• 제목/요약/키워드: 튜브 구조물

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탄소나노튜브 스마트 복합소재를 이용한 인공뉴런 개발 연구 (Developing Artificial Neurons Using Carbon Nanotubes Smart Composites)

  • 강인필;백운경;최경락;정주영
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회A
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    • pp.136-141
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    • 2007
  • This paper introduces an artificial neuron which is a nano composite continuous sensor. The continuous nano sensor is fabricated as a thin and narrow polymer film sensor that is made of carbon nanotubes composites with a PMMA or a silicone matrix. The sensor can be embedded onto a structure like a neuron in a human body and it can detect deteriorations of the structure. The electrochemical impedance and dynamic strain response of the neuron change due to deterioration of the structure where the sensor is located. A network of the long nano sensor can form a structural neural system to provide large area coverage and an assurance of the operational health of a structure without the need for actuators and complex wave propagation analyses that are used with other methods. The artificial neuron is expected to effectively detect damage in large complex structures including composite helicopter blades and composite aircraft and vehicles.

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섬유강화 복합재료의 전자파 차폐 기구물에 대한 적용에 관한 연구 (The Application of Fiber-Reinforced Composites to Electromagnetic Wave Shielding Enclosures)

  • 박기연;이상의;이원준;김천곤;한재흥
    • Composites Research
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    • 제19권3호
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    • pp.1-6
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    • 2006
  • 최근들어 고성능의 전자 장비들의 구조는 점점 복잡해지고, 이로 인해 발생되는 전자파 간섭(EMI) 및 적합성(EMC) 문제는 상업적으로나 군사적으로 매우 중요한 문제이다. 자동차, 비행기, 디스플레이 산업 등에서 민감한 전자 장비들과 밀집된 시스템들은 전자기파로부터 보호될 필요성이 있다. 다중벽 탄소나노튜브(MWNT)가 첨가된 유리직물 복합재료와 전도성이 우수한 탄소복합재료를 차폐 물질로 제작하고 전기적 특성을 측정하였다. 관심 주파수 영역은 $300MHz{\sim}1GHz$의 영역이다. 전도성 필러가 첨가된 유리직물 복합재료와 이것으로 이루어진 차폐 기구물의 차폐 특성은 3-D 전자기장 해석 툴을 사용하여 예측해 보았다. 탄소복합재료 기구물의 차폐 특성은 전자파 무반향실에서 측정되었다. 설계에 따라 -20 dB 이상의 전자파 차폐 효율을 보이는 기구물을 제작할 수 있음을 확인하였다.

유체-구조물-지반 상호작용을 고려한 해상풍력발전기의 지진응답해석 (Earthquake Response Analysis of an Offshore Wind Turbine Considering Fluid-Structure-Soil Interaction)

  • 이진호;이상봉;김재관
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제16권3호
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    • pp.1-12
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    • 2012
  • 이 논문에서는 유체-구조물-지반의 상호작용을 고려한 해상풍력발전기의 지진응답해석법을 제시하였다. 풍력발전기는 tower와 그 정점에 집중된 질량으로 모델링 되었다. 이 tower는 유연한 해저지반에 기초하고 있는 튜브형 cantilever로 이상화하였다. Tower와 해수 간의 동적 상호작용, 기초와 지반간의 동적 상호작용이 고려된 유체-구조물-지반 연성계의 지배방정식은 부분구조법과 Rayleigh-Ritz방법에 의해서 유도되었다. 해수는 압축성 비점성 이상 유체로 이상화하였다. 해수로 포화된 층상지반에 놓인 footing의 동적 강성은 Thin Layer법에 의해서 계산하여 상부구조물 모델과 결합시켰다. 이 해석법을 해상풍력발전기 모델의 지진응답해석에 적용하였다. 해석 결과를 준거해와 비교해서 제안한 해석법의 타당성을 검증하였다. Tower의 유연성, 지반의 강성이 해상풍력발전기 지진거동에 미치는 영향을 분석하였다. 유체-구조물 상호작용과 지반-구조물 상호작용의 지진응답에 대한 상대적인 중요도를 비교 평가하였다.

