• 터널과지하공간
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• 제32권3호
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• pp.219-230
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• 2022

GREAT 셀은 실험실에서 심부지층의 열-수리-역학적 조건을 구현하기 위해 설계된 시험장비로서, 시료 길이방향 축을 중심으로 회전하는 측면의 가압장치를 이용하여 다축 응력장을 생성할 수 있고 균열이 포함된 시료에 대해 유체유동 실험이 가능하다. 본 연구에서는 GREAT 셀을 이용한 삼축압축시험을 수치 해석적으로 모사하고 시료 측면에 작용하는 구속압 조건에 따른 역학적 거동을 분석하였다. 균열이 없는 고분자 재질의 시료에 대한 삼축압축시험 사례를 수치모사하여 실험결과와 비교하였다. 수평 구속압의 균등 및 불균등 조건에서 시료 표면의 변형률(원주변형률)을 분석하였으며, 실험결과와 유사한 경향을 보이는 것으로 검토되었다. 추가로 균열이 포함된 가상의 시료모델을 구성하여 균열면의 마찰 특성 및 형상이 시료 변형에 미치는 영향을 조사하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권3호
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• pp.310-316
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• 2016

도전성 평판에 부분적으로 걸쳐 회전하는 축형 동전기 휠을 구동원으로 이용하는 비접촉 반송 시스템을 제안한다. 회전하는 동전기 휠에는 3축력이 발생되는데 이 중 중력방향 힘과 횡방향 힘은 자기안정성을 갖고 있으므로 공간상에서 반송 시스템의 동적 안정성을 확보하기 위해서는 길이 방향 힘만을 제어하는 것으로 충분하다. 동전기 휠은 원주 방향을 따라 주기적으로 반복되는 극성을 갖는 영구자석으로 구성되어있으므로 기본 극의 기하학적 형상이나 극수 등은 안정성 여유에 큰 영향을 미친다. 또한 휠과 전도판간의 중첩된 영역 역시 횡방향으로의 강성을 결정하는 주요 인자이므로 본 논문에서는 안정성을 성능 지표로 휠을 구성하는 주요 설계 변수에 대한 민감도 해석을 수행한다. 얻어진 설계 값을 이용하여 제작된 시스템으로 휠을 포함하는 이동 개체의 수동적인 안정성을 실험적으로 검증한다.

• 한국항공우주학회지
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• 제46권2호
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• pp.114-123
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• 2018

풍력타워는 수직형 풍력터빈의 성능을 향상하기 위하여 사용되어진다. 하지만 풍력타워의 성능은 내부반경, 외부반경, 안내벽의 개수 등의 설계변수에 의하여 좌우된다. 따라서 본 연구에서는 풍력타워의 효율적인 설계변수를 찾기 위하여 실험적인 연구를 수행하였다. 실험에 사용된 풍동의 시험부는 높이 2 m, 폭 2.2 m이며, 7개의 안내벽을 가진 풍력타워의 한 층을 모델로 제작하고, 그 내부에 풍력터빈을 설치하였다. 다양한 설계변수에 대하여 실험을 하기 위하여 세 가지 종류의 안내벽을 사용하였다. 상대적인 성능평가를 위하여 동일한 입구속도에서 풍력타워를 원주방향으로 회전이동하여 출력계수를 측정하였다. 실험의 결과에서 풍력타워의 내부반경과 풍력터빈의 회전반경과의 간격이 풍력터빈의 성능을 향상하는데 가장 큰 영향을 미치는 변수임을 보였다.

