• Title/Summary/Keyword: 충돌현상

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Parallel Computing Strategies for High-Speed Impact into Ceramic/Metal Plates (세라믹/금속판재의 고속충돌 파괴 유한요소 병렬 해석기법)

  • Moon, Ji-Joong;Kim, Seung-Jo;Lee, Min-Hyung
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.22 no.6
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    • pp.527-532
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    • 2009
  • In this paper simulations for the impact into ceramics and/or metal materials have been discussed. To model discrete nature for fracture and damage of brittle materials, we implemented cohesive-law fracture model with a node separation algorithm for the tensile failure and Mohr-Coulomb model for the compressive loading. The drawback of this scheme is that it requires a heavy computational time. This is because new nodes are generated continuously whenever a new crack surface is created. In order to reduce the amount of calculation, parallelization with MPI library has been implemented. For the high-speed impact problems, the mesh configuration and contact calculation changes continuously as time step advances and it causes unbalance of computational load of each processor. Dynamic load balancing technique which re-allocates the loading dynamically is used to achieve good parallel performance. Some impact problems have been simulated and the parallel performance and accuracy of the solutions are discussed.

The Effect of Impact Velocity on Droplet-wall Collision Heat Transfer Above the Leidenfrost Point Temperature (Leidenfrost 지점 온도 이상에서 액적-벽면 충돌 열전달에 대한 충돌 속도의 영향)

  • Park, Jun-seok;Kim, Hyungdae;Bae, Sung-won;Kim, Kyung Doo
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.39 no.7
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    • pp.567-578
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    • 2015
  • Single droplet-wall collision heat transfer characteristics on a heated plate above Leidenfrost temperature were experimentally investigated considering the effects of impact velocity. The collision characteristics of the droplet impinged on the heated wall and the changes in temperature distribution were simultaneously measured using synchronized high-speed video and infrared cameras. The surface heat flux distribution was obtained by solving the three-dimensional transient heat conduction equation for the heated substrate using the measured surface temperature data as the boundary condition for the collision surface. As the normal impact velocity increased, heat transfer effectiveness increased because of an increase in the maximum spreading diameter and a decrease in the vapor film thickness between the droplet and heated wall. For We < 30, droplets stably rebounded from a heated wall without breakup. However, the droplets broke up into small droplets for We > 30. The tendency of the heat transfer to increase with increasing impact velocity was degraded by the transition from the rebounding region to the breakup region; this was resulted from the reduction in the effective heat transfer area enlargement due to the breakup phenomenon.

Study on the Stability Test of Impinging(FOOF) Injector on $GN_2$ Purge Cold Flow Test (질소분사 음향시험을 통한 충돌형(FOOF) 분사기의 안정성 평가에 관한 연구)

  • Yoo Doc-Koon;Lee Kwang-Jin;Seo Seong-Hyeon;Han Young-Min;Choi Hwan-Seok;Seol Woo-Seok
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2006.05a
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    • pp.135-140
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    • 2006
  • In the experimental study of $N_2$ purge cold flow test of impinging(FOOF) injector for determining of instability region, the whistling sound which has a specific frequency is generated. The frequency of whistling is proportional to the gas flow velocity in part of the oxidizer orifice and due to the coupling of the vibrating gas column and the natural frequency of pipe-orifice shape, the discontinuous jumping phenomena arises. The whistling phenomena have no effect on the combustion instability. Compared the damping factor of 1T1L mode with the hot fire test, the instability region of $N_2$ purge cold flow test is very much like that. It means that flow instability by impinging or mixing of jet is the main reason of combustion instability of impinging injector(FOOF) in the hot firing test.

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An Improved CSMA/CD with Channel Reservation Facility (채널예약기능을 부가한 개선된 CSMA/CD 프로토콜)

  • 이석주;서경룡
    • Journal of Korea Multimedia Society
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    • v.7 no.3
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    • pp.340-348
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    • 2004
  • In this paper, we proposed an efficient medium access protocol to share single transmission medium for several stations. There are two well known types of medium access protocols: collision allowance and collision avoidance, and each of them is adopted to their own suitable network with advantage. Our proposed protocol have channel reservation facility based on collision allow medium access protocol, CSMA/CD. In a collision, the stations delay collision with generating pseudo collision signal to reserve channel. Then, the collision terminates and the stations, which reserve channel successfully, participate the next competition with higher medium access probability. We show that the proposed protocol reduced collision times and improved utilization of the channel.

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Fabrication of Metal-based and AIGaAs/GaAs-based Mesoscopic Ring Structures and Characterization of their Quantum Interference Phenomena (금속과 AlGaAs/GaAs의 중시적 고리구조의 제작 및 양자간섭 현상의 측정)

  • 박경완;이성재;신민철;이일항;김주진;이후종
    • Journal of the Korean Vacuum Society
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    • v.2 no.4
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    • pp.433-438
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    • 1993
  • 전자의 파동성에 기인하는 여러 가지 양자간섭 현상을 연구하기 위하여, 금속의 미세고리구조을 제작하였다. 전자의 양자간섭과 가간섭 역충돌 효과에 의한 자기저항의 진동형상이 관측되었으며, 자기저항의 비주기 섭동 현상과 비국재현상도 관찰되어 중시적 전기 전도도의 일반식에 의하여 설명되었다. 또한 AlGaAs/GaAs 의 이차원 전자가스총을 이용한 고리구조도 제작되어, 양자 효과와 탄동적 수송의 영역에서 자기저항이 측정되었다.