구형등가보 원리에 의한 튜브 구조물의 전단응력 해석 (Orthotropic Beam Analogy for Analysis of Shear Stresses in Framed-Tube Structures)

  • 이강건;이리형
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2001년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.393-400
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    • 2001
  • A simple numerical modelling technique is proposed for estimating the shear stress distribution in beams of framed tube structures with multiple internal tubes. The structures are analysed using a continuum approach in which each tube is individually modelled by a tube beam that accounts for the flexural and shear deformations, as well as the shear lag effects. The method idealises the discrete tubes-in-tube structures as an assemblage of equivalent multiple beams, each composed of orthotropic plate panels. The numerical analysis of shear stress is based on the elastic theory in conjunction with the minimum potential energy principle. By simplifying assumptions regarding the form of strain distributions in external and internal tubes, the shear stress distributions are expressed in terms of a series of linear functions of the second moments of area of the structures and the corresponding geometric and material properties, as well as the applied loads. The simplicity and accuracy of the proposed method are demonstrated through the solutions of three numerical examples.

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접합부 철근의 비부착에 따른 성능평가 (Capacity Evaluation of Joint Reinforcement with Debonding Area at the Interface Steel to Concrete Surface)

  • 정우영;하금희
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2011년도 정기 학술대회
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    • pp.67-70
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    • 2011
  • 해안에 위치한 철근콘크리트 구조물 및 사회 간접 시설물들은 염해피해에 대한 우려가 있다. 염해피해로 인한 철근의 부식현상이 발생하면 철근과 콘크리트 부착성능의 저하로 인한 부재의 내력감소를 가져 올 수 있다. 따라서 본 연구에서는 염해부식이 진행되어 콘크리트와 철근간의 부착 및 비부착 여부에 따른 성능을 확인하기 위하여 완전 비부착된 보-기둥 접합부를 철근부착용 고무튜브를 이용하여 제작하였다. 제작된 실험체로 준정적 반복횡하중을 이용한 실험을 통해 성능평가를 수행하였다. 비부착된 보-기둥 접합부의 비선형 해석을 하기 위해 4절점 래티스 모델로 개선하여 적용하였다.

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고층 튜브 구조물의 효율적 해석 (An Efficient Analysis of Framed-Tube Structures)

  • 이동근;김남희
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 1992년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.133-138
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    • 1992
  • The three dimensional analysis of Framed-Tube structures is neither easy nor efficient because of longer computational time, large memory requirement, tedious input preparation and bulky output. An efficient analysis model for framed-tube structure is proposed in this study. The proposed model can save the computational effort by using the assumption of the rigid floor diaphragm effect and matrix condensation technique. Moreover, it is develpoed by assembling two dimensional frames using the link degrees of freedom which are temporary used to satisfy the vertical displacement compatibility at the corners of a framed-tube. The accuracy and the efficiency of this analytical model is established by comparing with the results using the computer code SAPIV which is based on the three dimensional finite element model.

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수평하중을 받는 튜브 구조물의 플랜지에 작용하는 부가 응력 (Additional Stresses in Flange Frame of Tube Structures under Lateral Loading)

  • 이강건;이리형
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2001년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.317-322
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    • 2001
  • A mathematical modelling technique is proposed for estimating the additional bending stresses of tube(s)-in-tube structures due to tube-tube interaction, which has a significant effects on the shear-lag phenomenon. The proposed method simulates the framed-tube structures with multiple internal tubes as equivalent multiple tubes, each composed of four equivalent orthotropic plate panels. Hence, the tube(s)-in-tube structure can be analysed by using an analogy approach where each tube is individually modelled by a continuous beam that can account for the flexural and shear deformations as well as the shear-lag effects. The numerical analysis is applicable for the structural analysis of framed-tube structures with single and multiple internal tubes, as well as those without internal tubes. The shear-lag phenomenon of such structures is studied with additiona] bending stresses and shear-lag reversal points.

