• 제목/요약/키워드: 유효마찰계수

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물리적 불확실성을 내재한 입력변수의 확률 통계 기반 유효 범위 결정 방법 및 신뢰성 평가 (Statistical Effective Interval Determination and Reliability Assessment of Input Variables Under Aleatory Uncertainties)

  • 주민호;도재혁;최수교;이종수
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제41권11호
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    • pp.1099-1108
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    • 2017
  • 동일한 시험조건에서 반복시험으로부터 얻어진 실험 데이터는 이론적으로 동일한 값을 가져야 한다. 그러나 실제 데이터 결과는 다양한 환경 요소들에 의해 발생하는 오차와 불확실성을 가지게 되어 시험 값이 변동량을 가진다. 이는 정확한 실험 데이터를 얻는데 제한사항이 된다. 본 연구에서는 확률통계 방법을 이용하여 불확실성을 가진 입력변수의 유효범위를 결정하는 알고리즘을 제안하였다. 또한 실제 현장에서 사용되는 볼트 체결 마찰계수 데이터를 이용하여 제안된 알고리즘을 적용하여 불확실성을 내재한 입력변수의 유효범위를 산출하고 이에 대한 신뢰성 평가를 하였다.

다공질 유동해석을 위한 Darcy-Weisbach 관계식의 확장 (Expansion of the Darcy-Weisbach Relation for Porous Flow Analysis)

  • 신창훈;박원규
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제41권4호
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    • pp.229-238
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    • 2017
  • 본 연구는 다양한 기하학적 특성을 갖는 다공성 매질의 투과도를 유동조건의 변화와 상관없이 적절히 해석할 수 있는 일반화된 투과도 관계식을 도출하고자 시작되었다. 이에 우선, Darcy-Weisbach 관계식 (Darcy's 마찰유동관계식)의 다공질 유동에의 적용방안을 검토하였다. 결과적으로, Kozeny와 Carman 등의 선행연구를 바탕으로, Darcy-Weisbach 관계식은 다공질 유동해석에 적용이 가능하도록 확장되었다. 또한, 이는 모세관 유동모델을 바탕으로 마찰등가투과도(FEP)로 다시 정의되었다. 이때, 도출된 관계식의 유효성은 Kozeny-Carman 방정식과의 비교를 통해 검증되었고, 제시된 FEP 관계식이 Kozeny-Carman 방정식의 일반화된 형태임도 확인하였다. 결론적으로, 본 연구에서는 Darcy-Weisbach 관계식을 다공질 유동해석에 적용할 수 있도록 적절히 확장하고, 새로운 투과도 산정을 위한 FEP 관계식을 제시하였다.

지오텍스타일 튜브의 시공방법 및 환경적 영향에 관한 연구 (The Construction Technology and the Environmental Effect of Geotextile Tube)

  • 신은철;오영인
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제17권5호
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    • pp.137-145
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    • 2001
  • 지오텍스타일 튜브공법은 준설토, 준설모래, 오염토사 등을 수리학적 채움을 통하여 해양구조물이나 수리학적 구조물을 축조하는 공법이다. 본 연구에서는 지오튜브공법의 국내적용을 위하여, 미국공병단의 최소 요구사항을 바탕으로 지오텍스타일을 선정하여 다양한 실내시험과 현장 적용성 시험을 실시하였다. 실내시험은 지오텍스타일과 토사간의 접촉마찰특성 분석을 위하여 대형직접전단시험을 실시하였으며, 해양구조물 설치시 파도와 조수의 영향으로 인한 토사유출량 분석을 위한 유실율시험을 실시하였다. 또한, 오염토사를 채움토사로 적용할 경우에 장.단기 환경적 영향에 대한 환경시험을 실시하였다. 현장시험은 실내모형시험을 바탕으로 토사와 물의 슬러리 혼합비율에 따른 지오텍스타일 튜브 채움방법 및 유효높이 및 단위중량 등의 계측을 실시하였다. 각종 실내 및 현장시험결과, 채움토사입자의 유실율은 약 5.0~6.0%를 유지하였으며, 지오텍스타일의 투수계수는 $\alpha$$\times$$10^{-4}$cm/sec 이상이 되어야 하며, 물과 토사의 혼합비율은 6:4이상이 되어야 한다. 환경적 영향 분석결과, 오염토사의 적용시 국내환경기준을 만족하는 것으로 나타났다. 또한, 수리학적 펌핑 압력에 대한 지오텍스타일 튜브의 최대 유효높이는 튜브 전체높이의 약 80%의 채움이 완료되었을 시점인 것으로 판단된다.다.

