• 한국가시화정보학회:학술대회논문집
• /
• 한국가시화정보학회 2004년도 추계학술대회 논문집
• /
• pp.18-21
• /
• 2004

Lock-on characteristics of the flow around a circular cylinder performing a rotationally oscillation with a relatively high forcing frequency have been investigated experimentally using flow visualization and hot-wire measurements. Dominant parameters are Reynolds number (Re), amplitude of oscillation $(\theta_A)$, and frequency ratio $F_R=f_f\;/\;f_n$, where $f_f$ is the forcing frequency and if is the natural frequency of vortex shedding. Experiments were carried out under the conditions of $Re=4.14\times10^3,\;\pi/15\leq\theta_A\leq\pi/3$, and $F_R=1.0$. The effects of this active control technique on the lock-on flow regime of the cylinder wake were evaluated through wake velocity measurements and spectral analysis of hot-wire signals. The rotary oscillation modified the flow structure of near wake significantly. The lock-on phenomenon was found to occur in the range of frequency encompassing the natural vortex shedding frequency. In addition, when the amplitude of oscillation is less than a certain value, the lock-on phenomenon was occurred only at $F_R=1.0$. The lock-on range expanded and vortex formation length decreased as the amplitude of oscillation increases. The rotary oscillation generated small-scale vortex structure just near the cylinder surface.

• 대한기계학회논문집
• /
• 제17권7호
• /
• pp.1719-1730
• /
• 1993

This paper presents the theoretical natural frequencies of out-of-plane deformable ring based on the variables such as out-of-plane deflection, torsional rotation and shear rotation. Based on the same variables, a finite element eigen analysis is carried out by using the $C^0$-continuous, isoparametric element which has three nodes per element and three degrees-of-freedom at each node. Numerical experiments are peformed to find the integration scheme which produces accurate natural frequencies, natural modes and correct rigid body motion. The uniformly reduced integration and the selective reduced integration give more accurate numerical frequencies than the uniformly full integration, but the uniformly reduced integration produces incorrect rigid body motion while selective reduced integration does correct one. Therefore, the ring element based on the three variables which employes selective reduced integration is recommended to avoid spurious modes, to alleviate the error due to shear locking and to produce correct rigid body motion, simultaneously.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제43권6호
• /
• pp.709-719
• /
• 2023

일반적으로 발전소 내 제어를 담당하는 대부분의 전기 설비는 자립식 캐비닛으로, 후설치 앵커를 사용하여 슬래브에 고정하는 정착 방식이 주로 사용된다. 정착부 앵커의 경우 외력이 작용될 시 모멘트 하중 등에 의한 전도의 위험성에 노출되지만 현행 앵커에 대한 성능 검토는 1축 재료 시험으로만 평가되고 있다. 따라서 본 연구는 현장 설치 조건이 반영된 후설치 앵커의 정적 성능 실험을 통하여 재료 시험과의 성능을 비교하고 앵커의 거동 특성을 분석하는 것이 주목적이다. 실제 캐비닛을 이용하여 실험을 진행하는 것이 타당하지만 경제적, 공간적 제약으로 수행하기에 어려움이 있어 강재 기둥과 받침으로 구성된 실험체로 대체하여 수행하였다. 결과적으로 현장 설치 조건을 반영한 앵커의 인발 성능이 재료 시험 대비 약 10 % 높게 측정되었으며, 앵커의 하중 감소 경향 및 최대 성능이 발현되는 시점도 상이한 것으로 나타났다. 한편, 실험적 연구의 신뢰성을 검증하기 위하여 3D FEM 해석을 수행하였으며, 이를 통해 향후 진동대를 이용한 전기 캐비닛의 구조 성능 평가 시 후설치 앵커에 전달되는 예측 가능한 하중 정보를 제공하고자 한다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
• /
• 제25권4호
• /
• pp.305-330
• /
• 2023

