• 제목/요약/키워드: 자유체적 이론

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2차원 유한체적법을 이용한 비정상상태 자유수면 모의에 관한 연구 (A Study on Unsteady Free Surface Flow Simulation Using Two-Dimensional Finite Volume Method)

  • 정우창;황만하
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2008년도 학술발표회 논문집
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    • pp.664-668
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    • 2008
  • 본 연구에서는 비정상상태 자유수면 모의를 위해 2차원 유한체적법을 이용한 수치모형을 개발하였으며, 이론적인 해석해 및 수리실험을 통한 실측자료를 이용하여 검증하였다. 개발된 모형은 지배방정식으로 비선형 및 보존형 2차원 천수방정식(shallow water equation)을 이용하였으며, 동적메모리 할당 기능이 포함된 Fortran-90으로 코딩되었다. 또한 구조화된 격자 및 비구조화 격자 시스템에도 적용될 수 있도록 모형을 구성하였으며, 불규칙한 하상지형에 의해 수치진동을 감소시키기 위해 본 모형에 well-balanced HLLC 기법을 적용하였다. 모형의 적용성을 검증하기 위하여 1차원의 경우 젖은/마른 하상 조건하에서의 댐 붕괴파 문제와 하상이 변화하는 지형 구간을 통과할 때 발생되는 천이류에 대한 문제 그리고 시간에 따라 변화하는 수위와 지형 조건에서의 wetting & drying에 대한 문제에 적용하였으며, 2차원의 경우 전통적인 댐 붕괴파 문제 및 구조물에 미치는 댐 붕괴파의 영향에 대한 수리모형실험을 통한 실측자료를 이용하여 검증하였다. 검증결과 본 모형을 통해 계산된 수치해는 이론적인 해석해와 실측자료에 거의 정확히 일치하였으며, 향후 실제 하천 자료를 이용하여 모형의 현장 적용성을 검증할 것이다.

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자유 체적이론을 고려한 급냉 폴리스티렌판에 발생하는 잔류응력과 복굴절 형성에 관한 연구 (A Study on the Prediction of Thermally-Induced Residual Stress and Birefringence in Quenched Polystyrene Plate Including Free Volume Theory)

  • 김종선;윤경환
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제27권1호
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    • pp.77-87
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    • 2003
  • The residual stress and birefringence in injection-molded plastic parts can be divided into the flow-induced residual stress and birefringence produced in flowing stage, the thermally-induced residual stress and birefringence produced in cooling stage. However, the physics involved in the generation of the thermally-induced residual stress and birefringence still remains to be understood. Because polymer experiences viscoelastic history near the glass-transition temperature it is hard to model the entire process. Volume relaxation phenomenon was included to predict the final thermally-induced residual stress and birefringence in quenched plastic parts more accurately. The present study focused on comparing the predicted values far thermally-induced residual stress and birefringence with and without volume relaxation behavior (or free volume theory) under free and constrained quenching conditions. As a result, tile residual stress remained as a tensile stress at the center and as a compressible stress near the surface for the free quenching cases. In contract the residual stress remained as a compressible stress at the center and as a tensile stress near the surface fur the constrained quenching cases. The residual birefringence remained as minus values at the center and as plus values near the surface for the free quenching cases. Interestingly the residual birefringence showed minus values in entire zone for the constrained quenching cases. In the prediction of birefringence only the case including free volume theory showed the correct result for the distribution of birefringence in thickness direction.

Theoretical Considerations on Effect of Environments on Strain Hardening

  • Lee, Byoung-Whie
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제3권1호
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    • pp.21-31
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    • 1971
  • 금속의 소성변형에 필요한 일의 일부는 전표면자유에너지 (Total Surface Free Energy)의 변화에 소모된다. 전표면자유에너지 변화는 비표면 자유에너지 (Specific Surface Free Energy)에 의해 변화하며 비표면자유에너지는 분위기에 따라 달라 진다. 열역학적규명, 체적불변율과 흡착으로 인한 두 개의 판이하게 다른 강화 혹은 약화를 초래하는 전위(Dislocation) 상호작용기구를 기반으로 금속의 소성변형으로 인한 가공경화, 응력 및 에너지에 미치는 분위기의 영향을 이론식으로 도출했다. 이론식은 진공중금속표면장력 (${\gamma}$$_{s}$), 개면장력 (${\gamma}$$_{se}$ ), 포면전위밀도($\rho$$_{s}$), 내부전위 밀도($\rho$$_{i}$)와 표면노출율(f)의 함수로 표시할 수 있었다. 이론식을 이용하여 각기 다른 분위기내에서의 금속의 기계특성을 예측 비교해봤다.다.다.

