• 제목/요약/키워드: 전단흐름

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라텍스개질콘크리트로 보수·보강된 RC 보의 휨 거동에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on the Flexural Behavior Effect of RC Beam Repaired and Strengthened by Latex Modified Concrete)

  • 김성환;윤경구;김용곤
    • 대한토목학회논문집
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    • 제29권5A호
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    • pp.503-510
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    • 2009
  • 본 연구의 목적은 LMC로 덧씌우기 또는 보수 된 형태의 RC 보의 정적 거동 특성을 파악하는데 있다. 따라서, LMC로 덧씌우기 및 보수된 RC 보를 상대습도 60%, 온도 $20^{\circ}C$의 조건에서 양생을 실시하여 제작하였으며, 제작된 시험체를 4점 휨 실험을 수행하여 균열양상, 파괴거동 및 극한강도 등의 거동을 고찰하였다. 실험결과 전단철근이 보강된 보수형태의 RC보의 경우 100%이상의 내하력을 회복하여 보수 효과가 뛰어난 것을 알 수 있었고, LMC로 압축부에 덧씌우기 된 시험체의 경우 덧씌우기 두께가 증가함에 따라 내하력이 크게 증진되었다. 그러나, 전단철근이 보강되지 않은 보수형태의 시험체와 인장부 덧씌우기된 시험체는 부착계면 파괴양상을 보여주어 보수 및 보강 효과가 거의 없는 것으로 나타났다. 또한 부착계면의 거동특성을 파악하기 위하여 전단흐름 개념을 도입하여 LMC로 압축 덧씌우기된 시험체를 대상으로 하중증가에 따른 전단흐름량을 계산하여 부착계면 특성을 수치적으로 나타내었다.

점착성 및 비점착성 고형물이 퇴적된 관로 내 하수흐름의 특성 조사 (Characteristics of Sewage Flow in Sewer Pipes Deposited with Cohesive and Non-cohesive Solids)

  • 이태훈;강병준;박규홍
    • 융합정보논문지
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    • 제10권7호
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    • pp.153-159
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    • 2020
  • 본 연구에서는 실제 하수관로 내 흐름상태를 파악하기 위하여, 건기동안 처리구역 최상부에 위치한 관로의 수위, 유속, 유량의 값을 실제 측정하여 추정된 하수의 전단응력을 조사하였다. 수세분뇨 및 토사를 모사하기 위해 점착성 및 비점착성 고형물(두부와 모래)을 따로 또 함께 투입한 후 흐름의 상태를 촬영하였는데, 본 실험대상관로에서는 큰 방해없이 침전물이 하수와 함께 씻겨 내려가는 것을 관찰하였다. 경사가 0.00319인 관로에서 주중 하수의 최소전단응력을 초과하는 빈도는 0이었고 0.00603의 기울기의 경우 10회였다. 현장조사기간 중 최소전단력을 초과하는 이벤트는 1회 발생하여 하수도에서 악취가 증가될 가능성을 시사하였다. 경사가 가파른 관로의 최대전단응력은 2.9~3.1N/㎡이었지만, 완만한 경사에서는 1.6~1.7 N/㎡으로 감소하였다. 강우시 합류식 관로로 유입될 수 있는 비응집성 입자를 포함한 하수는 최소전단응력 기준 이하로 유지되는 시간 간격이 주중에 비해 주말동안 증가하였다. 설계기준에 따라 설계된 본 실험대상 관로에서는 수세분뇨가 직투입되어도 관로내 침전물이 오래 퇴적상태로 머물지 않고 하수와 함께 흘러갈 수 있음을 확인할 수 있었다.

전단변형적합조건에 기반한 철근콘크리트 부재의 전단 해석 모델 (Shear Behavioral Model based on Shear Deformation Compatibility in Reinforced Concrete Members)

  • 김우;이창신;정제평
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제18권3호
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    • pp.379-388
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    • 2006
  • 본 연구의 목적은 휨과 전단에 지배 받는 철근콘크리트 보에서 아치작용에 의한 전단기여분을 평가하는 모델을 개발하는 것이다. 전단력은 휨모멘트의 변화률이라는 관계식을 기초로, 분산트러스 이상화 기법을 이용하여 횡단면에서 베르누이(Bernoulli) 휨 평면으로부터 전단변형적합조건을 새롭게 유도하였다. MCFT와 분산트러스 이상화를 통해 전단흐름에 의한 복부전단요소의 전단곡률을 일치시키는 전단변형적합조건을 수립하였다. 전단변형적합조건을 이용하면, 보 전단거동은 타이드아치작용과 보 작용의 두 성분으로 수치적 분해 될 수 있다. 그리고 두 기본 작용의 분해가 가능하기 때문에 전단에 지배받는 보의 내력을 예측할 수 있다. 제안 모델의 유효성은 기존 문헌에 수록된 활용 가능한 실험 자료를 통해 검증하였고, 수행 결과는 예측치와 실험치 사이에서 실질적으로 일치하는 결과를 얻었다. 결과의 정확성으로부터 제안 모델의 합리성을 확신할 수 있었다.

