• 제목/요약/키워드: 2D-FE analysis

검색결과 433건 처리시간 0.039초

기계적 연마 전처리가 인산망간 피막의 윤활 특성에 미치는 영향 (Effect of Mechanical Polishing Pretreatment on Tribological Properties of Manganese Phosphate Coating of Carbon Steel)

  • 김호영;노영태;전준혁;강호상
    • 한국표면공학회지
    • /
    • 제52권6호
    • /
    • pp.350-356
    • /
    • 2019
  • In this study, the effect of mechanical polishing of carbon steel on the tribological properties of manganese phosphate coating on carbon steel has investigated. The microstructure, surface morphology and chemical composition were analyzed by SEM, EDS, and XRD. The surface roughness test was carried out in order to calculate Rvk value by 3D laser microscopy. Also, the tribology property of manganese phosphate coating was tested by ball-on disk. In the results of EDS analysis, coating layer consists of elements such in Mn, P, Fe, and O. XRD showed that (Mn,Fe)5H2(PO4)4·4H2O in manganese phosphate coating layer was formed by the chemical reaction between manganese phosphate and elements in carbon steel. As the mechanical polishing degree increased, the friction coefficient was reduced. The rougher the mechanical polishing degree, the better corrosion resistance was obtained.

표면개질을 이용하여 붕소 제거율이 향상된 역삼투막의 제조 (Fabrication of Reverse Osmosis Membrane with Enhanced Boron Rejection Using Surface Modification)

  • 이덕로;김종학;권세이;이혜진;김인철
    • 멤브레인
    • /
    • 제28권2호
    • /
    • pp.96-104
    • /
    • 2018
  • 해수담수화의 빠른 증가와 함께 붕소 제거에 대한 중요성이 상승하고 있다. 본 연구는 표면개질 시 친수성 화합물을 이용하여 수투과량을 최대한 막고 붕소 제거율을 높이기 위한 연구를 진행하였다. 첫째로, Control polyamide 역삼투막을 얻기 위해 M-phenylenediamine (MPD)와 trimesoyl chloride (TMC)를 Polysulfone 한외여과막에 계면중합을 시켜 polyamide 활성층을 제조하였다. 다음으로, Control polyamide 역삼투막에 표면개질을 진행시켜 D-gluconic acid (DGCA)와 D-gluconic acid sodium salt (DGCA-Na)를 glutaraldehyde (GA)와 hydrochloric acid (HCl)을 이용하여 합성시켰다. 합성된 역삼투막의 표면 분석을 위해 XPS 분석을 진행하였으며, DGCA 및 DGCA-Na 화합물과의 반응이 되었음을 확인하였다. 또한, morphology 측정을 위해 FE-SEM과 AFM 분석을 진행하였으며, polyamide 활성층 형성 및 표면 거칠기를 확인할 수 있었다. 수투과량의 경우, 표면개질을 진행한 역삼투막은 10 GFD 수준이거나 그 이하의 값을 가졌다. 하지만, DGCA 및 DGCA-Na 화합물과 표면개질을 진행한 역삼투막의 붕소 제거율은 94.38, 94.64%로, Control polyamide 역삼투막보다 각각 12.03, 12.29 %p만큼 큰 값을 가지는 것을 확인할 수 있었다.

비선형 포장 하부 거동을 고려한 연성 포장의 해석 (The Response Prediction of Flexible Pavements Considering Nonlinear Pavement Foundation Behavior)

  • 김민관
    • 한국도로학회논문집
    • /
    • 제11권1호
    • /
    • pp.165-175
    • /
    • 2009
  • 역학적 경험적 포장 설계법을 도입하려는 현재의 연구추세에 발 맞추어 정확한 응력, 변형률, 변형을 기초로 포장구조체를 해석하기 위한 역학적 접근방법이 필요한 시점이다. 기존의 실험결과에 따르면 연성포장 구조의 기층에 이용되는 자갈과 노상층에 이용되는 노상토등의 포장 하부재료는 반복하중 조건하에서 비선형 회복탄성계수의 특징을 따르는 것으로 나타났다. 이 비선형 거동은 재료의 현재 응력에 의한 회복탄성계수 모델로 나타나질 수 있으며 정확한 해를 구할 수 있는 역학적 방법중의 하나인 유한요소 해석 방법에 적용되어 질 수 있다. 이 연구에서는 비선형 해석기법과 효과적인 해 수렴기법이 구현된 재료 모델 부 프로그램을 범용 유한요소 프로그램의 하나인 아바쿠스에 적용시켰다. 이 수치해석 방법에는 더 정확한 해를 찾기 위한 체눈분할에 의해 만들어진 유한요소 모델이 이용되었다. 이런 일련의 방법들에 의한 포장구조체의 해석결과, 2차원과 3차원 비선형 유한요소 해석의 결과가 큰 차이를 보이는 것으로 나타났다. 또한, 사용된 부 프로그램은 미연방 항공국 공항 시험포장에서 측정되어진 결과 값에 의해 비교 검증되었다.