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알루미늄 발포금속의 유효열전도도와 침투율의 측정 (Measurement of effective thermal conductivity and permeability on aluminum foam metal)

  • 백진욱;강병하;김서영;현재민
    • 설비공학논문집
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    • 제11권2호
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    • pp.185-192
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    • 1999
  • Effective thermal conductivities and pressure-drop-related properties of aluminum foam metals have been measured. The effects of porosity and cell size in the aluminum foam metal are investigated in detail. The porosity of the foam metal, considered in the present study, varies from 0.89 to 0.96 and the cell size from 0.65㎜ to 2.5㎜. The effective thermal conductivity is evaluated by comparing the temperature gradient of the foam metal with that of the thermal conductivity-known material. The pressure drop in the foam metal is measured by a highly precise electric manometer while air is flowing through the aluminum foam metal in the channel. The results obtained indicate that the effective thermal conductivities are found to be increased with a decrease in the porosity while the effective thermal conductivities ire little affected by the cell size at a fixed porosity. However, the pressure drop is strongly affected by the cell size as well as the porosity. It is seen that the pressure drop is increased as the cell size becomes smaller, as expected. The minimum pressure drop is obtained in the porosity 0.94 at a fixed cell size. A new correlation of the pressure drop is proposed based on the permeability and Ergun's coefficient for the aluminum foam metal.

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불포화 지반재료의 전단강도정수 추정을 위한 간편법 (A Simple Approach of Estimating the Shear Strength Parameters for Unsaturated Soil-Aggregate Systems)

  • Park, Seong-Wan;Kim, Yong-Rak
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제19권3호
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    • pp.75-82
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    • 2003
  • 본 연구에서는 불포화 토질역학 이론에 근거하여 지반재료의 안정처리로 인해 유발되는 전단강도계수의 변화를 추정하는 방법론을 제안하였다. 지반재료의 유효 점착력과 유효 내부마찰각들이 suction측정값들과 일축압축강도 실험결과를 활용하여 추정되었으며, 안정처리제의 사용량에 따른 효과도 비교하였다. 또한 유전상수 측정실험 결과를 통해서 안정처리에 따른 재료의 suction 변화를 알 수 있었으며, 제안된 방법이 불포화 지반재료의 강도정수를 추정할 수 있음을 보여주고 있다.

반복재하 실험에 의한 고력볼트 철골 보 이음부의 내진거동 연구 (Cyclic Seismic Performance of High-Strength Bolted-Steel Beam Splice)

  • 이철호;박종원
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제2권4호
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    • pp.115-122
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    • 1998
  • 고력볼트로서 슬립이 발생치 않도록 설계된 철골모멘트골조의 보 이음부의 내진거동을 반복재하 실물대 실험을 통하여 평가하였다. 예상과는 달리 모메트 접합부가 극한 소성강도에 도달하기 훨씬 이전에 보 이음부의 슬립이 발생하였다 실험을 통하여 관측된 마찰계수는 규준 공칭값의 50-60%에 불과하였다. 그러나 보 플랜지의 열영향부가 파단에 이르기 까지 슬립 이후의 지압거동을 통하여 증가되는 반복하중을 성공적으로 모멘트접합부로 전달하였다. 즉 반복하중 하에서도 보 이음부의 슬립이 곧바로 구조적 일체성의 상실로 이어지지는 않음이 관측되었다 볼토구멍을 공제한 보 플랜지 유효단면적의 전강도에 기준한 전통적 보 이음부 설계법에 의할 경우 모멘트 접합부의 소성강도 발현 이전에 보 이음부의 슬립발생 가능성이 높다 본 연구에서는 역량설계 개념에 기초하여 강진 작용시의 보 이음부의 설계와 관련한 추가 고려사항을 제안하였다.

