• Title/Summary/Keyword: 형상 측정기

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Effects of Port Shape on Steady Flow Characteristics in an SI Engine with Semi-Wedge Combustion Chamber (1) - Velocity Distribution (1) (반 쐐기형 연소실을 채택한 SI 기관에서 포트형상이 정상유동 특성에 미치는 영향 (1) - 유속분포 (1))

  • Kim, Hyeongsig;Ohm, Inyong
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.40 no.7
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    • pp.417-427
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    • 2016
  • This paper is the first investigation of the steady flow characteristics of an SI engine with a semi-wedge combustion chamber as a function of the port shape. For this purpose, the planar velocity profiles were measured at the 1.75B position by particle image velocimetry. The flow patterns were examined with both a straight and a helical port. Two swirls were observed up to 4 mm valve lift with the straight port and up to 2 mm with the helical one; however, only one swirl was present after these lifts. The flow characteristics changed suddenly between 4 and 5 mm lift in the straight port; on the other hand, the change with lift was gradual with the helical port - the transition points between flow regimes were different with the port shapes. In addition, the centers of the swirls were relatively far from the cylinder center so that the effect of eccentricity may not be negligible at 1.75B, regardless the shape. The eccentricity values with the straight port were especially high - over 0.5 for all lifts. Finally, real velocities were found to be much lower than those predicted by the assumption of ISM evaluation, with the profiles differing qualitatively as well.

Riverbed Change Monitoring According to Geum River Restoration Project - Focused on the Geum River Weir - (금강살리기 사업에 따른 하상변동 모니터링 - 금강보를 중심으로 -)

  • Yu, In-Sang;Oh, Kuk-Ryul;Lee, Sung-Hyun;Park, Moo-Jong;Jeong, Sang-Man
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2011.05a
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    • pp.338-338
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    • 2011
  • 금강살리기 사업은 장래 치수 및 물 부족 현상과 가뭄에 대비하여 용수 확보를 위해 금강 본류에 금남보, 금강보, 부여보 3개의 보를 건설하고 있다. 이러한 보의 건설은 하천의 흐름을 차단하여 토사퇴적에 많은 영향을 미치며 하상의 형상을 변화시킨다. 한 지점에서 하상재료 및 하상단면이 변화되면 하천 전 구간에 걸쳐 장기간의 하상변화를 일으키게 되며 이를 예측하고 분석하는 작업은 하천계획 및 관리를 효율적으로 수행하기 위해 매우 중요하다. 현재 금강에는 금강보가 건설중에 있으며 공사 후 보에 의해 상류로부터 하류로의 유사 유입이 차단되고 보 방류량이 인위적으로 조절되기 때문에 보 하류의 하상변동을 장기적이고 거시적인 관점에서 모니터링 하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 금강보 건설 기간 중 하상변동 및 퇴적 토사의 입도 변화양상을 조사하기 위해 보 상 하류에 모니터링 지점을 선정하였고, 하상단면 수심측정기를 이용하여 하상변동 모니터링과 5회에 걸쳐 현장의 토사시료를 채취하여 하상재료 입도분포를 분석하였다. 그 결과 금강보 상류 모니터링 지점은 하상침식에 의해 하상고의 평균높이가 0.29m 낮아졌고, 하류 모니터링 지점 역시 하상고의 평균 높이가 0.05m 낮아졌으며, 하상형상의 모습은 큰 차이를 보이지 않았다. 또한, 5회에 걸쳐 하상재료를 채취하여 균등계수 및 곡률계수를 통해 입도분포를 분석한 결과 체가름시험 규정에 의해 5회 모두 '나쁜입도'로 분류 되었다.

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Riverbed Change Monitoring According to Gongju Weir Contruction (공주보 건설에 따른 하상변동 모니터링)

