주조 유동 해석 분야에서 형상 고정 격자계(body-fitted coordinate; BFC)의 적용은 양질의 해석결과를 얻을 수 있음에도 불구하고 격자 생성의 어려움과 효율성으로 인해 많이 사용되지 않고 있다. 반면에 직교 격자계(Cartesian coordinate)는 상대적으로 격자 생성이 쉽고 빠르기 때문에 주조 공정에서 주로 사용되어 왔으나 이 역시 형상을 제대로 표현하지 못함으로써 발생하는 문제들로 인해 올바른 해석 결과를 얻을 수가 없다. 본 연구에서는 PCT(Partial Cell Treatment)를 기반으로 하는 Cut Cell 방법을 직교 격자계에 적용함으로써 이 격자계의 장점은 유지하면서도 정확한 유동 해석 결과를 얻을 수 있었다. Cut Cell 방법으로 간단한 형상의 테스트와 실제 주조 제품에 대한 적용을 해보았다.
Since the numerical analysis was adopted in the mold design, lots of computational methods have been proposed for the simulations of casting processes for the various shaped molds. Today, it is possible to simulate the filling and solidification processes of most casts using the VOF technique. Though the three-dimensional numerical model based on the Cartesian coordinate system can be applied to any shape of cast, it becomes very inefficient when the three-dimensional model is applied to the cast of axi-symmetrical shape since the control volume includes at least 11 of the physical model. In addition, the more meshes should be distributed along the circumferential boundaries of curved shape in the Cartesian coordinate system fur the better results, while such curved circumferential boundary does not need to be considered in the two-dimensional cylindrical coordinate system. This motivates the present study i.e. developing a two-dimensional numerical model for the axi-symmetrically shaped casts. The SIMPLER algorithm, the VOF method, and the equivalent specific heat method have been adopted in the combined algorithm for the flow calculation, the free surface tracking, and the phase change heat transfer, respectively. The numerical model has been applied to the casting process of a pulley, and it was proven that the mesh and time effective calculation was accomplished comparing to the calculation using three-dimensional model.
The suitability of the pattern manufactured with the development figure was considered by reviewing the development conditions that can be directly connected to the basic pattern in the human body surface development figure with the cast bandage method. The method to prepare the sleeve basic pattern was based on the cylindrical surface development method, and the sleeve basic pattern covering the 45 and 90 degrees momentum of the arm-movement was made by using the cast-type body surface development figure prepared with the horizontal line of the sleeve hem placed horizontally in the plan and by combining the cast-type body surface development figure in the standing position with the figure in the moving position. The test clothing was prepared with the sleeve pattern adding the bodice pattern in the standing position and the momentum and was worn on the FRP replica. The relationship theory of the body surface development figure with the pattern was derived by reviewing the suitability from the wearing state. The sleeve-cap height of the sleeve basic pattern resulted in about 80% in the standing position when the needs for a physical activity are 45 degrees and the about 50% when the needs for a physical activity are 90 degrees. The additional size of the diagonal length of the sleeve-cap could be set as "0" if the sleeve-cap height is low by 50% and as 50% of the additional size in the standing position if the sleeve-cap height is 80%.
In this study, an accident at an in-house maintenance subcontractor of a manufacturing company was analyzed using representative systemic analysis methods, and the results were compared to determine the socio-technical and organizational structure causal factors. Systemic accident analyses were performed using AcciMap, STAMP-CAST, and a method that utilizes work processing procedures. The causal factors derived from the three methods were classified according to HFACS classification criteria. AcciMap and STAMP-CAST analyses were able to derive legal problems and defects in organizational structure between the company and the subcontractors. The method that utilized the work processing procedures drew the most causal factors of the three methods but showed some limitations in deriving legal and facility-related problems. Most of the causal factors identified through the systemic methods could be classified according to the HFACS classification criteria, except for the legal and organizational structure matters. Socio-technical and organizational problems with a holistic perspective of the company and subcontractors could be found using systemic analysis methods. However, it is necessary to conduct analysis using various methods in order to derive more comprehensive measures to prevent accidents because each analysis method showed some limitations in the derivation or expression of some causal factors. The results of this study can be helpful in selecting and using an appropriate method for accident analysis.