쉴드TBM 터널은 NATM 터널과 달리 라이닝이 세그먼트로 분절되어 있다. 따라서 라이닝에 동일 하중이 발생되어도 NATM 터널 라이닝과 쉴드TBM 터널 라이닝의 응력 분포가 다르게 발생된다. 쉴드TBM 터널에서 라이닝에 발생되는 응력을 분석하는 대표적 방법은 연결부를 고려하지 않는 강성일체법과 링간 이음 및 세그먼트 연결을 고려하는 2링 빔스프링 모델이 있다. 본 연구는 라이닝 분절 Segmentaion을 고려한 Break-joint Mode 해석 방법이지만 세그먼트 라이닝 연결부의 구조적 역할을 고려하지 않고 마찰력 성분인 수직강성과 전단강성 만 도입된 쉘 인터페이스 요소를 이용한 모델링을 적용하여 진동하중 발생 시 라이닝의 응력 및 변위에 대한 응답결과를 분석했다. 토압 등 정적 하중에 대해 천 정부에서 가장 큰 응력이 발생되는 강성일체법과 달리 본 연구의 해석방법에 의해 발생된 세그먼트 라이닝 응력 분포는 세그먼트 연결부가 집중된 천정부 Key 세그먼트에서 가장 작은 응력이 발생하였고 연결부를 경계로 응력의 분포가 뚜렷이 구분되었다. 그리고 정적 해석 결과는 강성일체법에 발생된 라이닝 응력이 본 연구 방법에 의해 발생된 세그먼트 라이닝의 응력에 비해 최대 7배의 큰 응력이 발생되었다. 이러한 결과는 세그먼트 연결부를 고려한 기존의 2링 빔-스프링 모델의 응력분포 양상과 일치하는 결과다. 그러나 열차 진동하중에 대한 응력값은 Break-joint Mode로 해석한 본 연구방법의 응력이 강성일체법에 비해 더 큰 응력을 발생되었다. 이는 짧은 부재들의 조합으로 이루어진 세그먼트 Ring이 원주방향으로 일체로 되어 부재의 길이가 상대적으로 더 긴 강성일체법 결과에 비해 더 작은 응력이 발생되는 정역학적 개념과 상이한 결과다. 진동하중에 대해 Break-joint Mode에서 세그먼트 라이닝에 응력이 더 크게 발생된 원인은 부재의 고유주기, 감쇠비 등 동역학적 요인의 차이보다는 열차 진동하중에 대해 라이닝에 발생되는 변위의 차이에 기인하는 것으로 판단되지만 이에 대한 증명은 추후의 과제로 남겨두었다. 본 연구 방법의 Break-joint Mode를 이용하면 정지상태의 열차 하중에 의해 발생되는 라이닝의 응력과 변위값을 비교하여 쉴드TBM 터널의 충격계수(DIF)를 비교적 간단하게 추정할 수 있다. 본 연구는 쉴드TBM 터널의 Segmentaion을 고려한 3차원 모델링으로 추후 지진파 등 다양한 하중조건의 검토를 통해 기존 해석방법 결과와 비교하여 모델링의 추가적 신뢰성을 확보할 필요가 있다.

• 화약ㆍ발파
• /
• 제32권2호
• /
• pp.16-24
• /
• 2014

본 시공사례는 "중앙선 원주~제천 복선 전철 제 ${\bigcirc}$공구 노반 건설공사" 중 고속도로 하부통과 구간으로서 터널 노선 상부 13m에 운행 중인 고속도로가 있다. 고속도로에 영향을 최소화하기 위하여 무진동 암파쇄 굴착공법이 적용되었으나, 기계식 굴착작업 특성상 굴착 자체에 많은 시간이 소요되어 신속한 터널 폐합이 이루어지지 못해 굴착 중 주변 암반의 변위 증가에 따른 상부 침하가 우려되어 대안공법의 필요성이 요구되었다. 따라서 고속도로의 진동허용기준인 1.0cm/sec 이하로 제어하면서, 터널의 신속한 굴착과 폐합을 통해 지반의 변위를 최소화하여 상부 고속도로의 침하 현상을 방지할 수 있는 전자발파공법(eDevII)이 검토되었다. 사전 굴착영향검토를 시행한 결과, 전자발파를 통해 상부 고속도로의 안정적인 관리가 가능한 것으로 검토되었으며, 이를 기초로한 시공 결과 안전하고, 신속하게 굴착을 완료하였다.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제40권1호
• /
• pp.81-86
• /
• 2016

밸브는 배관의 유량을 차단 및 제어하기 위한 장치로써 게이트 밸브, 글로브 밸브, 체크 밸브 등 많은 종류가 사용되고 있다. 그 중 글로브 밸브는 고압력 조건에서의 유량조절이 용이하여 LNG 선박, 증기 배관 등에 사용된다. 본 논문에서는 글로브 밸브의 누설 문제를 구조적으로 해결하기 위해 시트의 형상을 변형하는 방법을 제시하였다. 또한 유한 요소 해석을 통해 각 모델의 응력분포와 변형량을 비교하고 이를 통하여 제안한 모델에 대한 검증을 진행하였다. 시뮬레이션 결과 제안된 모델에서 원주 방향의 변형이 줄어들고, 누설을 감소시킬 수 있는 Self-supporting 효과를 확인할 수 있었다.