  • Yu, In-Sang;Oh, Kuk-Ryul;Jin, Kee-Hyun;Jeong, Sang-Man
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2012.05a
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    • pp.685-685
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    • 2012
  • 농업용수 및 친수공간 확보, 경관 향상 등의 다양한 목적을 위한 보의 건설은 하천의 흐름을 차단하여 보를 기준으로 상 하류의 흐름특성을 변하게 하고 토사퇴적에 많은 영향을 미치게 된다. 토사의 퇴적으로 인해 하상이 상승되면 홍수시 홍수위 상승에 의한 치수적인 문제점이 발생하고 토사의 침식이나 공급차단으로 인해 하상이 저하되면 하상세굴로 인해 교각이나 수위관측소와 같은 하천시설물의 기능이 저하되며 하천부지의 변화 등 하천유역 관리에 많은 영향을 준다. 따라서 보 상 하류의 하상변동을 예측하고 분석하는 것은 하천 관리에 매우 중요하다. 본 연구에서는 공주보 건설 기간 중 공주보를 기준으로 상 하류의 하상변동 및 퇴적 토사의 입도 변화양상을 조사하기 위해 모니터링 지점을 선정하였고, 하상단면 수심측정기를 이용하여 하상의 형상 모니터링을 통해 하상변동 양상을 분석하였으며 토사시료를 채취하여 하상재료 입도분포를 분석하였다. 그 결과 공주보 상류 모니터링 지점의 하상 평균높이가 0.52m 낮아진 것으로 측정되었고, 하류 모니터링 지점 역시 하상고의 평균 높이가 0.36m 저하된 것으로 측정되었으며, 하상형상의 모습은 큰 차이를 보이지 않았다. 보의 건설로 상류측의 토사퇴적이 예상 되었으나 모니터링 시에는 수문이 개방되어 하천의 흐름이 비교적 원활하여 보 상류측에 토사의 퇴적현상이 발생하지 않은 것으로 판단된다. 또한, 하상재료를 채취하여 균등계수 및 곡률계수를 통해 입도분포를 분석한 결과 체가름시험 규정에 의해 '나쁜입도'로 분류되었다.

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Experimental Validation of Isogeometric Optimal Design (아이소-지오메트릭 형상 최적설계의 실험적 검증)

  • Choi, Myung-Jin;Yoon, Min-Ho;Cho, Seonho
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.27 no.5
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    • pp.345-352
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    • 2014
  • In this paper, the CAD data for the optimal shape design obtained by isogeometric shape optimization is directly used to fabricate the specimen by using 3D printer for the experimental validation. In a conventional finite element method, the geometric approximation inherent in the mesh leads to the accuracy issue in response analysis and design sensitivity analysis. Furthermore, in the finite element based shape optimization, subsequent communication with CAD description is required in the design optimization process, which results in the loss of optimal design information during the communication. Isogeometric analysis method employs the same NURBS basis functions and control points used in CAD systems, which enables to use exact geometrical properties like normal vector and curvature information in the response analysis and design sensitivity analysis procedure. Also, it vastly simplify the design modification of complex geometries without communicating with the CAD description of geometry during design optimization process. Therefore, the information of optimal design and material volume is exactly reflected to fabricate the specimen for experimental validation. Through the design optimization examples of elasticity problem, it is experimentally shown that the optimal design has higher stiffness than the initial design. Also, the experimental results match very well with the numerical results. Using a non-contact optical 3D deformation measuring system for strain distribution, it is shown that the stress concentration is significantly alleviated in the optimal design compared with the initial design.

Effect of size and slope angle of tooth-shaped asperity on shear fracturing characteristics (삼각형 돌출부의 크기 및 경사각이 전단파괴 형상 특성에 미치는 영향)

  • Kim, Won-Keun;Choi, Woo-Yong;Park, Jong-Deok;Lee, Seok-Won
    • Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
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    • v.15 no.4
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    • pp.431-442
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    • 2013
  • Most of previous studies have insufficiently investigated the shear behavior and fracturing characteristics, experimentally in respect to the change of size of tooth-shaped surface asperity such as length and slope angle in a broad range. This study investigates the influence of the length and slope angle of a tooth-shaped surface asperity on the fracturing characteristics and the interface shear strength by using direct shear test apparatus. A total of 36 interface direct shear tests were conducted by changing the three types of slope angle of surface asperity, four type of length, and three types of normal stress. The shape of fractured surface after the test was quantified by using a three-dimensional surface roughness measurement apparatus. Through the experimental test results, the characteristics of fractured shape of surface asperity according to the normal stress were investigated. In addition, fractured length and height were quantified at each slope angle of surface asperity under a certain normal stress condition.

