• Title/Summary/Keyword: 전단유동응력

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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.

Hysteresis Loops of cement Paste Measured by Oscillatory Shear Experiments (동적전단유동하에서 측정된 시멘트 페이스트의 히스테리시스곡선)

  • L. Erwin
    • The Korean Journal of Rheology
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    • v.5 no.2
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    • pp.99-108
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    • 1993
  • 시멘트 페이스트의 비선형적 점탄성 거동을 연구하기 위해 동적인 전단 유동 시험 이 수행되었다. 전단응력과 전단변형 또는 전단변형율간의 관계를 보여주는 히스테리시스 곡선을 얻기 위하여 전단응력이 연속적으로 측정되었다. 이는 기존의 주파수 혹은 변형의 증가에 의한 실험(frequency or strain sweep experiment)과는 달리 저자에 의해 수정된 점 성계(HAAKE Model RV20/RC20/CV20N)의 조정프로그램을 이용하여 수행되었다. 동적 전 단유동시험에서 얻어진 히스테리시스곡선은 시멘트 페이스트가 전단변형을 받는 동안 선형 탄성, 입자간 연결고리의 파괴 및 점성유체 거동을 보여준다. 측정된 항복전단응력은 전단변 형율의 증가에 따라 파우어함수(Power low equation)에 의해 증가함을 보여준다.

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A Study on the Measurement of Wall Shear Rate in the Abdominal Aortic Aneurysm (복부대동맥류 벽 전단변형률 측정에 관한 연구)

  • 오성은;이계한
    • Journal of Biomedical Engineering Research
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    • v.21 no.2
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    • pp.181-187
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    • 2000
  • 동맥의 일부분이 팽창하는 동맥류는 파열로 인한 높은 사망률을 야기한다. 동맥류의 발생 및 파열에는 혈관벽의 구조적 약화와 혈류에 의한 응력이 중요한 역할을 하며, 혈류에 의해 혈관벽에 가해지는 전단응력은 간접적으로 혈관벽 구조를 변화시키고, 직접적으로 혈관벽에 응력을 가하므로 동맥류 파열에 영향을 미치는 중요한 혈류역학적 인자이다. 동맥류가 자주 발생하는 복부대동맥류 모델을 제작하여 정상류와 맥동류 유동에서 광색성 염료를 이용한 유동가시화 방법으로 벽 전단변형률을 측정하였다. 벽전단변형률은 동맥류 내부에서 감소하여 음의 값을 가지며, 동맥류 최대확장부 후부에서 다시 증가하여 확장부가 끝나는 위치에서 동맥 벽에 비해 약 1.5배 정도의 큰 전단변형률 값을 가졌다. 동맥류 최대확장부 후부에서는 벽전단변형률의 방향의 바뀌며, 위치에 따른 전단변형률의 변화가 크게 나타났다. 맥동류 유동에서는 동맥류의 위치에 따라 시간에 따른 벽전단형률 파형이 측정되었다. 동맥류 내부에서는 전단변형률의 크기가 작고 그 방향이 시간에 따라 변화가 심하였으므로 혈관벽의 구조변화가 발생하기 쉬운 지역으로 지목된다. 동맥류 최대 확장부 후부는 위치 및 시간에 따른 전단변형률의 변화가 심하며, 혈관벽 응력이 최대값을 갖는 지역이므로 동맥류의 파열이 발생하기 쉬운 지역으로 예측된다.

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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.

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.

유체의 유동조건하에서의 세포의 반응

  • Lee, Nam-U;Park, Jae-Seong
    • Journal of the KSME
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    • v.51 no.10
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    • pp.34-38
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    • 2011
  • 이 글에서는 유체의 유동에 기인한 전단응력이 세포에 가해질 때 그 전단응력의 크기 및 세포의 종류에 따른 세포의 상태 변화를 관찰하는 연구 동향에 대하여 소개하고자 한다.

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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.

Measurement of Two-Dimensional Skin Friction Distribution Using the Overall Fringe Images (간섭영상을 이용한 이차원 표면전단응력 분포 측정에 관한 연구)

  • Lee Han-Sang;Lee Yeol;Yoon Woong-Sup
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.10 no.2
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    • pp.87-94
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    • 2006
  • An experimental research program providing knowledge to measure two-dimensional skin friction variation over a certain region of model surface is presented. In the oil-fringe imaging skin friction(FISF) technique, local slope of a thin oil applied on a test surface is measured from the interference fringe patterns on the oil surface, and its information is then related to the applied shear over the oil by the thin-oil lubrication theory. The FISF technique has been applied for a separation flowfield ahead of a circular cylinder vertically mounted on a flat plate, and it has been found that the FISF skin friction results show good comparison with the other numerical/experimental data obtained for similar conditions. implying an applicability of the technique.

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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The Effects of Blood Flow on the Formation of Cerebral Aneurysms (혈류 유동이 뇌동맥류 형성에 미치는 영향)

  • 오지순;이계한;변홍식
    • Journal of Biomedical Engineering Research
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    • v.21 no.6
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    • pp.567-573
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    • 2000
  • 뇌동맥류는 뇌혈관의 일부가 풍선처럼 부풀어나는 혈관계 질환이며 뇌동맥류의 파열은 사망이나 심각한 후유 장애를 야기한다. 뇌동맥류의 다양한 발생 원인 중 혈관 내부의 혈류의 유동이 중요한 인자로 의심된다. 뇌동맥류의 형성에 미치는 혈류역학적 인자를 규명하기 위해 내경동맥에서 발생한 환자의 내경 동맥류 CT 사진을 이용하여 내경동맥류 모델을 제작하고, 모델 내부의 혈류유동장을 입자영상속도계를 이용하여 측정하였다. 동맥류가 발생한 내경동맥류 모델에서는 동맥류 원위부 목(distal neck)쪽과 반대쪽 내경동맥 벽에서 전단응력이 높게 나타났다. 동맥류 발생에 미치는 혈류역학적 인자를 규명하기 위해 동맥류를 제거한 내경모델을 제작하여 맥동유동에서 내부 유동장을 측정하였다. 심실수축기 동안 휘어진 내경동맥의 바깥쪽 벽에서 혈류의 혈관벽 부딪힘이 관찰되었으며 심실이완기 초반에도 이는 계속 유지되었다. 내경 동맥 내부의 부차적 유동특성을 연구하기 위해 동맥류 발생 위치에서 혈관 축과 수직인 평면의 유동장이 측정되었다. 혈관 단면에서는 휘어진 혈관의 바깥쪽에서 안쪽으로 시계방향의 와류가 형성되었으며, 이로 인해 혈관벽 바깥쪽과 시계방향으로 90도 정도 지역에서 전단응력이 높게 나타났다. 혈류 유동 특성과 동맥류 발생위치를 비교해 보면, 혈류의 혈관벽 부딪힘이 관찰되는 위치와 부차적 유동에 의해 전단응력이 크게 나타난 지역은 동맥류의 발생위치와 일치하였다. 따라서 혈류의 혈관벽 부딪힘과 부차적 유동에 의한 전단력이 동맥류 발생의 혈류역학적 요인으로 의심된다.

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