This paper presents a new approach regarding thermal characteristics associated with a design of the high efficiency motor. Electrical conduction materials, such as coil and aluminum embedded in the core generate high heat exerting negative influence on both lifetime and performance of machine. Thus, it is necessary to design high efficiency motor considering heat transfer in order to improve motor performance and to be protected against overheating. In this paper, firstly, numerical analysis of electromagnetic field is carried out by the nonlinear transient finite element method (FEM). Secondly, the linear static FEA of magneto-thermal field is implemented by applying source current computed by the nonlinear transient analysis. FE results are validated in terms of electromagnetics and heat transfer by experiments. And then, the pseudo-transient topology optimization using a multi-objective function is performed. The proposed method is applied to a squirrel cage single-phase induction motor of the scroll compressor.
전자기장을 포함한 대부분의 물리학적 시스템이 벡터 미분 연산자들로 기술되며 또한 벡터연산을 통하여 계산된다. 그러므로 이들 벡터장들이 유전 및 자성물질 시스템들과 상호작용할 때 물리적 체계를 기술하고 계산하려면 정확한 전자기 벡터장의 지식체계를 이해할 필요가 있다. 그런데 이들 대부분 추상적 개념들을 직관적으로 이해하기에는 쉽지 않기 때문에 이들 추상적 개념의 시각화 표현 작업은 오늘날 지식정보화 수행과정에서 매우 중요한 과제의 하나다. 우리는 전자기학 체계를 구성하는 가장 기본적인 벡터장: $\vec{E}=-\vec{\nabla}_{\varphi}$, $\vec{D}={\epsilon}\vec{E}$, $\vec{\nabla}{\times}\vec{A}$, $\vec{B}={\mu}\vec{H}$, $\vec{B}={\mu}_0(\vec{\nabla}_{\varphi}{^*}+\vec{M})$들의 가시화 시뮬레이션을 Mathematica 프로그램으로 작성하여 추상적인 전자기벡터장의 시각화 모델을 제시하였다. 이 시뮬레이션을 전자기 벡터장의 물리학적 지식체계를 탐구해 가는 기본 플랫폼으로 활용할 수 있다.
An integrated multi-disciplinary design system plays a critical role in the preliminary design of an aircraft. In this paper such system is developed for the multi-disciplinary computation and design; aerodynamics elasticity, and radio frequency stealth. Common data base of geometry and structured grids is generated and used for aerodynamic, structural and eletromagnetics analysis. The Navier-Stokes CFD, FEM, and CEM technique are used for aerodynamic, structural, and RF stealth computations respectively.
칠레 북부해안에는 여러개의 해안 단구들이 발견되는데 이는 지구조 운동과 하께 해수면 변동과 밀접한 관련이 있다, 단구의 형성시기는 전부 밝혀지지는 않았으며 여전히 논란이 되고 있다,. 안토파가스타에서 이끼케까지 9개지역에서 발견되는 여러단구에 대한 탄 소 연대측정 전자스핀 공명법, 우라늄측정, 아미노산 연대측정 방법들을 이용하여 그 형성시 기를 측정하였다, 그결과들은 기본적으로 3∼4개의 뚜렷한 단구를 선정하여 지역간에 서로 대비하였다, 대부분의 단구들은 산소 동위연소 연대(Oxygen Isotope State) 3에서 11범주에 들어가는데 이것은 계단식 단구들이 단지 지구조 운동만으로 형성된 것이 아니라 전지구 기 후 변동과 밀접하게 관련된 전세계 해수면 변동에 의해 강한 영향을 받았음을 시사한다. 특 히 플라이스토세에 형성된 일련의 해빈 사구들은 플라이스토세 초기에서 중기사이 반복된 간빙기를 나타낸다.
적대적 환경에서 임무를 수행하는 비행체의 레이다 포착에 관련된 스텔스 기술이 주요 설계 문제로 부각되고 있다. 레이다 회피 기능을 증대시키는 방안들을 분석하기 위해서는 Maxwell 방정식을 해석하는 기법이 필요한데, 본 연구에서는 기본 수치기법으로 다학제 최적설계 연구에 적합한 CFD 기법을 이용하였다. 시간 영역 전자기장 데이터를 DFFT 알고리즘을 이용하여 주파수 영역으로 변환한 후, 근방-원방 변환에 기초한 Green 함수 관계식을 사용하여 RCS 특성을 예측하였다. 검증을 위해 완전전도 실린더 주위 TE 모드를 고려하였으며, CFD 기법을 원용한 CEM 코드의 가능성을 확인하기 위해 비행체 날개단면 주위의 전자기 산란 현상을 계산하였다.