  • PDF

죽염 제조공정에 따른 이산화황, 미네랄 함량 및 이화학적 특성 (Sulfur Dioxide, Mineral Contents and Physicochemical Properties Generated during Manufacture of Bamboo Salt)

  • 김학렬;이성재;이정희;김인철
    • 한국식품영양과학회지
    • /
    • 제43권8호
    • /
    • pp.1248-1256
    • /
    • 2014
  • 자죽염(purple bamboo salt; PBS)을 제조하는 공정에 영향을 미치는 원염(갯벌천일염, MSS; 죽염, BS)의 종류, 대나무 첨가에 따른 BS의 이화학적 특성, 황 화합물, 미네랄 함량 및 환원력을 비교 분석하고, 이를 통해 PBS에 함유된 $SO_2$와 산화환원전위(ORP)의 발생 원인을 분석하였다. BS를 고온에서 용융시켜 제조한 PBS에서 630 ppm의 $SO_2$가 검출되었다. PBS의 원료 염과 RB에서는 $SO_2$가 검출되지 않았으나, 염화물, 황산염류, 탄산염류와 대나무(RB)를 함께 탄화시켜 $SO_2$ 검출 원인을 확인한 결과 황산칼륨에 의해 782 ppm이 발생하였다. BS의 $SO_2$는 BSRB1(13.88)~BSRB4(109.13 ppm)에서만 발생하였고 $SO{_3}{^{2-}}$는 MSSRB4와 BSRB2~BSRB4에서만 발생하였으며, 시간이 경과함에 따라 증가되는 경향을 나타내었다. $SO_4{^{2-}}$는 시간이 지남에 따라 감소하는 경향을 나타내었으며 $SO_2$$SO_3{^{2-}}$가 많을수록 낮은 함량을 나타내었다. ORP는 모두 시간이 지남에 따라 증가하는 경향을 나타내었고 BS에서 더 높은 수준을 나타내었으며, BSRB4(-211.40 mV)에서 가장 높은 환원력을 나타내었다. 일반적 특성 중 불용분은 BS에서 더 높았으며 RB가 탄화되어 남은 물질들이 영향을 미친 것으로 판단된다. Ca, K, Mg의 경우 굽는 시간 경과에 따라 MSS는 감소, BS는 증가하는 경향을 나타내었다. BSRB4의 Ca는 1.4배, Mg는 1.5배 증가하였고 K 함량은 1.8배 더 높은 것으로 나타났다. 미량 미네랄은 굽는 시간 경과에 따라 MSS에서 Li, Al, Mn, Fe, Sr이 증가되었고, BS에서 Al, Fe, Ni가 증가하였다. 음이온(Cl, $NO_3$, Br)과 중금속(Pb, Cd, Hg, As)은 각 요인에 대한 영향을 받지 않았다. 결론적으로 BS의 기능성을 나타내는 환원력은 $SO_2$$SO_3{^{2-}}$와 같은 저분자 황화합물에 의한 것이며, 이는 한 번 굽는 과정을 거친 BS를 사용하고 이에 RB를 첨가하여 고온에서 용융하는 시간이 길수록 이들 황화물질이 많아져 환원력이 증가된다는 것을 의미하는 것이다.

BLDC 전동기의 자계분포 Part II : 전기자 반작용 자계 (Magnetic Field Distribution in Brushless Permanent Magnet do Motors, Part II : Armature-Reaction Field)

  • 장석명;최장영;조한욱;양현섭;이성호
    • 대한전기학회:학술대회논문집
    • /
    • 대한전기학회 2004년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
    • /
    • pp.37-39
    • /
    • 2004
  • This paper deals with the prediction of armature reaction field produced by 3-phase stator windings whose current waveform contains significant harmonics. On the basis of 2-d analytical technics, we derived governing equation and predicted magnetic field distribution according to rotor position. The results of predictions from the analysis are compared with corresponding FE (finite element) analyses.

  • PDF

A 3D finite element static and free vibration analysis of magneto-electro-elastic beam

  • Vinyas., M;Kattimani, S.C.
    • Coupled systems mechanics
    • /
    • 제6권4호
    • /
    • pp.465-485
    • /
    • 2017
  • In this paper, free vibration and static response of magneto-electro-elastic (MEE) beams has been investigated. To this end, a 3D finite element formulation has been derived by minimization the total potential energy and linear constitutive equation. The coupling between elastic, electric and magnetic fields can have a significant influence on the stiffness and in turn on the static behaviour of MEE beam. Further, different Barium Titanate ($BaTiO_3$) and Cobalt Ferric oxide ($CoFe_2O_4$) volume fractions results in indifferent coupled response. Therefore, through the numerical examples the influence of volume fractions and boundary conditions on the natural frequencies of MEE beam is illustrated. The study is extended to evaluate the static response of MEE beam under various forms of mechanical loading. It is seen from the numerical evaluation that the volume fractions, loading and boundary conditions have a significant effect on the structural behaviour of MEE structures. The observations made here may serve as benchmark solutions in the optimum design of MEE structures.

