론은 다음과 같다. Sach의 Boring out 측정방법을 적용하기 위해서는 부품의 외경 대 길이 비가 3이상일 경우 측정값과 해석값은 거의 일치하는 경향을 보이며 비가 증가할수록 측정오차가 줄어들 것으로 판단된다.

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대형디젤엔진의 열적 피로안전도 분석을 위한 유한요소해석 (Finite Element Analysis of Thermal Fatigue Safety for a Heavy-Duty Diesel Engine)

  • 조남효;이상업;이상규;이상헌
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제12권1호
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    • pp.122-129
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    • 2004
  • Finite element analysis was performed to analyze structural safety of a new heavy-duty direct injection diesel engine. A half section of the in-line 6-cylinder engine was selected as a computational domain. A mapping method was used to project heat transfer coefficients from CFD results of engine coolant flow onto the FE model. The accurate setting of thermal boundary condition on the FE model was expected to result in improved prediction of temperature, cylinder bore distortion, and stresses. Characteristics of high cycle fatigue were investigated by assuming the engine was operated under the following five loading conditions repeatedly; assembly force, assembly force with thermal loading, alternating maximum gas pressure loading at each cylinder combined with assembly force and thermal loading. Distribution of fatigue safety factor was calculated by using it Haigh diagram in which the maximum and the minimum stresses were selected from the five loading cases.

CNG 저장용기의 두부 성형을 위한 열간스피닝 공정에 관한 연구 (Study of Hot Spinning Process for Head of CNG Storage Vessel)

  • 이현우;정성윤;김철
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제37권4호
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    • pp.547-554
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    • 2013
  • 천연가스 자동차에 장착되는 연료저장용기는 크게 두부, 실린더부 그리고 바닥부로 나뉜다. 실린더부와 바닥부에 관한 연구는 이미 충분히 수행되었으나, 두부 성형에 관한 연구 및 설계자료는 전무한 실정이며, 현재 현장 작업자들의 경험이나 시행착오에 의해 제작되고 있다. 본 연구에서는 천연가스 저장용기의 두부 성형 공정인 열간스피닝 공정 분석을 위하여 회전체 소성가공에 적합한 ALE method를 적용하여 유한요소해석을 수행하였다. 성형인자들(이송거리, 성형시간, 소재의 온도, 회전속도)이 성형롤러의 하중 및 두부의 좌굴에 미치는 영향을 분석하고, 이를 토대로 저장용기의 두부성형 가능성을 검토하였다. 또한 성형해석 결과로 제조된 저장용기 두부의 안전성을 평가하기 위하여 파열압력에 대한 용기의 구조해석 및 실험을 수행하였다.

연소기 제작을 위한 전후방 유동성형에서의 성형력 비교 (Comparison of Forming Force on Forward and Backward Flow Forming for Combustion Chamber)

  • 남경오;염성호;홍성인
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2006년도 제26회 춘계학술대회논문집
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    • pp.379-382
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    • 2006
  • 두께가 얇고 길이가 긴 튜브 제품을 생산하기 위한 방법으로 유동성형 공정이 많이 이용되고 있으며 이는 다른 가공방법에 비해 성형력이 작고 유동성형에 의해 가공된 제품의 기계적인 강도가 우수하며 가공 후 표면 품질이 좋기 때문이다. 특히 유동성형은 로켓 모터 케이스, 연소기, 유압 실린더 그리고 고압용기 등과 같은 고정밀도의 두께가 얇은 실린더 제품을 생산하기 위한 적합한 공정이다. 본 논문에서는 3개의 롤러를 가지는 전후방 유동성형에 대한 유한요소해석을 통해 가공깊이와 가공속도가 성형력에 미치는 영향을 살펴보았다. 다양한 가공깊이와 가공속도 조건에서 얻어진 전후방 유동성형에서의 축방향과 반경방향의 성형력을 비교하였다.

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유한한 공간에서 $^{133}Cs$ 원자핵 반감기의 변화에 대한 연구 (The Possible Modification of the Half Life of the $^{133}Cs$ nucleus in the Finite Space)

  • 정문택;동경래
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제32권2호
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    • pp.213-218
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    • 2009
  • 감마선 원천핵을 두 개의 금속 평행판 사이, 실린더나 구와 같은 유한한 공간 내부에 놓았을 때 에너지 준위폭이 어떻게 변경되는가에 대하여 이론적으로 조사했다. 2개의 금속판에 의해 뒤쪽 산란된 감마선이 원천핵에 재흡수됨으로써 $^{133}Cs$핵의 여기상태(81 keV)의 에너지폭은 평행판 간격이 1.0 mm일 때 4.2 K에서 3.7% 정도 감소됨을 볼 수 있었다. 여기서 금속판은 두께 0,5 mm, 반경이 3 cm이며 금으로 만들었다. 반경 1.0 mm, 두께 0.5 mm, 길이 5 cm의 실린더 금판에 의해 뒤쪽 산란되었을 때에는 4.2 K에서 6.5% 에너지 폭이 좁아지는 결과를 얻었다. 또한, 두께 0.5 mm, 반경 1.0 mm의 금으로 된 구 안에 원천핵을 놓았을 때 4.2 K에서 18.2% 에너지준위 폭이 감소하였다. 이러한 에너지 준위 폭의 감소는 그 준위의 반감기가 연장된 것을 의미한다.

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동전모양 균열이 존재하는 이상복합체의 에너지해방율 산정 (Determination of Energy Release Rate of Penny-shaped Interface Crack on Bimaterial Cylinder)

  • 양성철;서영찬;박종원
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제15권3호
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    • pp.389-398
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    • 2002
  • 동전모양의 균열이 이상복합 실린더 계면에 존재하는 혼합모드 조건(I, II)에 대해 유한요소법을 사용하여 에너지해방율을 구하였다. 두재료의 탄성비와 노치율을 변화시켜 상업용 FEM 프로그램인 ABAQUS로부터 얻은 결과를 가상 균열법과 J 적분법에 적용하였으며 에너지해방율을 구하여 무차원함수로 표현하였다. 모드 II의 무차원 에너지해방율($\sqrt{G_{II}E^*}/\sqrt[p]{\pi a}$)은 균열길이와 탄성비가 증가되면서 그 값이 증가됨을 알수 있었다. 반면, 모드 I의 무차원 에너지해방율($\sqrt{G_{I}E^*}/\sqrt[p]{\pi a}$)은 탄성비가 증가하면서 그 값이 감소하며, 두재료의 탄성비가 3 이상인 경우에 균열길이가 증가되면서 무차원 에너지해방율이 감소하다가 다시 증가하게 나타났다. 또한 수치해석된 결과치를 무한판 실린더의 응력확대계수에 대한 정해와 비교하여 본 해석의 신뢰성을 확보하였다.