• 한국가시화정보학회:학술대회논문집
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• 한국가시화정보학회 2007년도 추계학술대회
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• pp.134-137
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• 2007

The temporal evolution of wake behind a circular cylinder oscillating rotationally with a relatively high forcing frequency has been investigated experimentally using a dynamic PIV technique. Experiments were carried out with varying the frequency ratio $F_R\;(=f_f/f_n)$ in the range from 0.0 (stationary) to 1.6 at oscillation amplitude of ${\theta}_A=30^{\circ}$ and Reynolds number of $Re=4.14{\times}10^3$. Depending on the forcing condition ($F_R$), the flow was divided into three regimes; non-lock-on ($F_R=0.4$), transition ($F_R=0.8$, 1.6) and lock-on regimes ($F_R=1.0$) with markedly different flow structure in the near-wake region behind the cylinder. When the frequency ratio was less than 1.0 ($F_R{\le}1.0$), the rotational oscillatory motion of the cylinder decreased the length of the vortex formation region and enhanced the mutual interaction between large-scale vortices across the wake centerline. The entrainment of ambient fluid seemed to play an important role in controlling the near-wake flow and shear-layer instability. However, the flow characteristics changed markedly beyond the lock-on flow regime ($F_R=1.0$) due to high-frequency forcing. At $F_R=1.6$, the mutual interactions between the vortices shed from both sides of the cylinder were not so strong. Thereby, the flow entrainment and momentum transfer into the wake center region were reduced. In addition, the size of the large-scale vortices decreased since the lateral extent of the wake was suppressed.

• 대한기계학회논문집B
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• 제29권8호
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• pp.895-902
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• 2005

Lock-on characteristics of flow around a circular cylinder oscillating rotationally with a relatively high forcing frequency have been investigated experimentally. Dominant governing parameters are Reynolds number (Re), angular amplitude of oscillation (${\theta}_A$), and frequency ratio $F_R=f_f/f_n,\;where\;f_f$ is a forcing frequency and $f_n$ is a natural frequency of vortex shedding. Experiments were carried out under the conditions of $Re=4.14{\times}10^3,\;{\pi}/90{\leq}{\theta_A}{\leq}{\pi}/3,\;and\;F_R=1.0$. The effect of this active flow control technique on the lock-on flow characteristics of the cylinder wake was evaluated with wake velocity measurements and spectral analysis of hot-wire signals. The rotational oscillation modifies the flow structure of near wake significantly. The lock-on phenomenon always occurs at $F_R=1.0$, regardless of the angular amplitude ${\theta}_A$. In addition, when the angular amplitude is less than a certain value, the lock-on characteristics appear only at $F_R=1.0$,. The range of lock-on phenomena expands and vortex formation length is decreased, as the angular amplitude increases. The rotational oscillation create a small-scale vortex structure in the region just near the cylinder surface. At ${\theta}_A=60^{\circ}$, the drag coefficient was reduced about $43.7\%$ at maximum.

• Journal of Chest Surgery
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• 제30권6호
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• pp.580-584
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• 1997

기존의 폐동맥 혈류 조절술(pulmonary래eV banding procedure)의 미비 점을 보완하여 피하에서 조절 가능한 폐동맥 혈류 조절기(pulmonary artery banding device)를 개발하였다. 조절기는 탄성력을 가진 스테인레스 철 사를 이용하여 지그재그형으로 형태를 만든 조절부,폴리비닐 카테터로 된 몸체 부위 및 볼트와 너트로 이 루어진 나사부로 구성되어 있다. 15∼20 kg의 네 마리 황견을 이용해 좌측 개흉술 후 하행 대동맥에 본 장 치를 장착한 후 때월 후 장치의 조절에 따르는 혈압의 변화에 대한 검사를 하였다. 검사 후 실험동물을 희생시켜 장치를 포항한 대동맥의 병리 조직 검사를 시행하였다. 조절기의 나사부를 회전시키므로서 혈관 에 장착된 조절기의 직경과 원주가 정확하고 용이하게 조절되었다. 조절기의 조절에 따라 측정한 혈압 변 화에서 혈압이 조절기의 회전수에 선형 증감을 나타냈다. 폐동맥 혈류 조절기의 장착이 용이하고 쉽게 조 절 가능하므로 이를 장차 임상에 적용시켜 보다 향상되길 기대한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권10호
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• pp.21-26
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• 2016