초전도체를 초고주파 소자에 응용하려고 할 경우, 초전도 전자기학의 불확실함이나 초전도 기판의 돈도 의존성은 산업 응용을 위한 안테나를 제작하는데 있어 어려움을 준다. 따라서 실제 응용을 위해서는 일반 안테나와 비교하여 정확하고 자세한 특성이 알려져야만 한다. 본 논문에서는 금 안테나와 초전도 안테나의 비교 연구를 수행하였으며 반사 손실, 특성임피던스, 효율 및 다른 다양한 특성들을 보고하였다. 본 연구에 사용된 고온초전도 박막은 $YBa_2Cu_3O_{7-x}$ (YBCO)/MgO 이며 초전도 안테나는 마이크로스트립 급전선을 방사 패치의 50 ${\Omega}$ 영역에 결합시키는 형태로 만들어졌다. 금 안테나와 초전도 안테나의 측정 결과는 이러한 구조를 이용하여 유용한 안테나가 제작될 수 있음을 보여주었다.
본 연구는 달착륙선의 착륙장치 개발 연구로써 자기효과를 이용한 충격흡수장치를 제안한다. 충격흡수장치는 금속튜브와 피스톤 로드(piston rod), 피스톤 로드를 따라 가진되는 영구자석으로 구성되며 금속튜브와 영구자석사이에 존재하는 자기력과 상대운동에 의해 발생되는 와전류 효과 등의 자기효과를 이용하여 충격에너지를 분산 및 소산시킨다. 또한 자석을 같은 극을 마주보게 배치함으로써 코일 스프링과 유사한 충격흡수 효과를 얻을 수 있다. 이 장치는 구조가 단순하고 오일이나 가스의 사용이 불필요하므로 우주공간에서 사용이 용이하다. 자기 효과를 이용한 충격흡수장치의 감쇠와 스프링 특성을 전자기학 이론과 유한요소해석을 통하여 관찰하고 장치를 설계, 제작하여 실험을 수행한 결과와 비교분석하였다.
한국서남해안에 위치한 해남만의 조수 퇴적층(체)에 관한 층서 설정이 제4기후기 (late Quaternary)의 시간범위로 가능하였다. 즉 현재의 해남만에 분포하고 있는 조간대층은 지난 중기와 후기 현세(middle to late Holocene)동안에 형성된 퇴적지층단위(depositional sequence unit)이며 이 지층단위는 선현세(late Pleistocene)조간대 퇴적지층단위 disconformity 의 부정합 관계로 피복하고 있다 본연구에서는 전자를 Unit I(8-10m 내외의 두께)이라 칭하고 후자를 Unit II(10m 내외의 두께)라고 구분 명명하였다, 그런데 Unit II는 암상(lithofacies)의 특징에 근거하여 상부(upper part)와 하부(lower part)로 나누어진다. 상 부는 약 3-4m 의 두께를 가지고 있으며 황갈색을 분명히 나타내며 게 구멍 화석과 동토구 조(cryogenic structure)그리고 매우 높은 값의 전단응력을 나타낸다, 그러나 하부는 회색을 띄며 낮은 전단응력 값을 나타내 상부와 뚜렷이 구분된다 이러한 Unit II의 상부가 나타내 는 암상적 특징은 지난 간빙하기(Eemian interglacial time)에 형성된 오늘과 같은 조간대층 이 18,000년 전후의 최대 빙하기(last glacial maximum : LGM) 동안의 지배하에 노출되었 고 오랜동안 토양형성 과정이 풍화작용을 받은 증거를 나타내고 있다, 따라서 이지층의 층 서학적 단위 설정과 부정합 (disconformity) 적인 경계의미는 우리나라 제4기 층서(late Quaternary stratigraphy)를 규정하는데 매우 중요하다고 제안하는 바이다.
본 논문에서는 2개의 유전체 층을 가지는 도체 스트립 격자구조에 의한 E-분극 산란 문제를 Fourier-Falerkin 모멘트 법으로 해석했으며, 기학광학 반사 및 투과전력을 계산 하였다. 도체띠에 유도되는 전기전류는 간단한 지수함수를 이용하여 프리에 급수로 전개하였으며, 각 경계면에서의 전자계 경계조건을 적용하였다. 그리고 산란 전자파는 Floquet 모드 함수르 이용하여 무한개의 급수로 전개하였다. 본 논문에서 제안된 방법의 타당성을 입증하기위하여 기존 논문의 수치결과와 비교한 결과 매우 잘 일치하였다.
광섬유 센서 기술은 기존의 상용 센서의 어려움을 극복할 수 있어 전자기학 잡음과 전기 쇼크의 영향이 강한 폭발환경에서도 충분히 사용이 가능하다. 최근 이러한 장점들로 인해 여러 종류의 광섬유 센서들이 활발히 연구 개발되고 있다. 또한 비파괴검사/평가 분야로써 구조 건전성 감시를 위한 광섬유 센서의 다양한 적용 연구 분야가 존재한다. 그러나 로드셀과 같은 종류의 센서들은 상대적으로 상용화가 미흡한 실정이다. 본 논문에서는 광섬유 브래그 격자 센서를 사용한 광섬유 로드셀을 보여준다. 본 로드셀의 형상은 링크타입이고, 세 개의 광섬유 브래그 격자 센서를 사용하여 세 지점의 변형률을 각기 측정한다 특히 이들 변형률은 온도와 같은 동상 잡음을 제거하기 위해 차동법을 사용하여 신호처리 된다. 더 나아가 본 로드셀의 감도, 선형성 그리고 해상도를 인장실험을 통해 성공적으로 검증하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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