• 한국기계가공학회지
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• 제9권1호
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• pp.14-18
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• 2010

Car muffler has the role to form the exhaust gas from high temperature- pressure to lower level and reduce the generated noise. Because of this role, its durability decrease as deformation by heat is occurred. This study is to analyze the flow of exhaust gas inside muffler and its coupled thermal deformation with 3-D modeling and ANSYS. There is the fastest flow at the exit of muffler with the maximum velocity of 54 m/s. And the maximum deformation or equivalent stress is shown at this model respectively as 0.00435 mm or 3414.4 MPa by the influence of heat and pressure at part of intersection with inlet and body of muffler.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제14권3호
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• pp.379-386
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• 2018

연구목적: 본 연구는 I-Shape 단면형상을 가지고 있는 곡선교량의 지진파 불확실성에 따른 안전성 분석을 위해 확률론적 기반 취약도 평가를 목적으로 한다 연구방법: 상용유한요소해석 프로그램(ABAQUS, ANSYS)구축된 모델의 검증을 위해 토크와 집중하중을 적용하여 정적해석에 따른 해석결과와 이론해를 곡선 보의 1/4L, 2/4L, 3/4L 지점에서 휨 모멘트를 비교한 결과 모든 지점에서 1%내로 오차가 발생하는 것으로 나타나 3차원 유한요소 모델에 대한 신뢰성을 확보 하였다. 곡선교량 구조물의 지진파의 불확실성을 위해 경주 및 포항 지진을 포함하여 세계각지에서 발생한 20개의 지진파를 0.2g부터 1.5g까지 5개의 Scale로 변화시켜 시간이력해석을 수행하였으며, Monte-Carlo Simulation을 기반으로 지진 취약도 평가를 수행하였다. 연구결과: 지진 취약도 분석결과 한계상태를 190MPa로 하였을 때 0.2g를 넘어가면서 파괴가 발생하나 한계상태를 315MPa로 하였을 경우 0.6g를 넘어서면서 파괴가 발생하는 것으로 나타났다. 결론: 본 연구에서 이론해와 수치해석 모델을 비교함으로써 유한요소 모델을 검증하였으며 구축된 I-Shape 곡선 보 모델의 경우 고주파수 영역에 민감성을 보이며, 추후 연구에서 곡선 보의 주요 매개변수인 단면형상에 따른 지진 취약도 평가를 수행하고자 한다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제40권5호
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• pp.403-411
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• 2016

Usually shell and tube heat exchangers are employed to recover energy between fluids. Recently, numerous papers on these heat exchangers have been published; however, the velocity and temperature profiles or comparison of the features of the flow with or without inside tubes have rarely been described. In this research, experimental and numerical studies were carried out to investigate the characteristics of the flow around the spiral baffle plates without inside tubes in a horizontal circular tube using a particle image velocimetry method and ANSYS 14.0~15.0 version (Fluent). The results showed that swirling flow was produced between the spiral baffle plates. The tangential components were strong between the two spiral baffles; however, the axial or radial velocities components were indicating nearly zero. From the spiral motion in the space of the two baffles, it is considered that there were no dead zones between the spiral baffle.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제37권4호
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• pp.253-259
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• 2014

Traveling heater method(THM) 방법을 이용하여 성장시킨 CdZnTe(CZT) 단결정 방사선 소자에 대한 고에너지(high energy) 감마선 에너지 분해능(energy resolution)을 평가하고자 $6{\times}6{\times}12mm^3$ 크기의 CZT 소자를 제작하였다. 두꺼운 방사선 소자의 경우, 전자에 비해 상대적으로 이동속도가 느린 정공(hole)으로 인해 발생하는 hole-tailing 효과가 심화되어 고에너지 영역의 에너지 분해능이 저하되는 현상이 발생한다. 전자(electron)와 정공(hole)의 두 개의 전하 운반자(charge carrier) 중에서 하나의 전하 운반자를 선택적으로 수집하여 에너지 분해능을 높이는 것이 가능하다. 가상 Frisch-그리드(virtual Frisch-grid) 소자는 소자 내부의 가중 퍼텐셜(weighting potential)을 조절하여 전자에 의한 유도전류(induced current)만을 선택적으로 이용하는 방법으로써 제작 과정과 적용이 용이하다. 본 연구에서는 THM 방법으로 성장한 큰 부피의 CZT 방사선 소자의 특성과 가상 Frisch-그리드의 효용성을 평가하였다. 가상 Frisch-그리드의 적절한 위치와 너비는 Maxwell ver.14(ANSYS, 미국)를 이용하여 모의실험으로 정하였다. $^{137}Cs$ 동위원소를 이용한 펄스 높이 스펙트럼(pulse height spectrum) 측정에서 가상 Frisch-그리드를 적용했을 때 662 keV 피크에 대해 2.2%의 에너지 분해능을 확인할 수 있었다.

• 한국정밀공학회지
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• 제31권12호
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• pp.1115-1119
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• 2014

In this article, a 20 kHz ultrasonic waveguide for nano-surface treatment was designed and manufactured. When designing the system, finite element analysis with ANSYS software was performed to find optimal dimensions of the waveguide, which can raise energy efficiency. Consequently an anti-resonance frequency of an Al waveguide with a piezoelectric actuator was 20 kHz, which predicted the experimentally obtained value of 18 kHz well. For the assessment of the performance, Steel Use Stainless (SUS) 304 and chromium molybdenum steel (SCM) 435 specimens were tested. Cross-sectional microscopies of SUS304 were taken and they showed that the treated thickness was $30{\mu}m$. Additionally, hardness tests of SCM435 were done and the hardness before the process was 14.0 Rockwell Hardness-C scale (HRC) and after the process was 20.5 HRC, respectively, which means 46% increase. Considering these results, the developed ultrasonic system is thought to be effective in the nano-surface treatment process.