난류전단 흐름에서의 기포응집에 관한 수치모의: 1. 모형의 개발 (Numerical Simulation of the Coalescence of Air Bubbles in Turbulent Shear Flow: 1. Model Development)

  • 전경수
    • 대한토목학회논문집
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    • 제14권6호
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    • pp.1357-1363
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    • 1994
  • 난류전단 흐름에서의 기포응집에 따른 기포의 크기분포를 예측하기 위한 Monte-Carlo 모의모형을 개발하였다. 임의로 선택된 각 초기위치에 일련의 기포들을 매시각 발생시키고, 각 기포들의 움직임과 충돌을 모의함으로써 각각의 위치와 크기를 추적하도록 하였다. 기포의 횡방향 변위는 이송확산 방정식의 수치해를 이용하여 부여하였으며, 종방향 변위는 흐름의 대수유속분포 및 기포 상승속도로부터 주어지도록 하였다. 각 기포들간의 초기 상대위치와 상대변위를 이용한 기하학적 해석에 의하여 매시간단계에서의 기포응집을 탐지하여, 시간단계 말기에서의 기포 총수, 각 기포의 위치 및 크기를 결정하였다. 기포들의 크기 및 위치를 나타내기 위하여 소요되는 기억용량을 최소화하도록 전산모형을 구성하였다.

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동부 앙금 호화액의 흐름 성질 (Flow Properties of Gelatinized Cowpea Flour Dispersion)

  • 이애랑;김성곤;이신영
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.181-185
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    • 1993
  • 동부앙금(6~9%)을 연속가열법과 순간가열법으로 각 온도(80, 85, 90, 95$^{\circ}C$)에 도달시키고 20분간 유지시킨 다음 호화액의 흐름성질을 회전점도계를 이용하여 회전속도 6~180rpm, 측정온도 6$0^{\circ}C$의 조건에서 분석하였다. 호화액은 항복응력을 가진 의가소성 유체의 성질을 보였고 각 전단속도에서의 전단응력값은 순간 가열호화액이 연속가열호화액 보다 컸다. 순간 가열호화액은 농도와 가열온도에 관계없이 연속 가열호화액보다 항복응력과 점조도 지수값이 컸고 흐름지수 값은 작았다. 점조도 지수의 대수값은 농도와 가열온도와 정의 상관관계 (p<0.05)를 보였다. 동일한 농도에서 순간 가열호화액은 연속 가열호화액보다 가열온도에 따른 점조도 지수의 대수값의 증가 속도가 컸다.

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LES를 이용한 침수식생을 통과하는 난류흐름 수치모의 (Numerical simulations of turbulent flow through submerged vegetation using LES)

  • 김형석
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권9호
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    • pp.6305-6314
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    • 2015
  • 본 논문에서는 침수조건의 식생이 식재된 개수로의 흐름 및 난류특성을 수치모의하였다. 이를 위해 여과된 Navier-Stokes 방정식을 수치해석 하였고 난류 모형으로 LES 모형을 이용하였다. 식생을 계산격자로 직접 고려하였고 이를 위해 직교격자 기반에 가상경계기법을 적용하였다. 수치모형을 이용하여 계산한 평균흐름을 Liu et al. (2008)의 수리실험데이터와 비교하였고 평균오차 10%내에서 일치하는 것으로 나타났다. 식생영역과 비식생영역 사이에서 강한 와가 생성되는 것을 확인하였고 이는 횡방향에 걸쳐 발생하는 것으로 나타났다. 경계면에서 전단에 의해 유발된 난류는 후류에 의해 발생한 난류성분과 상호작용하여 최대값을 보였다. 전단에 의한 난류는 식생영역 흐름에 영향을 미쳤고 침투깊이는 식생 침수비가 커질수록 증가하였다. 이러한 난류흐름 특성은 식생영역에서 유사거동 메커니즘을 파악하는데 중요한 자료로 활용될 수 있다.

