• 한국인터넷방송통신학회논문지
• /
• 제21권3호
• /
• pp.51-57
• /
• 2021

본 논문에서는 샤논 정리(1948)의 동기가 되는 아인슈타인 특수상대성이론(1905)과 베르누이 유체역학(1738)의 상관성을 AB=A/A=I Dimension 관점에서 유도했고 샤논 정리 채널코드를 시뮬레이션했다. 베르누이 유체역학 ΔP=pgh를 한라산 화산 Magma 폭발식으로 적용했을 때 Dimension과 높이가 실측치와 일치했다. 아인슈타인 특수상대성이론과 샤논의 정보이론, 그리고 유체역학의 연돌효과(Stack Effect) 이론의 관계를 분석해 보고 화산 폭발의 관계를 수학적으로 증명했다. 아인슈타인, 베르누이의 에너지보존과 질량보존은 샤논 정리에서는 대역폭과 power의 효율면과 같았다.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제14권10호
• /
• pp.2324-2330
• /
• 2010

중 고등학교에서 유체역학의 원리를 학습할 때 실험 실습에 있어서 시공간의 제약으로 학습에 실효성이 떨어지는 문제점이 있다. 본 논문에서는 파스칼의 원리, 아르키메데스의 원리, 베르누이의 정리 등 유체역학에 관한 학습을 웹 브라우저에서 구현하고 Flash와 HTML 등을 이용한 Web 시뮬레이션을 구현하고자 한다. 구현한 WBI(Web Based Instruction) 프로그램은 공업계 고등학교 학생들을 대상으로 만족도, 흥미도, 성취도 측면에서 15%이상의 효과를 나타낸 것으로 비교 분석 되었다. 유체역학의 교육공학적 설계와 웹 설계를 통하여 실제 웹서버를 통하여 인터넷 초고속 통신망에서 구현한다. 본 연구는 교육공학과 유체역학 및 인터넷 원격교육 발전에 기여 할 것이다.

• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제72권1호
• /
• pp.71-81
• /
• 2019

The objective of this paper is to develop a size-dependent nonlinear model of beams for fluid-conveying nanotubes with an initial deflection. The nonlinear frequency response of the nanotube is analysed via an Euler-Bernoulli model. Size influences on the behaviour of the nanosystem are described utilising the nonlocal strain gradient theory (NSGT). Relative motions at the inner wall of the nanotube is taken into consideration via Beskok-Karniadakis model. Formulating kinetic and elastic energies and then employing Hamilton's approach, the nonlinear motion equations are derived. Furthermore, Galerkin's approach is employed for discretisation, and then a continuation scheme is developed for obtaining numerical results. It is observed that an initial deflection significantly alters the frequency response of NSGT nanotubes conveying fluid. For small initial deflections, a hardening nonlinearity is found whereas a softening-hardening nonlinearity is observed for large initial deflections.

• Coupled systems mechanics
• /
• 제6권2호
• /
• pp.175-187
• /
• 2017

This paper deals with a uniform cantilever Euler-Bernoulli beam subjected to follower and transversal force at its free end as a model for a pipe conveying fluid under electromagnetic damper force. The electromagnetic damper is composed of a permanent-magnet DC motor, a ball screw and a nut. The main objective of the current work is to reduce the pipe vibration resulting from the fluid velocity and allow it to transform into electric energy. To pursue this goal, the stability and vibration of the beam model was studied using Ritz and Newmark methods. It was observed that increasing the fluid velocity results in a decrease in the motion of the free end of the pipe. The results of simulation showed that the designed semiactive electromagnetic damper controlled by on-off damping control strategy decreased the vibration amplitude of the pipe about 5.9% and regenerated energy nearly 1.9 (mJ/s). It was also revealed that the designed semi-active electromagnetic damper has better performance and more energy regeneration than the passive electromagnetic damper.

• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제90권6호
• /
• pp.601-610
• /
• 2024

Free vibration of layered conical shell frusta of thickness filled with fluid is investigated. The shell is made up of isotropic or specially orthotropic materials. Three types of thickness variations are considered, namely linear, exponential and sinusoidal along the radial direction of the conical shell structure. The equations of motion of the conical shell frusta are formulated using Love's first approximation theory along with the fluid interaction. Velocity potential and Bernoulli's equations have been applied for the expression of the pressure of the fluid. The fluid is assumed to be incompressible, inviscid and quiescent. The governing equations are modified by applying the separable form to the displacement functions and then it is obtained a system of coupled differential equations in terms of displacement functions. The displacement functions are approximated by cubic and quintics splines along with the boundary conditions to get generalized eigenvalue problem. The generalized eigenvalue problem is solved numerically for frequency parameters and then associated eigenvectors are calculated which are spline coefficients. The vibration of the shells with the effect of fluid is analyzed for finding the frequency parameters against the cone angle, length ratio, relative layer thickness, number of layers, stacking sequence, boundary conditions, linear, exponential and sinusoidal thickness variations and then results are presented in terms of tables and graphs.

• Coupled systems mechanics
• /
• 제12권1호
• /
• pp.21-40
• /
• 2023

In thisstudy, the vibration problem ofthermo elastic carbon nanotubes conveying pulsating viscous nano fluid subjected to a longitudinal magnetic field is investigated via Euler-Bernoulli beam model. The controlling partial differential equation of motion is arrived by adopting Eringen's non local theory. The instability domain and pulsation frequency of the CNT is obtained through the Galerkin's method. The numerical evaluation of thisstudy is devised by Haar wavelet method (HWM). Then, the proposed model is validated by analyzing the critical buckling load computed in presentstudy with the literature. Finally, the numerical calculation ofsystem parameters are shown as dispersion graphs and tables over non local parameter, magnetic flux, temperature difference, Knudsen number and viscous parameter.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제17권5호
• /
• pp.346-353
• /
• 2016

일부 연구용 원자로의 설계조건상 사이펀 현상은 배관 파단 사고 시 수조수의 지속적인 방출을 유발할 수 있다. 사이펀 차단기는 이러한 현상을 효과적으로 제한하기 위한 안전장치로, 유체역학적인 특성상 사이펀 차단 현상 해석을 위해 고려해야 할 변수가 많고 계산이 복잡하다. 이에 사이펀 차단 현상을 쉽게 분석할 수 있는 프로그램을 개발하게 되었다. 윈도우8 운영체제에서 비쥬얼 스튜디오 2012를 이용하여 MFC프로그래밍으로 개발되었으며, 사용자가 쉽게 사용할 수 있도록 GUI형식으로 개발되었다. 개발된 프로그램은 사용자가 입력한 값으로부터 유체역학적 관계식을 통해 3단계의 연산과정을 거쳐 시뮬레이션을 진행한다. 베르누이 방정식으로부터 유속과 유량을 구하여 수위, 언더슈팅, 압력, 손실계수, 그리고 이상 유동과 관계된 값들을 연산한다. 프로그램에 적용된 이상유동 해석모델은 Chisholm 모델이며, 실제와 유사하게 시뮬레이션이 가능함을 확인하였다. 시뮬레이션 결과는 그래프를 통해 나타나기 때문에 사용자는 전체적인 차단 현상을 쉽게 파악하는 것이 가능하며, 시뮬레이션 데이터의 저장 또한 가능하다. 따라서 사용자는 사이펀 차단기 시뮬레이션 프로그램의 사용을 통해 사이펀 차단 현상을 쉽게 확인할 수 있으며, 사이펀 차단기의 실제 설계에도 이용할 수 있을 것으로 기대된다.