산업체에서 널리 사용되고 있는 유도전동기의 회전자를 제작하기 위하여 rotor core slot에 Cu bar를 열박음(shrinkage fit)작업으로 고정한 후 bar 표면을 punch로 원주방향으로 순차적으로 1.5~3mm 압입(swaging)작업시 rotor core slot과 bar 접촉면에 작용하는 contact tangential force의 크기와 분포를 단순화된 2차원 plane strain 해석모델을 사용하여 각각의 압입조건에 대하여 평가하였으며 또한 생산성 향상을 고려한 rotor core slot 설계시 slot 형상에 따른 접촉력 분포를 평가하여 rotor core slot 설계시 필요한 정보를 제공하고자 수치해석적인 방법을 사용하여 parametric study를 수행하였다. 이러한 탄소성 수치해석 결과 1) rotor core 압입작업시 bar 접촉면에 작용하는 contact force는 소성변형이 먼저 발생하는 bar 상부에 크게 작용하며 2) 순차적인 rotor core 압입작업시 bar 접촉면에 작용하는 total contact force는 바로 인접한 bar에 대한 압입작업에 의해서만 영향을 받으며 그 영향으로 약 55% 정도 total contact force가 증가하며 3) 생산성을 고려하여 rotor core를 설계하는 경우에 contact force를 증가시키기 위해서는 core slot의 폭보다 길이를 길게 하는 것이 바람직하다는 사실을 알 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권6호
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• pp.464-469
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• 2017

유도전동기 회전자는 rotor core를 일정한 높이로 쌓은 후 rotor core slot에 Cu bar를 열박음(shrinkage fit)작업으로 고정한 후 Cu bar 표면을 punch로 길이방향, 원주방향으로 순차적으로 압입(swaging)하여 제작된다. 본 연구에서는 Cu bar 표면을 압입할 때 Cu bar 표면에 발생하는 압입깊이, 잔류응력 분포 그리고 rotor core slot과 Cu bar 접촉면에 작용하는 접촉력(contact force)을 평가하고자 하였다. 한편 실제의 압입작업은 복잡한 3차원 문제이나 수치해석적인 접근을 위하여 단순화된 2차원 cyclic symmetry 해석모델을 개발하였으며 이러한 해석모델을 사용하여 일정한 압입압력에서 4가지 종류의 Cu bar 형상에 대하여 압입량과 접촉력을 평가하였다. 탄소성 수치해석 결과 1) sample Cu bar block model을 사용하여 단순화된 2차원 수치해석 모델을 개발하였고 2) rotor core 압입작업시 일정한 압입압력에서 Cu bar 표면의 압입량은 Cu bar 형상에 크게 관계없이 거의 일정하며 3) 압입작업시 punch에 가해지는 압입압력으로부터 rotor core slot과 Cu bar 접촉면에 작용하는 총 접촉력을 추정할 수 있는 근사식을 제안하였다.

• 한국가시화정보학회:학술대회논문집
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• 한국가시화정보학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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• pp.18-21
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• 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
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• 제19권8호
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• pp.1927-1939
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• 1995

An experimental investigation is conducted to find out the large scale coherent structures in the intermediate wake past a rotating cylinder with a single tripping wire attached. Relation between the vortex shedding frequency and the spin rate of rotating cylinder and the effects of the tripping wire on the flow characteristics were studied by using spectral analysis and conditional phase average technique, respectively. It is found that the vortex shedding frequency is bound to a certain range and varies regularly as spin rate increases. The coherent structures are compared with those of the plain rotating cylinder in the case of spin rate of 1.0. Distance between the upper and lower center of vortices increase and the vortex shedding time is delayed, the velocity fluctuation energy decreases near the center line of vortices and it spreads out to the outer region. The Reynolds shear stress increases highly in the upper region and the turbulent wake width expands with strong entrainment process.