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Study on driftwood behavior considering wood collision and bed deformation (충돌과 하상변동을 고려한 유목거동 연구)

  • Kang, Tae Un;Jang, Chang-Lae
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2021.06a
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    • pp.5-5
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    • 2021
  • 최근 기후변화로 인해 예측이 어려운 국지성 호우가 빈번하게 발생하고 있다. 국지성 호우는 대량의 홍수를 일으키고 산사태와 유송잡물을 동반한 흐름을 야기할 수 있으며 이로 말미암아 인근의 초목과 식생들로부터 유목(driftwood)이 발생하기도 한다. 유목이 흐름과 함께 떠내려 오게 되면 그로 인한 운동에너지가 크게 발생하게 되며, 수공구조물과 주택가옥 등에 충돌시, 순수한 수류의 충돌보다 훨씬 큰 손상을 주기도 한다. 또한 유목이 수공구조물 인근 하상에 군집하면 통수능을 저하시키기도 하며 식생효과와 마찬가지로 유목주변으로 유속이 증가하면서 세굴현상이 발생하게 되는데, 이는 하상저하를 일으키며 수공구조물의 안정성에 지속적으로 피해를 줄 수 있다. 특히 군집된 유목들이 교각에 충격을 주면 흐름방향으로 교각에 작용하는 외력을 증가시키게 되고 군집된 유목들이 다른 유목들을 연쇄적으로 포착하는 동시에 흐름을 지속적으로 방해하여 수위상승을 야기하게 된다. 이는 유목주변으로 세굴을 발생시켜 교량의 붕괴를 촉진시킬 수 있다. 일본의 경우에는 대부분의 하천유역의 경사가 매우 급하기 때문에 홍수발생시 산사태와 유송잡물들이 빈번하게 발생하고 있다. 그에 따라 대량의 유목들이 하천으로 유입되어 하천의 수공구조물과 주거지역에 심각한 피해를 주는 경우도 많다. 따라서 유목의 거동과 군집현상을 이해하여 사전에 유목거동의 예측과 유목과 하상변동의 상호작용 분석을 통해 유목에 의한 수리구조물 피해를 예측하는 연구들이 필요할 것으로 판단된다. 본 연구는 유목의 거동과 군집양상을 예측분석하기 위해 유목과 흐름의 이동상 실내실험과 수치해석을 수행하여 유목유입량에 따른 하상변동과 유목의 하상퇴적양상 및 다양한 거동을 관측분석 하였다. 특히, 유목간의 상호충돌과 측벽충돌을 고려하는 수치모듈을 유목동역학모형에 적용하여 수치해석을 수행하였다. 이를 통해 이동상 하상에서의 유목의 군집과정을 분석하고 수치해석의 한계와 개선사항들을 논의하였다.

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An Experimental Study of Flow Characteristics by Impinging Jet on a Flat Plate (평판에의 충돌제트에 의한 유동특성에 대한 실험적 연구)

  • 신필권;신완순;이택상;박종호;김윤곤
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 1998.04a
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    • pp.18-18
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    • 1998
  • 평판에 충돌하는 초음속 세트에 관한 연구는 수직/단거리 이·착륙기의 발진, 미사일 발사시스템, 다단계 로켓 분리 등 실제적인 분야에 응용되고 있으며 고온의 충돌제트와 화염에 의한 가열문제와 관련된 산입분야에서도 많은 연구가 이루어지고 있다. 과소팽창하는 초음속 제트가 평판에 충돌할 때 Barrel shock, exhaust gas boundary, Mach disk, contact surface, reflected shock, plate shock, stagnation bubble 등 매우 복잡한 유동 구조가 표면에 나타나는데 이것은 평판으로부터 반사된 shock과 free jet의 충격파 구조 사이에서의 상호간섭 때문이다. 노즐로부터 방출되는 고속, 고온가스가 주변 장비 등에 부딪힐 때 발생하는 이러한 복잡한 간섭현상의 연구는 관련 주변장비 설계 및 상황예측에 필수적인 자료를 제공하며 이해를 도와준다.

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수직 평판 위에서 과소팽창 제트의 충돌

  • 이택상;신완순;이정민;박종호;김윤곤
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 1999.04a
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    • pp.17-17
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    • 1999
  • 충돌제트는 산업, 항공우주, 군사 분야 등 공학적으로 많은 분야에서 응용되고 있다. 산업분야에서 충돌제트는 설치가 간단하고 형태가 단순하면서도 열 및 물질 전달효과가 상당히 크기 때문에 고효율의 열전달 효과를 얻을 수 있다는 점에서 광범위하게 응용된다. 예를 들면 물체 표면의 부분냉각은 고온 금형의 급속 냉각, 가스터빈 깃의 냉각, 전자부품의 냉각 등에 이용되며 부분 가열에서는 제철, 제지 및 유리공업, 금형의 풀림 등에 폭 넓게 적용된다. 항공우주, 군사분야에서는 수직/단거리 이·착륙기(V/STOL)의 발진, 미사일 발사시스템, 다단 로켓의 분리, 우주공간에서의 도킹, 화염 편향기 등에 적용이 되며 대부분 평판이나 특수한 판의 형상에 과소 팽창제트가 충돌할 때 발생하는 현상에 대한 것이다.

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