• 한국음향학회지
• /
• 제31권8호
• /
• pp.561-568
• /
• 2012

본 연구는 등가 종 모델을 이용하여 한국종의 맥놀이 주기를 조절하는 방법을 제시한다. 한국종이 갖고 있는 미세한 비대칭성은 하나의 원주 모드를 미세한 주파수의 차이를 갖는 모드 쌍으로 분리시키는데, 이 모드 쌍의 상호간섭에 의해서 진동과 음향의 맥놀이가 발생한다. 등가 종은 축대칭 종에 등가 집중질량을 부착시킨 미소 비대칭 구조물로, 실제 종의 모드 쌍과 동일한 모드 특성을 갖는다. 등가 종 모델은 회전 쉘 이론을 근거로, 유한요소해석을 통해서 구성된다. 맥놀이 특성을 변화시키기 위하여 국부적으로 요소 두께를 감소시킬 때, 등가 종을 이용하여 맥놀이 주기를 예측한다. 예측 결과는 시험 종에 대한 실험을 통해 그 타당성을 확인한다. 본 방법은 대형 종의 맥놀이 주기 조절에 소요되는 시간을 크게 줄일 수 있을 것이다.

• 터널과지하공간
• /
• 제11권3호
• /
• pp.248-256
• /
• 2001

실린더 컷은 터널 굴착단면의 크기에 관계없이 널리 이용된다. 본 연구에서는 발파당 굴진장을 중대시키기 위하여 종래의 방법과 다른 새로운 방법을 제안하였다. 이 방법의 새로운 패턴은 그림과 같으며, 각 단계별로 상세한 저항선, 공간간격은 별도 그림과 같다. 새로운 실린더 컷 방법과 종래의 방법과의 결과는 다음과 같다. 종래 방법은 굴진장이 천공장의 90∼95%인데 비하여 새로운 방법은 대체로 99.5%이다. 비장약량이 1.363kg/㎥에서 1.297로 약 5% 감소되며, 비천공장이 2.393 m/㎥에서 2.130으로 약 8%o감소 된다. 그밖에 지반진동, 비산, 파쇄암의 크기 등이 종래 방법에 비하여 우수함을 확인하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제27권6호
• /
• pp.152-161
• /
• 2023

일반적으로 대용량의 수소를 저장하기 위해 사용되는 수직형 원통 용기는 강재로 제작되며, 사용 환경을 고려하여 제작된 받침 콘크리트 상부에 기초 슬래브에 선 설치된 앵커로 고정하는 방식이 사용된다. 이와 같은 방식은 지진과 같은 외력이 작용될 시 정착부에 응력이 집중될 수 있으며, 앵커 및 콘크리트 손상으로 인한 구조물의 전도 피해가 발생할 수 있다. 본 연구는 현장 조사를 통한 실제 운용중인 수직형 수소 저장용기를 특정하여 3차원 유한요소로 모델링하였고, 비 구조 요소의 내진 성능 검토에 사용되는 ICC - ES AC 156의 인공 지진 및 규모 5.0 이상의 국내 기록지진을 적용하여 거동 특성을 분석하였다. 실제 규모로 제작된 구조물을 대상으로 실험을 진행하는 것이 타당하지만 현실적 제약으로 수행하기에 어려움이 있어 해석적 접근 방식을 통하여 대상 구조물의 안전성을 검토하였다. 거동 특성의 경우 지진동에 의해 발생된 구조물의 응답 가속도는 검토되는 지진 하중 대비 평균적으로 10 배 이상 크게 증폭이 되는 것으로 나타났으며, 무게 중심이 위치되는 지점으로 전달될수록 감소되는 경향을 보였다. 취약 부위로 예상되는 하부 시스템(지지 기둥 및 앵커 정착부)의 경우 허용 응력을 만족하는 것으로 나타났지만, 정착을 위한 받침 콘크리트의 쪼갬 및 인장 강도는 허용 응력 대비 약 5 % 정도의 여유만이 있어 이에 대한 대처 방안이 요구된다. 본 논문에서 제시된 연구 결과를 바탕으로 향후 진동대 시험을 통하여 수행이 되는 수소저장 용기 제작에 필요한 설계 하중 및 조건 등의 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국식품영양과학회지
• /
• 제44권9호
• /
• pp.1407-1413
• /
• 2015

본 연구는 '고운' 품종으로 제조한 감자가루 분산액의 농도(3, 4, 5, 6, 7%, w/w)에 따른 유변학적 및 페이스팅 특성에 대하여 평가하였다. 감자가루 분산액은 전단담화 거동(n=0.41~0.55)을 나타냈으며, 감자가루 농도가 증가함에 따라 점조도 지수(n), 겉보기 점도(${\eta}_{a,100}$), Casson 항복응력(${\sigma}_{oc}$)값이 증가하는 경향을 나타내었다. 또한 동적 점탄 특성 측정 결과에 의하면 감자가루 분산액은 약한 겔과 같은 거동을 보여주었으며 G'과 G" 값들은 감자가루 농도와 진동수(${\omega}$)가 증가함에 따라 증가하는 경향을 나타내었다. Cox-Merz 중첩원리는 감자가루 분산액에 잘 적용되지 않았다. RVA에 의한 페이스팅 특성은 감자가루 농도가 증가할수록 peak viscosity, trough viscosity, final viscosity, set back viscosity, break down viscosity 값이 유의적으로 증가하였다.