Cartesian grid system has mainly been used in the casting simulation even though it does not nicely represent sloped and curved surfaces. These distorted boundaries cause several problems. A special treatment is necessary to clear these problems. A cut cell method on Cartesian grids has been developed to simulate three-dimensional mold filling Cut cells at a cast-mold interface are generated on Cartesian grids. Governing equations were computed using volume and areas of cast at cut cells. In this paper, we propose a new method that can consider the cutting cells which are cut by casting and mold based on the patial cell treatment (PCT). This method provides a better representation of geometry surface and will be used in the computation of velocities that are defined on the cell boundaries in the Cartesian gird system. Various test examples for several casting process were computed and validated. The analysis results of more accurate fluid flow pattern and less momentum loss owing to the stepped boundaries in the Cartesian grid system were confirmed. We can know the momentum energy at the cut cell is conserved by using the cut cell method. By using the cut cell method. performance of computation gets better because of reducing the whole number of meshes.
The matrices which consisted of SiC whisker, PES(polyesterasulfone) as a binder, span 80(sorbitan monooleate) as a surfactant, TPP(triphenyl phosphate) as a plasticizer and dichloromethane as a solvent, have been prepared by the various methods such as tape casting, rolling, tape cast-coating and roll-coating method. The fuel cells of single stack type using these matrices are characterized by ac impedance spectroscopy and cyclic voltammetry technique. A fuel cell using a matrix prepared by the tape cast-coating method shows the best performance of 466.34 mA/$\textrm{cm}^2$ at 0.6V because it has the lowest polarization resistance at the interface between electrodes and a matrix due to the largest three phase contact region of gases, catalyst and electrolyte.
Shallow foundations of various columns such as traffic signs, CCTVs, traffic lights, street lights, steel telephone poles and so on are made by cast-in-situ concrete method. However, typical cast-in-situ method has many problems because of the long duration of construction, occupation of sidewalks and low strength of the concrete after curing. In order to solve the problems, field load tests for the prefabricated DSF foundation made by combination of column and foundation was conducted to know load-deformation behavior by torsional tests.
This paper presented the characteristic of Heat-transfer on the winding composed with Epoxy-resin in a 50 kVA cast-resin dry type transformer The resin cast transformer is used widely in supplying electricity systems. However, to know the thermal characteristics of that is very useful in designing, manufacturing, and maintaining, there is no pertinent method to calculate this. In this paper, Based on the results of the physical characteristics and the simulation by commercial software using FEM method, we established the Prototype Model for this. According to that Model, an analysis on a variation of the hottest spot temperature was discussed as a function of thermal conductivity for the individual windings composed with Epoxy-resin. The thermal conductivity of the individual windings with reference to upper way was discussed.
Polycrystalline silicon ingots were manufactured using the casting method for polycrystalline silicon solar cells. These ingots were cut into wafers and ten n$^{+}$p type solar cells were made through the following simple process` surface etching, n$^{+}$p junction formation, metalization and annealing. For the grain boundary passivation, the samples were oxidized in O$_2$ for 5 min. at 80$0^{\circ}C$ prior to diffusion in Ar for 100 min. at 95$0^{\circ}C$. The conversion efficiency of polycrystalline silicon solar cells made from these wafers showed about 70-80% of those of the single crystalline silicon solar cell and superior conversion efficiency, compared to those of commercial polycrystalline wafers of Wacker Chemie. The maximum conversion efficiency of our wafers was indicated about 8%(without AR coating) in spite of such a simple fabrication method.
This paper presents the evaluation of behavior and the prediction of tensile capacity of anchors that fail concrete, as the design basis for anchorage. Tests of cast-in-place headed anchors, domestically manufactured and installed in uncracked, unreinforced concrete are performed to investigate the behavior of single anchors and multiple anchors with the consideration of various embedment lengths and edge distances. The failure mode and the load-deformation response of these anchors are discussed and the concrete failure dta are then compared with capacity predictions by the two existing methods : the 45 degree cone method of ACI 349, 318 and the concrete capacity design (CCD) method. Discrepancies between the test results and these two prediction methods, FEM analysis are assessed.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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