Herschel-Bulkley모델을 이용한 그리이스 열탄성유체윤활 문제의 수치해석

  • 유진규;김경웅
    • Proceedings of the Korean Society of Tribologists and Lubrication Engineers Conference
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    • 1994.06a
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    • pp.56-64
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    • 1994
  • 탄성유체윤활 (elastohydrodynamic lubrication : EHL)이론은 구름 베어링, 기어 및 캠기구 등과 같이 집중 하중을 받는 기계 요소에서의 윤활 현상을 설명하는 이론으로서, 윤활부분에서 금속 접촉이 발생하지 않도록 기계요소를 설계하기 위하여 필요한 최소유막두께를 결정하는 데 사용된다. 그리이스는 대표적인 윤활제로서 구름 베어링의 윤활에 있어서 중요한 위치를 점하고 있다. 현재 집중 하중을 받는 기계 요소의 윤활에는 윤활 구조의 간편화, 보수의 용이성, 먼지나 이물의 침입 방지 등에 유리한 그리이스 윤활의 사용이 확대되고 있다. 현재 전동기, 가정용 전기기기, 측정기 등에 쓰이는 구름 베어링의 경우는 거의 전량 그리이스 윤활이 사용되고 있다. 지금까지의 연구는 유동특성상의 복잡성 때문에 무한장 선접촉 등온 EHL 문제에 대한 해석이었고, 아직까지는 그리이스 윤활 TEHL 해석에 관한 연구는 발표된 바 없다. 본 연구에는 Herschel-Bulkley 모델 그리이스 EHL문제를 열탄성유체윤활해석하여 보다 정확한 접촉부의 압력분포와 유막형상을 예측하고자 한다.

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Surface Profile Measuring System for Axial Fan of Cooling Towers (냉각탑용 축류팬 형상 정밀도 측정 시스템)

  • Kang Jae-Gwan;Lee Kwang-Il
    • Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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    • v.22 no.4
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    • pp.151-158
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    • 2005
  • An important component of a cooling tower is an axial fan, and there happens distortion in its shape which brings significant loss of efficiency. In this paper, a surface profile measuring system for large size axial fan of cooling towers is developed. A laser sensor is used as a measuring device and aluminum profiles and stepping motors are engaged into the system as frame structure and driving devices respectively. The measuring data are compared to the design data to compute the distortion of the axial fans. Two types of errors, axial and twist errors, are used to represent the precision of axial fan distortion. Genetic algorithm is used to solve the optimization problem during computing the precision. Results are displayed three dimensionally in a solid-modeler as well as 2-D drawings to help users find it with ease.

Vibration Characteristics Analysis of Ultrasonic Levitation System according to the Disk-Type Stator (디스크형 스테이터 형상에 따른 초음파 부상장치의 진동특성 해석)

  • Jeong S.H.;Choi S.B.;Cha K.R.;Kim H.U.;Kim G.H.;Park J.H.
    • Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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    • 2005.06a
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    • pp.1527-1530
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    • 2005
  • In the semiconductor and optical industry the non-contact transportation is required for reducing the damages. The ultrasonic levitation is the solution of the problem. In this paper, the ultrasonic levitation system and 3 disk-type stator for levitation various object are proposed. The vibration modes of disks are analyzed with FEM and designed with the analysis results. The 3D vibration profiles of the disks are measured by Laser scanning vibrometer for verifying the vibration characteristics of the system. The amplitudes of the disks and the levitation heights of object are measured for evaluating the performance.

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A large surface-shape measurement method by using Atomic Force Microscope (원자간력 현미경을 이용한 대면적 표면 형상 측정 방법)

  • Shin Y.H.;Ko M.J.;Hong S.W.;Kwon H.K.
    • Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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    • 2005.06a
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    • pp.1543-1546
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    • 2005
  • This paper presents a method to measure a large surface shape using atomic force microscopy, which has been used mostly for measuring over very tiny surfaces. Experiments are performed to measure a step height and a slope of a test sample. The proposed method is rigorously compared with the coordinate measuring machine. The repetition accuracy and the effects of the set point are also studied. The experimental results show that the proposed method is reliable and should be effective to measure both the nano-accuracy surface profile as well as the micro-accuracy global shape of a macro/micro parts using atomic force microscope.

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Analysis of Measuring Error of Surface Roughness by Contact Stylus Profilometer (촉침에 의한 표면 거칠기 측정 오차 해석)

  • Cho, Nahm-Gyoo;Kwon, Ki-Hwan
    • Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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    • v.16 no.12
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    • pp.174-181
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    • 1999
  • This paper describes the effect of the stylus tip size on the shape error in surface topography measurement. To analyze the distortional effect of an actual surface geometry origination from the finite stylus size, the surface is modeled as a sinusoid and the stylus tip as a circle. The magnitude of this distortion is defined as the ration of standard deviation, and this is expressed as an analytic function of the stylus tip radius and the geometrical parameter of a sinusoid. In this paper, the spectrum analysis of the profile is applied to investigate the distortional effect due to the mechanical filtering of the stylus in the frequency domain. and, the cumulative power spectrum is proposed to assess the shape error of measured data according to the various stylus tip sizes. From these results, a new method to select proper stylus tip radius is proposed.

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