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형상기억합금 선을 삽입한 복합재료 적층판의 열적 좌굴 및 진동 해석 (Thermal Buckling and Vibration Analysis of Composite Laminated Plates Using Shape Memory Alloy Fibers)

  • 박재상;김지환
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2001년도 추계학술대회논문집 II
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    • pp.916-921
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    • 2001
  • 형상기억합금 선(Shape Memory Alloy Fibers : SMA Fibers)을 삽입한 복합재료 평판의 고온 환경에서의 열적 좌굴 및 진동 해석을 유한요소법을 이용하여 수행하였다 1 차 전단변형이론을 적용하여 적층판을 모델링하였고, 온도 변화 효과는 적층판의 전 영역에서 균일한 온도 분포로 가정하였다. 형상기억합금 선의 온도에 대한 비선형 재료 성질을 고려하여 열적 좌굴 해석 수행 시 반복 계산법을 이용하였고, 자유 진동 해석에서는 시스템의 자유도를 줄이기 위하여 Guyan-Reduction(CR)을 사용하였다. 온도 변화와 형상기억합금 선의 체적비(volume fraction) 및 초기 변형률(initial strain) 변화에 따른 임계 온도와 고유 진동수의 특성을 해석하였다.

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사출/압축 성형 Center-Gated 디스크에서의 잔류 응력과 복굴절의 수치 해석 (I) - 모델링 및 기본 결과 - (Numerical Analysis of ]Residual Stresses and Birefringence in Injection/Compression Molded Center-gated Disks (I) - Modeling and Basic Results -)

  • 이영복;권태헌;윤경환
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제26권11호
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    • pp.2342-2354
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    • 2002
  • The present study has numerically predicted both the flow -induced and thermally-induced residual stresses and birefringence in injection o. injection/compression molded center -gated disks. Analysis system for entire molding process was developed based on an ap propriate physical modeling including a nonlinear viscoelastic fluid model, stress-optical law, a linear viscoelastic solid model, free volume theory for density relaxation phenomena and a photoviscoelasticity and so on. Part I presents physical modeling a nd typical numerical analysis results of residual stresses and birefringence in the injection molded center-gated disk. Thermal residual stress was found to be extensional near the center, compressive near the surface and tend to become toward tensional at the surface. A double-hump profile was obtained across the thickness in birefringence distribution: nonzero birefringence is found to be thermally induced, the outer peak is due to the shear flow and subsequent stress relaxation during the filling stage a nd the inner peak is due to the additional shear flow and stress relaxation during the packing stage. Predicted birefringence including both the flow -induced and thermally-induced one becomes quite similar to the experimental one.

자유체적이론을 고려한 플라스틱의 급냉시 잔류응력의 분포 (The Distribution of Residual Stresses in Quenched Plastic Parts including Fee Volume Theory)

  • 김종선
    • 한국소성가공학회:학술대회논문집
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    • 한국소성가공학회 2000년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.106-111
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    • 2000
  • The residual stresses in molded plastic parts can be divided into the flow induced residual stresses produced in flowing stages and the thermally induced residual stresses produced in cooling state. Reducing residual stresses in the final parts is one of the goals in recent study. The present study focused on comparing the predicted values for thermal residual stresses in freely and constrained quenched plastic plates with and without free volume theory. As a result the final residual stresses showed the opposite pattern in thickness direction. furthermore by applying free volume theory the predicted residual stress at the center showed about 50% of the values without free volume theory for constrained quenched case.

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콘크리트 슬래브 건조수축 응력 감소에 관한 초기연구 (A Preliminary Study on Reduction of Shrinkage Stress in Concrete Slabs)

  • 박정우;정영도;임진선;정진훈
    • 한국도로학회논문집
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    • 제11권4호
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    • pp.87-94
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    • 2009
  • 콘크리트 슬래브는 타설 후 온도와 수분 변화를 통해 체적이 변화한다. 수분증발에 의하여 발생한 건조수축은 슬래브의 자중이나 하부층과의 마찰 등에 의하여 구속되어 슬래브 내부에 응력이 유발된다. 선행 연구에 의하면 건조수축에 의하여 발생된 실제 인장응력은 이론적으로 예측된 값보다 작은 것으로 보고되었다. 이는 부분적으로 구속된 슬래브에서 발생하는 초기 재령 콘크리트의 점탄성에 기인한 응력감소 현상이다. 본 연구에서는 재령에 따른 콘크리트의 응력감소 현상을 조사하기 위하여 구속된 원주형, 구속되지 않은 자유건조 원주형, 그리고 자유건조 각주형 콘크리트 시편의 변형률을 측정하였다. 재령 1, 3, 7, 14, 28일에 콘크리트의 탄성계수를 측정하였으며 관입저항 실험을 실시하였다. 실험결과를 기존 연구자들이 제안한 이론식에 대입하여 구속된 원주형 콘크리트 시편의 응력감소를 계산할 수 있었다. 향후 본 연구의 결과를 바탕으로 구속된 콘크리트 시편의 응력감소 현상을 콘크리트 포장의 설계에 적용할 예정이다.