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Fin이 부착된 원관내를 통과하는 층류 유동해석 (Analysis of Laminar Flow Through Internally Finned Tube)

  • 정호열;정재택
    • 설비공학논문집
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    • 제14권3호
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    • pp.254-260
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    • 2002
  • There have been many studies for the flow through internally finned tube, since the heat exchangers with fin device derive much attention in heat transfer enhance cent. In this study, analysis of laminar flow through the circular tube with longitudinal fins are investigated. The height and the number of fins are arbitrary. The flow field is assumed to be laminar and conformal mapping is used to obtain analytic solution. From the analytic solution, equi-velocity lines are shown, and the flow rate through the finned tube is calculated for various fin heights and numbers of fins. Darcy friction factor for this finned tube and shear stress distributions on the wall and fin are also considered.

가변구조제어를 이용한 교류 서보 전동기 구동에 관한 연구 (A Study on the drive of the AC servo motor using the variable structure control system)

  • 홍순일;최재용;홍종영
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2002년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.170-173
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    • 2002
  • 시스템이 슬라이딩모드의 존재조건을 만족하는 경우, 전동기의 상태가 전동기의 파라미터에 의존하지 않고 결정되는 절환 초평면에 수렴하기 때문에 파라미터에 불감한 응답을 나타낸다. 본 연구는 소형 유도전동기에 의한 외란 및 파라미터의 변동에 대하여 로바스트(robust)와 동시에 정확한 응답을 나타내는 교류서보 전동기 구동시스템을 실현하는 것이다. 이를 실현하기 위해서 가변구조 제어이론에 기초한 슬라이딩모드 제어를 적용하여 유도전동기 자계 슬립주파수형 벡터제어를 실현한다. 이상적인 전동기에 대한 시뮬레이션의 결과에 의해서 관성, 점성마찰계수, 부하 토오크 등 의 파라미터의 변동 및 외란에 대하여 로바스터성이 있다는 것을 알 수 있고 슬라이딩모드 제어의 도입이 교류전동기 서보제어에 유효한 것을 확인하였다.

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주기적 마모를 고려한 레일표면 경사균열 진전해석 (Rail surface inclined crack growth analysis considering periodic grinding)

  • 전현규;유원희;함영삼
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2011년도 정기 학술대회
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    • pp.493-498
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    • 2011
  • 구름접촉피로는 차륜과 레일의 반복적인 접촉으로 인하여 발생하는 표면손상현상으로 점차 증가하는 레일손상 중 하나이다. 접촉마모 및 주기적 그라인딩보다 균열의 성장속도가 더 빨라 균열진전이 시작되는 최소균열크기(minimum crack size for growth)는 레일의 파괴방지 및 유효한 유지보수전략을 수립하는데 기초자료로 활용된다. 본 연구에서는 최소균열크기를 예측하기 위하여 차륜레일의 접촉에 영향을 미치는 주요 파라미터를 변화시키면서 최소균열크기의 변화를 살펴보았다. 이를 위하여 Fletcher와 Kapoor의 "2.5D"모델을 적용한 시뮬레이션 소프트웨어를 개발하였으며, 최대접촉하중(1174MPa), 표면마찰계수(0.1, 0.2, 0.3 and 0.4), 잔류응력, 접촉에 의한 표면마모(1.0nm/cycle), 그라인딩량(0.3mm/10MGT)을 파라미터로 하여 해석을 수행하였다. 해석결과 최소균열크기는 해석조건에 따라 1.41-1.95mm로 계산되었다.

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CPM을 이용한 평판위 천이경계층에서 벽 마찰응력의 계측 (Measurement of Wall Shear Stress in Transitional Boundary Layer on a Flat Plate Using Computational Preston Tube Method)

  • 전우평;강신형
    • 대한기계학회논문집
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    • 제19권1호
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    • pp.240-250
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    • 1995
  • A CPM (computational preston tube method) was developed to measure wall shear stress in a transitional boundary layer on a flat plate using Preston tubes. Correlation for the displacement factor of Preston tubes was improved for a CPM to be used in the transitional boundary layer. The distribution of skin-friction coefficient was reasonably predicted in the uniform free stream of 3.1% turbulence intensity. Reasonable and accurate estimation of displacement factor of Preston tubes was found to be of crucial importance for the CPM, especially in the laminar boundary layer. The mean velocity profiles of the boundary layer on the plate were also measured and presented.