Finite element computational modeling of externally bonded CFRP composites flexural behavior in RC beams

  • Gamino, Andre Luis;Bittencourt, Tulio Nogueira;de Oliveira e Sousa, Jose Luiz Antunes
    • Computers and Concrete
    • /
    • 제6권3호
    • /
    • pp.187-202
    • /
    • 2009
  • This paper focuses on the flexural behavior of RC beams externally strengthened with Carbon Fiber Reinforced Polymers (CFRP) fabric. A non-linear finite element (FE) analysis strategy is proposed to support the beam flexural behavior experimental analysis. A development system (QUEBRA2D/FEMOOP programs) has been used to accomplish the numerical simulation. Appropriate constitutive models for concrete, rebars, CFRP and bond-slip interfaces have been implemented and adjusted to represent the composite system behavior. Interface and truss finite elements have been implemented (discrete and embedded approaches) for the numerical representation of rebars, interfaces and composites.

알루미늄 합금 판재 성형성 예측을 위한 유한요소해석 프로그램 개발 (Development of finite element analysis program for aluminum alloy sheets)

  • 김성태;문명수;정완진;윤정환;김윤근
    • 한국소성가공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국소성가공학회 2005년도 추계학술대회 논문집
    • /
    • pp.291-294
    • /
    • 2005
  • Recently, the usage of aluminum alloy is rapidly increasing in automobile industry to achieve weight reduction for fuel efficiency. However, design of forming process of aluminum is more difficult than steel because of poor formability and severe springback. Since applications of finite element analysis for the design of sheet metal forming process are actively performed, it is required to conduct proper consideration of aluminum material behavior. In this study, a plane stress yield function Yld2000(Yoon et al., 2000), proven to describe well the anisotropic behavior of aluminum alloy, is implemented for FE analysis. One element test is considered to verify the validity of implementation of Yld2000 model. In addition, cylindrical cup drawing test is performed to verify earing shape of a drawn cup.

  • PDF

슬롯리스 브러시리스 영구자석기기의 자화 패턴에 따른 전자기적 특성해석 (Electromagnetic Analysis of Slotless Brushless Permanent Magnet Machines According to Magnetization Patterns)

  • 장석명;최장영;조한욱;박지훈
    • 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
    • /
    • 제54권12호
    • /
    • pp.576-585
    • /
    • 2005
  • This paper deals with the electromagnetic field analysis of slotless brushless permanent magnet machines with three different magnetization patterns such as Halbach, parallel and radial magnetization. The magnetization modeling of Halbach, parallel and radial magnetization is performed analytically. And then, analytical solutions for open-circuit field distributions, armature reaction field distributions, flux linkages due to PMs and stator windings, torque, back-emf and inductance are derived in terms of magnetic vector potential and two-dimensional (2-d) polar coordinate systems. The analytical results are validated extensively by finite element (FE) analyses. The magnet volume required in order to produce identical flux density is compared with each magnetization. Finally, analytical solutions and derivation procedures of those presented in this paper can be applied to slotless and slotted brushless permanent magnet AC and DC machines.

탄성계수가 다른 복합레진의 혼합수복이 5급 수복물의 응력분포에 미치는 영향에 관한 3차원 유한요소법적 연구 (The influence of combining composite resins with different elastic modulus on the stress distribution of class V restoration: A three-dimensional finite element study)

  • 박정길;허복;김성교
    • 대한치과보존학회:학술대회논문집
    • /
    • 대한치과보존학회 2008년도 Spring Scientific Meeting(the 129th) of Korean Academy if Conservative Dentistry
    • /
    • pp.184-197
    • /
    • 2008
  • 본 연구는 3차원 유한요소분석법적 연구를 통해 쐐기형 비우식성 치경부병소의 복합레진수복에서 다른 탄성계수를 가진 복합레진의 혼합수복이 5급 수복물의 응력분포에 미치는 영향에 대해 알아보고자 하였다. 발거된 상악 제2소구치를 Micro-CT로 스캔한 후 3D-DOCTOR로 3차원 유한요소 모형을 제작하였다. 제작된 소구치 모형에 쐐기형 와동과 변형시킨 와동을 형성하고 각 와동을 탄성 계수가 서로 다른 혼합형 복합레진 또는 흐름성 복합레진으로 수복하였다. 수복 전, 후 협측교두와 설측교두에 500N의 하중을 가한 후 응력분포를 ANSYS 프로그램을 이용하여 주 응력 분석법으로 평가한 결과 치아 및 수복물에 위해한 인장응력을 고려할 때 탄성계수가 높은 재료로 와동저선각을 수복하고 교합측변연과 치경부측 변연은 탄성계수가 낮은 재료로 수복하는 혼합수복법이 쐐기형 비치경부병소의 수복에 있어 가장 유리하였다.

  • PDF