Gabriela G., Machado;Americo Campos, Filho;Paula M., Lazzari;Bruna M., Lazzari;Alexandre R., Pacheco
Structural Engineering and Mechanics
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제85권2호
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pp.163-177
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2023
The design of segmental bridges, a structure that typically employs precast prestressed concrete elements and the balanced cantilever construction method for the deck, may demand a highly complex structural analysis for increased precision of the results. This work presents a comprehensive numerical analysis of a 3D finite element model using the software ANSYS, version 21.2, to simulate the constructive deck stages of the New Guaiba Bridge, a structure located in Porto Alegre city, southern Brazil. The materials concrete and steel were considered viscoelastic. The concrete used a Generalized Kelvin model, with subroutines written in FORTRAN and added to the main model through the customization tool UPF (User Programmable Features). The steel prestressing tendons used a Generalized Maxwell model available in ANSYS. The balanced cantilever constructive steps of a span of the New Guaiba Bridge were then numerically simulated to follow the actual constructive sequence of the bridge. A comparison between the results obtained with the numerical model and the actual vertical displacement data monitored during the bridge's construction was carried out, showing a good correlation.
The use of concrete filled steel tube (CFST) column is widely accepted due to its property of high axial load carrying capacity, more ductility and more resistant to earthquake specially using in bridges and high-rise buildings. The initial imperfection (δ) that produces during casting or fixing causes the reduction in load carrying capacity, this is the reason, experimental capacity is always less then theoretical one. In this research, the effect of δ on load carrying capacity and behavior of concrete filled steel tube (CFST) column have been investigated by numerically simulation of large number of models with different δ and other geometric parameters that include length (L), width (B), steel tube thickness (t), f'c and fy. Finite element analysis software ANSYS v18 is used to develop model of SCFST column to evaluate strength capacity, buckling and failure pattern of member which is applied during experimental study under cyclic axial loading. After validation of results, 42 models with different parameters are evaluated to develop empirical equation predicting axial load carrying capacity for different value of δ. Results indicate that empirical equation shows the 0 to 9% error for finite element analysis Forty-two models in comparison with ANSYS results, respectively. Empirical equation can be used for predicting the axial capacity of early estimating the axial capacity of SCFT column including 𝛿.
기어펌프는 단순한 구조를 가지면서도 신뢰성이 높고 작동과 유지가 쉽기 때문에 수력학 장치에 널리 사용된다. 일반적으로 기어펌프는 질량유량과 효율을 고려한 다양한 변수에 의해 설계된다. 본 연구에서는 기어펌프의 최적화 설계를 위해 ANSYS v15.0 CFX 상용프로그램을 사용한 3차원 유동해석을 실시하고 해석결과로부터 설계변수를 선정하도록 하였다. 즉, 기어펌프의 다양한 회전 속도 및 기어 끝단과 하우징 사이의 간극에 대한 질량유량 및 효율을 검토하였으며, 해석 결과로서, 회전 속도가 증가할수록 평균 질량유량 및 효율은 증가하였고, 기어펌프와 하우징의 간격이 증가할수록 평균 질량유량 및 효율은 감소하였다.
본 논문에서는 압전 작동기로 구동되는 무밸브 마이크로 펌프의 펌프 성능을 계산하였다. 선행연구에서 개발된 마이크로 펌프는 4층의 경량 압전 복합재료 작동기, PDMS로 된 챔버와 2개의 디퓨져로 이루어져 있다. 유한요소 해석은 압전 영역, 구조 영역 및 유체 영역을 완전 연성하여 수행되었다. 구조 및 압전 영역의 해석은 ANSYS를 사용하였으며, 유체영역의 해석은 ANSYS CFX를 사용하여 수행하였다. 작동 주파수가 10 Hz와 40 Hz인 경우에 대한 해석을 수행하여 작동 주파수가 유동 특성에 미치는 영향을 고찰하였다. 또한 300 Hz까지의 유동 해석을 통하여 작동 주파수에 따른 유량을 계산하였다.
가스 취급 및 저장시설의 확충과 더불어 폭발의 규모가 다양해짐에 따라 사고를 대비한 방폭 설비 관련 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 방폭 인증시험 대상 설비 중 하나인 가스차단문은 폭풍파나 내부 화재로 인한 팽창압력을 차단하는 동시에 내부의 인원과 장비를 보호하는 역할을 한다. 현재 사용되는 가스차단문은 방폭성능 인증시험 대상 설비임에도 방폭 설계 관련 규정이 명확히 제시되지 않고 있으며 해당 설비의 폭발압력저항성능평가에 관한 연구는 미비한 실정이다. 이에 본 연구에서는 미국재료시험협회(ASTM)에서 제시하는 가스차단문 규격에 관한 규정(ASTM F-1069-87, F-1068-90)을 참고하여 가스차단문을 3D 형상으로 모델링하고 ANSYS Explicit Dynamics 해석을 통해 기준 대비 가스차단문의 영구적 변형량을 비교하였다. 또한, 방폭 설비 관련 연구에서 사용되고 있는 회전연성도·변위연성도 계산을 통한 방폭성능 평가 방법을 함께 고려하여 가스차단문의 수치해석적 폭발압력저항 성능평가를 수행하였다.
JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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제5권1호
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pp.17-23
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2005
This paper describes the simulation of a micromachined dome-shaped-diaphragm acoustic transducer built on a $1.5{\mu}m$ thick silicon nitride diaphragm ($2,000{\mu}m$ in radius, with a circular clamped boundary on a silicon substrate) with electrodes and piezoelectric ZnO film in a silicon substrate. Finite element analysis with ANSYS 5.6 has been performed to analyze the static and dynamic behaviors of the transducer under both pressure and voltage loadings.
Multi-physics problem is considered for the Pitot tube located in uniform freon gas flow with high Mach number and the 3D numerical results of temperature on Pitot tube is given. The model is created by using structural module of ANSYS, the grids are obtained by ICEM, and the problem is solved and the data post-processing is done by CFX.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제35권4호
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pp.443-450
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2011
연료가스 압축 시스템은 중급의 FPSO에 설치되며, 이 시스템에서 서지를 방지하기 위하여 안티 서지 밸브가 사용되어진다. 만약 서지가 발생하게 되면 시스템의 파괴를 초래할 수 있으므로 안티서지 밸브는 반드시 구조강도와 구조안전성 평가가 수반되어야한다. 특히, 비상시에도 밸브는 구조안전성과 그 성능을 보장해야 된다. 이 연구에서는 안티서지 밸브의 구조강도와 구조안정성 평가를 수치해석을 통하여 수행하였다. 형상모델은 유니그래픽스 NX4.0을 사용하였으며 시뮬레이션은 ANSYS Workbench 12.1 버전을 이용하였다. 밸브의 허용 강도와 안전계수는 ASME Boiler & Pressure Vessel Code를 참조하였다.
Taking three types of bridge bearings with diameter being 100 mm as examples, the theoretical analysis, the experimental research as well as the numerical simulation of these bearings is conducted. Since the normal compression and shear machines cannot be applied to the small-size bearings, an improved equipment to test the properties of these bearings is proposed and fabricated. Besides, the simulation of the bearings is conducted based on the explicit finite element software ANSYS/LS-DYNA, and some parameters of the bearings are modified in the finite element model to reduce the computation cost effectively. Results show that all the research methods are capable of revealing the fundamental properties of the small-size bearings, and a combined use of these methods can better catch both the integral properties and the inner detailed mechanical behaviors of the bearings.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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