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현대 실천철학에서 칸트 공통감 이론의 중요성 - 자율성과 연대성을 중심으로 - (The Importance of Kant's 'Sensus Communis' in the Contemporary Practical Philosophy : Focused on the Relation between Autonomy and Solidarity)

  • 김석수
    • 철학연구
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    • 제123권
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    • pp.57-86
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    • 2012
  • 현대철학에 이르러 많은 철학자들이 근대철학을 흔히 주체철학, 의식철학으로 규정하고, 이 철학의 유아론적인 면을 극복하기 위해 의사소통이론, 해석학, 해체론 등을 통해 다양한 모색을 하고 있다. 실천철학의 영역에서도 이들, 특히 공동체주의자들은 근대 자유주의 철학이 주체의 자유와 권리만을 정당화하는 고립된 자율성을 벗어나지 못하고, 따라서 타자와의 관계도 형식적으로 처리함으로써 전통적인 공동체의 연대성을 붕괴시키고 말았다고 비판한다. 이들은 칸트철학에 대해서도 똑 같은 맥락에서 비판하고 있다. 그러나 이러한 비판은 무리가 있다. 왜냐하면 칸트는 자기 이전의 근대 주체철학이나 자유주의 철학을 그대로 추구하지 않고 이들의 한계를 비판하고 극복하려고 했기 때문이다. 그는 주체성에 머물러 있는 철학자가 아니라 주체와 주체 사이의 소통 가능성 문제에 대해서도 고민하는 모습을 보여주고 있다. 그 대표적인 곳이 바로 '공통감'을 다루는 부분이다. 그는 이곳에서 상상력의 자유로운 놀이를 통한 지성과의 합치를 취미판단과 연관을 짓고, 또 이 취미판단의 보편적 타당성의 가능 근거로서 공통감을 요청하고, 이것을 취미판단에 대한 당위적 원리이자 이념으로 설정하고 있다. 취미판단의 주관적 원리로서의 이 공통감은 '판단 주체의 자기 내적 관계'에만 머무르지 않고 '공동체적 감각의 이념'으로서 '판단 주체들 사이의 소통 가능성'에도 관계한다. 공통감을 통해 공동체 구성원들의 조화를 모색하는 그의 이러한 시도는 오늘날 자유주의가 중시하는 자율성과 공동체주의가 중시하는 연대성 사이에서 발생하고 있는 대립을 극복할 수 있는 가능성을 제공해준다. 특히, 그의 공통감 이론이 '비판적 해석학'과 '관계적 자율성'의 이론으로 발전될 경우, 그의 이론은 전통사회와 근대사회의 부정적 요소를 극복하고 현대사회의 고립적 자아들 사이의 갈등을 넘어 새로운 관계를 모색하는 길에 이바지할 수 있다. 이런 의미에서 칸트 공통감 이론은 현대철학, 특히 자율성과 연대성을 둘러싸고 논의되는 오늘날의 실천철학에서 여전히 중요한 의미를 지니고 있다.

사출/압축 성형 Center-gated 터스크에서의 잔류 응력과 복굴절의 수치 해석 (II) - 공정조건의 영향 - (Numerical Analysis of Residual Stresses and Birefringence in Injection/Compression Molded Center-gated Disks (II) - Effects of Processing Conditions -)

  • 이영복;권태헌;윤경환
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제26권11호
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    • pp.2355-2363
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    • 2002
  • The accompanying paper, Part 1, has presented the physical modeling and basic numerical analysis results of both the flow-induced and thermally-induced residual stress and birefringence in injection molded center gated disks. The present paper, Part II, has attempted to investigate the effects of various processing conditions of injection/compression molding process on the residual stress and birefringence. The birefringence is significantly affected by injection melt temperature, packing pressure and packing time. Birefringence in the shell layer increases as melt temperature gets lower. The inner peak of birefringence increases with packing time and packing pressure. On the other hand, packing pressure, packing time and mold wall temperature affect the thermally-induced residual stress rather significantly in the shell layer, but insignificantly in the core region. Injection/compression molding has been found to reduce the birefringence in comparison with the conventional injection molding process. In particular, mold closing velocity and initial opening thickness in the compression stage of injection/compression molding process have significant effect on the flow-induced birefringence, but not on tile thermal residual stress and the thermally induced birefringence.

Bag-Finger형 스커트의 변형모델과 규칙파중 공기부양선의 운동해석 (A Deformation Model of a Bag-Finger Skirt and the Motion Response of an ACV in Waves)

  • 이경중;이기표
    • 대한조선학회논문집
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    • 제29권2호
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    • pp.48-59
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    • 1992
  • 본 논문에서는 규칙파중에서 공기부양선의 운동응답에 미치는 스커트의 변형에 대한 연구가 이루어졌다. Bag과 부양실내의 공기는 압축성 유체로 또한 각각의 체적내에서 압력은 공간상으로 일정하다고 가정하였다. 부양압력에 의한 자유표면의 변형은 선형포텐셜 이론을 사용하였으며, 부양압력을 진동하며 일정속도로 전진하는 압력면으로 대치하여 구하였다. Bag-Finger형 스커트는 표면적이 변화하지 않는 상태에서 변형한다고 가정하여, 압력변화와 자유표면 상승에 대한 변형모델을 제시하였고, 스커트의 복원력과 복원모멘트가 공기부양선의 상하동요, 종동요에 미치는 영향을 해석하였다. Bag내의 압력과 부양압력을 변화시키며 또 스커트의 모양을 변화시키면서 파중에서 공기부양선의 운동응답을 계산하였다.

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