합류부에서 흐름 및 하상변동 수치모의 (금강과 미호천 합류부를 중심으로) (Numerical Simulation of Flow and Bed Change at the Confluence of the Geum River and Mihocheon)

  • 장창래;김정곤;고익환
    • 한국습지학회지
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    • 제8권3호
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    • pp.91-103
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    • 2006
  • 본 연구는 본류와 지류의 하상경사 및 유사 유입조건이 다르며, 하폭이 넓고 수심이 상대적으로 얕은 합류부에서 흐름 및 하상변동에 관하여 수치모의를 수행하여 그 특성을 파악하는데 목적이 있다. 적용 대상지역은 금강과 미호천의 합류부로서, 흐름특성 및 하상변동을 모의하기 위하여 RMA-2와 SED2D를 이용하였다. 유량의 증가에 따라 흐름에 대한 유속과 전단층의 길이가 증가하고, 합류부의 우안의 정체수역에서 발생하는 와(vortex)의 크기도 증가하였다. 부유사의 농도는 실제 상황에 맞도록 비평형 유입조건을 사용하였으며, 미호천에서 유입되는 유사의 농도에 영향을 받아, 합류직후에도 유사의 농도가 높고, 전단층을 경계로 하여 농도 띠가 하류로 유지되었으며, 합류 후에는 우안에서 하상이 상승되었다.

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DNS 자료를 이용한 복단면 개수로에서 쌍와(雙渦)에 관한 연구 (Investigation of Twin Vortices in Turbulent Compound Open-Channel Flows using DNS Data)

  • 정영훈;최성욱
    • 대한토목학회논문집
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    • 제26권3B호
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    • pp.253-262
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    • 2006
  • 본 연구에서는 복단면 개수로 난류흐름에 대한 직접수치모의(DNS)를 수행하였다. DNS 자료를 이용하여 평균흐름 및 난류 구조를 제시하며, 기존의 실험자료 및 수치해석결과와 비교된다. 주수로와 홍수터의 접합부 부근에서 쌍와(雙渦)가 생성되는데, 그 최대크기는 체적평균된 주흐름방향 유속의 약 5%로 나타났다. 쌍와(雙渦)의 영향에 의해 접합부에서 벽전단응력이 최대값을 보였는데, 이는 기존 LES 자료와는 일치하지만 기존 실험연구결과와는 다른 것으로 그 원인에 대해 상세히 논의되었다. 사분면 해석을 통해 접합부 부근에서 레이놀즈 전단응력은 주로 쓸기현상 및 분출현상에 의해 생성되는 것으로 나타났다. 또한 조건부사분면 해석을 통해 지배적인 고유구조의 방향성이 레이놀즈 전단응력 및 쌍와(雙渦)의 생성을 결정한다는 것을 확인하였다.

원추체의 전단스피닝 가공에 대한 상계해석 (A Lower Upper - bound Solutions for Shear Spinnings of Cones)

  • 최재찬
    • 대한기계학회논문집
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    • 제6권2호
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    • pp.169-175
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    • 1982
  • 원주체의 전단스피닝 가공에서 가공물의 반경과 두께 방향의 상대 위치가 변화하지 않는다는 조건 아래서 흐름 함수에 의하여 속도장을 구하고, 접촉계수에 대하여 변형에너지의 국소치를 구함으로써 상당히 낮은 상계치를 얻었으며, 이를 A1-1100-1, A1-1100-H14, A1-6061-0 등 여러 가지 재료에 대한 실험치와 비교한 결과, 정량적으로 일치하였다.

열방성 액정 폴리에스터를 함유한 PET의 유변학적 특성 연구 (Fheological Properties of PET Containing Thermotropic Polyester)

  • 김윤수
    • 유변학
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    • 제3권1호
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    • pp.68-75
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    • 1991
  • 상업적으로 많이 이용되는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)에 액정중합체(LCP)인 열방성 폴리에스터를 첨가하여 유변학적 특성을 조사하고 전단속도와 혼합비에 따른 LCP domain의 형태 변화를 고찰하였다. 모체고분자 내 구형과 타원형을 이루는 LCP domain들 은 신장력에 의해 피브릴 구조의 변형되고 이 피브릴은 흐름방향으로 배향되어 용융체에 윤 활제와 같은 역할을 함으로써 용융점도의 감소를 보이는데 특히 높은 전단속도 영역에서 LCP가 30wt%까지 첨가될수록 큰 폭으로 감소하였다. 주사식 현미경(SEM)의 관찰로부터 LCP domain의 피브릴구조를 확인할 수 있었고 또한 LCP domain의 형태 변화가 용융점도 가 감소에 직접 관계됨을 확인할 수 있었다.

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