• Smart Structures and Systems
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• 제18권2호
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• pp.249-265
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• 2016

A bimorph piezoelectric energy harvester is developed for harvesting energy under the vortex induced vibration and it is integrated to a host structure of a trapezoidal plate without changing its passive dynamic properties. It is aimed to select trapezoidal plate as similar to a vertical fin-like structure which could be a part of an air vehicle. The designed energy harvester consists of an aluminum beam and two identical multi fiber composite (MFC) piezoelectric patches. In order to understand the dynamic characteristic of the trapezoidal plate, finite element analysis is performed and it is validated through an experimental study. The bimorph piezoelectric energy harvester is then integrated to the trapezoidal plate at the most convenient location with minimal structural displacement. The finite element model is constructed for the new combined structure in ANSYS Workbench 14.0 and the analyses performed on this particular model are then validated via experimental techniques. Finally, the energy harvesting performance of the bimorph piezoelectric energy harvester attached to the trapezoidal plate is also investigated through wind tunnel tests under the air load and the obtained results indicate that the system is a viable one for harvesting reasonable amount of energy.

• Computers and Concrete
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• 제25권2호
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• pp.145-154
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• 2020

For the influence of the propagation law of stress wave at the coal-rock interface during the pre-blasting of the top coal in top coal mining, the ANSYS-LS/DYNA fluid-solid coupling algorithm was used to numerical calculation and the life-death element method was used to simulate the propagation of explosion cracks. The equation of the crushing zone and the fracturing zone were derived. The results were calculated and showed that the crushing radius is 14.6 cm and the fracturing radius is 35.8 cm. With the increase of the angles between the borehole and the coal-rock interface, the vibration velocity of the coal particles and the rock particles at the interface decreases gradually, and the transmission coefficient of the stress wave from the coal mass into the rock mass decreases gradually. When the angle between the borehole and the coal-rock interface is 0°, the overall crushing degree is about 11% and up to the largest. With the increase of the distance from the charge to the coal-rock interface, the stress wave transmission coefficient and the crushing degree of the coal-rock are gradually decreased. At the distance of 50 cm, the crushing degree of the coal-rock reached the maximum of approximately 12.3%.

• 생물환경조절학회지
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• 제14권3호
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• pp.166-173
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• 2005

길이 40m,폭 5.5m의 단일피복 구조의 8연동 무가온하우스 상단부에 설계적설심 19.1 cm의 눈이 쌓인다는 조건과 시설 측면으로 설계풍속 $36.6\;m{\cdot}s^{-1}$의 바람이 분다는 조건 그리고 참고자료로 활용하기 위해 적용한 최대적설심 37.8cm의 눈이 쌓인다는 조건과 순간최대풍속 $60.0\;m{\cdot}s^{-1}$의 강풍이 분다는 조건에서 유동 및 구조강도 해석을 수행하였다. 적설하중 조건에서는 설계적설심 19.1 cm와 최대적설심 37.8cm에서 파이프에 걸리는 최대응력이 각각 $53.8\;N{\cdot}mm^{-2}$과 $107\;N{\cdot}mm^{-2}$으로 재료의 허용응력 보다 작은 것으로 나타나 안전한 것으로 분석되었으나, 설계풍속 $36.6\;m{\cdot}s^{-1}$와 순간최대풍속 $60.0\;m{\cdot}s^{-1}$의 풍하중 조건에서는 파이프에 걸리는 최대응력이 각각 $250\;N{\cdot}mm^{-2}$과 $672\;N{\cdot}mm^{-2}$으로 재료의 허용응력을 모두 초과하여 플라스틱하우스가 불안전한 것으로 분석되었다.

• 한국추진공학회지
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• 제23권6호
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• pp.11-20
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• 2019

레이돔은 레이더를 외부 환경으로부터 보호하는 역할을 하며, 스텔스 기술의 일환으로 주파수 선택 표면이 레이돔에 적용되고 있다. 본 연구에서는 Jerusalem-cross(JSC) 형상이 적용된 주파수 선택 표면 레이돔에 대해 비행 시나리오 상 공력가열로 인해 미사일의 FSS 레이돔의 전파 투과 특성의 변화를 다루었다. 이 내용을 바탕으로 공력가열에 따른 전파 투과 특성을 레이돔의 위치에 따라, 시간에 따라 수치 해석적으로 분석하였다. 수치 해석적 연구로 상용 프로그램 ANSYS Fluent 15.0과 COMSOL Multiphysics 5.2를 사용하였다. 비행 시나리오 상 전파 투과 특성의 변화로 초기 대역폭에 대한 평균 투과율 수치가 최대 -14.3 dB까지 변화하는 것을 확인할 수 있었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제40권6호
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• pp.357-363
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• 2016

본 연구에서는 날개 두께 분포가 다른 두 임펠러를 이용하여 유체-구조 연성해석을 통해 운전익단간극을 예측하고 임펠러의 변형이 성능에 미치는 영향에 대해 연구하였다. 임펠러는 작동조건에서 작용하는 원심력, 압력, 열 하중의 영향으로 변형이 발생하게 된다. 이로 인해 초기 설계된 익단간극이 비균일하게 변화하는 것을 확인하였다. 특히 임펠러 날개의 선단과 후단에서 가장 큰 익단간극 감소가 발생하였으며, 이로인해 간극누설유동이 19.4% 감소하였다. 또한 운전조건에서 익단간극 감소로 간극누설 유량이 감소하면서 효율은 0.72% 증가하는 것을 확인하였다. 원심압축기 작동조건에서의 정확한 운전익단간극의 예측과 익단간극의 변화가 성능에 미치는 영향에 대해서 확인하였다.