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여과집진기의 탈진 능력 향상을 위한 기류 분사 시스템 최적화 설계에 관한 연구 (A study on the optimization design of air current injection system to improve bag-filter dedusting performance)

  • 정유진;홍성길;정종현;임기혁;김진욱;손병현
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2011년도 추계학술논문집 1부
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    • pp.262-265
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    • 2011
  • 본 연구는 탈진 기류 분사 시스템의 최적화 설계에 관한 기초 연구의 일환으로 전산유체역학(CFD)을 이용하여 일반 블로우 튜브와 단순 벤츄리 조합의 충격 기류(Pulse air jet) 방식의 탈진 장치에 대한 탈진 성능과 벤츄리 입구에 기류 유도용 구조물을 설치한 경우의 탈진 성능을 비교하였다. 각 Case별로 벤츄리 내부로 유입되는 탈진 공기량을 예측한 결과, case 2의 벤츄리 형상 개조시 case 1 보다 벤츄리로 유입되는 탈진 공기량이 약 20% 증폭되는 것으로 나타났다. 또한 필터백 표면에서의 탈진 기류 전달 분포를 예측한 결과, 모든 case가 필터백의 국한된 영역으로 탈진 기류가 집중됨을 알 수 있었다. 또한, case 2의 경우가 case 1보다 오히려 탈진 기류의 전달 수준이 불량함을 알 수 있다. 이는 case 2의 경우 벤츄리 입구에 기류 유도용 구조물을 설치한 것이 탈진 공기량을 증폭시키는데에는 도움이 되나, 오히려 벤츄리 내부로 유입된 탈진 기류의 직진성을 보완하여 필터백 내부에서 탈진 기류의 확장을 방해하기 때문인 것으로 판단된다.

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탄소나노튜브 박막 제조를 위한 분무공정에서의 증착 두께 분포 예측 모델 개발 (Development of Numerical Model for Predicting Deposition Thickness Distribution during Spray Process for Carbon Nanotube Thin Films)

  • 최두순;김덕종;장동환
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제35권9호
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    • pp.969-974
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    • 2011
  • 탄소나노튜브(CNT)는 원통형의 탄소나노 구조물로서, 뛰어난 전도특성과 열전도율을 갖는다. 이러한 특성을 이용한 다양한 응용 분야의 하나로 CNT 를 박막형태의 그물망으로 제작하여 전도성 필름으로 응용하는 방안이 연구되고 있다. 이러한 CNT 의 박막 제조 방법 중, 분무 코팅 방식은 대면적 박막 제조에 널리 사용되나, 박막 두께를 균일하게 제작하는 점에 어려움이 있다. 이러한 문제점을 해결하려면 분무시의 공정조건이 증착 두께 분포에 미치는 효과를 잘 분석해야 한다. 본 연구에서는 분무 공정에서의 증착두께분포를 예측하기 위한 수치해석 모델을 개발하였다. 또한, 개발된 모델을 이용하여 여러가지 노즐 경로에 따른 증착 두께 분포를 분석하였다.

물 기반 탄소나노튜브 나노유체 히트파이프의 열적 특성에 관한 실험적 해석 (Experimental Investigation on Thermal Characteristics of Heat Pipes Using Water-based MWCNT Nanofluids)

  • 하효준;공유찬;도규형;장석필
    • 설비공학논문집
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    • 제23권7호
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    • pp.528-534
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    • 2011
  • In this paper, thermal characteristics of cylindrical grooved wick heat pipes with water-based MWCNT nanofluids as working medium are experimentally investigated. Volume fractions of nanoparticles are varied with 0.1% to 0.5%. Transient hot wire method developed in house is used to measure the thermal conductivity of nanofluids. It is enhanced by up to 29% compared to that of DI water. The thermal resistances and temperature distributions at the surface of the heat pipes are measured at the same evaporation temperature. The experimental results show that the thermal resistance of the heat pipes with water-based MWCNT nanofluids as working fluid is reduced up to 35.2% compared with that of heat pipe using DI water. The reduction rate of thermal resistance is greater than the enhancement rate of thermal conductivity. Finally, based on the experimental results, we present the reduction of the thermal resistances of the heat pipes compared with conventional heat pipes cannot be explained by only the thermal conductivity of water-based MWCNT nanofluids.