• 제목/요약/키워드: Corrugation

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Effect of corrugation structure and shape on the mechanical stiffness of the diaphragm

  • Kim, Junsoo;Moon, Wonkyu
    • 센서학회지
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    • 제30권5호
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    • pp.273-278
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    • 2021
  • Here, we studied the change in the mechanical stiffness of a diaphragm according to the corrugation pattern. The diaphragm consists of a silicon oxide and nitride double layer; a corrugation pattern was formed by dry etching, and the diaphragm was released by wet etching. The fabrication of the thin film was verified using focused ion beam and scanning electron microscopy images. The mechanical stiffness of the diaphragm was obtained by measuring the surface vibration using a laser Doppler vibrometer while applying external sound pressure. Flat squares, diaphragms with square corrugations, and circular corrugation patterns were measured and compared. The stiffness of the diaphragm with a corrugation structure was found to be smaller than that without a corrugation structure; in particular, circular corrugation showed a better effect because of the high symmetry. Furthermore, the effect of corrugation was theoretically predicted. The proposed corrugated diaphragm showed comparable flexibility with the state-of-the-art MEMS microphone diaphragm.

수치해석적 기법을 활용한 골재 도로의 콜루게이션 발생 및 진전 분석 (Numerical Analysis of the Initiation and Development of Corrugation on a Gravel Road)

  • 윤태영;정태일;신휴성
    • 한국도로학회논문집
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    • 제20권1호
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    • pp.9-18
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    • 2018
  • PURPOSES : In this research, the initiation and development of corrugation on a gravel road with certain wheel and boundary conditions were evaluated using a coupled discrete-element method (DEM) with multibody dynamics (MBD). METHODS : In this study, 665,534 particles with a 4-mm diameter were generated and compacted to build a circular roadbed track, with a depth and width of 42 mm and 50 mm, respectively. A single wheel with a 100-mm diameter, 40-mm width, and 0.157-kg mass was considered for the track. The single wheel was set to run slowly on the track with a speed of 2.5 rad/s so that the corrugation was gradually initiated and developed without losing contact between the wheel and the roadbed. Then, the shape of the track surface was monitored, and the movement of the particles in the roadbed was tracked at certain wheel-pass numbers to evaluate the overall corrugation initiation and development mechanism. RESULTS : Two types of corrugation, long wave-length and short wave-length, were observed in the circular track. It seems that the long wave-length corrugation was developed by the longitudinal movement of surface particles in the entire track, while the short wave-length corrugation was developed by shear deformation in a local section. Properties such as particle coefficients, track bulk density, and wheel mass, have significant effects on the initiation and development of long-wave corrugation. CONCLUSIONS : It was concluded that the coupled numerical method applied in this research could be effectively used to simulate the corrugation of a gravel road and to understand the mechanism that initiates and develops corrugation. To derive a comprehensive conclusion for the corrugation development under various conditions, the driver's acceleration and deceleration with various particle gradations and wheel-configuration models should be considered in the simulation.

지역냉방 시스템용 판형 열교환기의 주름높이에 따른 열전달 및 압력강하 특성 (Heat Transfer and Pressure Drop Characteristic of Plate Heat Exchanger with Corrugation Height for District Cooling System)

  • 권오경;김현중
    • 한국지열·수열에너지학회논문집
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    • 제7권2호
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    • pp.23-29
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    • 2011
  • The objectives of this paper are to study the characteristics of heat transfer and pressure drop of the plate heat exchanger with corrugation height by numerical analysis. Plate heat exchanger of three types was designed, which was corrugation height 3.1mm, 2.8mm and 2.5mm. The plate heat exchanger was numerically investigated for Reynolds number in a range of 950~3,380. The temperatures of the hot side were performed at $14.5^{\circ}C$ while that of the cold side was conducted at $4.5^{\circ}C$. The results show that the performance of heat transfer coefficient for corrugation height 2.5mm increases about 9.5~17.1% compared to that of corrugation height 3.1mm. On the other hand, the performance of pressure drop for corrugation height 2.5mm is remarkably higher than that of corrugation height 3.1mm, about 65.7~86.0%.

환상 골진 혼 안테나의 FDTD에 의한 해석 (Analysis of Annular Corrugated Horn using FDTD)

  • 김도현;손병문;구연건
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제12권7호
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    • pp.1067-1075
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    • 2001
  • 본 논문에서는 시간영역 해석방법인 FDTD방법을 이용하여 환상 골진 혼 안테나의 corrugation의 개수와 위치를 바꿔가면서 전파반사 특성 및 방사패턴과 지향성를 분석하였다. 2차원 코딩을 함으로써 계산시간을 줄일 수 있었으며, 맥스웰 방정식을 원통좌표계로 이산화하여 코딩을 함으로써 좀더 정확한 결과를 얻을 수 있었다. corrugation이 있을 때가 없을 때보다 개구면에서 위상차가 조금 줄어들었으며 그 결과 S$_{11}$의 값과 지향성 값이 개선되었다. 그러나 corrugation 증가에 비례하여 성능이 개선되지는 아니하며 개구면에 위치한 corrugation이 안테나의 특성에 큰 영향을 줌을 알 수 있었다.

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레일연마에 따른 레일 파상마모 저감 효과 분석을 위한 실험적 연구 (Experimental Study to analyze Effect of Rail Corrugation Reduction according to Rail Grinding)

  • 최정열;정천만;정지승
    • 문화기술의 융합
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    • 제7권4호
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    • pp.801-806
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    • 2021
  • 레일 파상마모는 레일표면 요철 관리기준의 부재로 인해 지속적으로 증가하는 추세에 있다. 레일파상마모는 승차감 저하와 궤도 유지관리 물량증대 등과 같은 다양한 문제점을 야기 시키고 있다. 본 논문에서는 레일 파상마모 발생구간을 대상으로 레일 연마 전, 후에 대한 레일요철 측정 및 궤도계측(동적 윤중, 변위, 가속도)을 수행하여 레일 파상마모가 궤도부담력에 미치는 영향을 분석하였다. 또한 레일 파상마모 저감을 위해 실시한 레일연마는 레일 파상마모로 인해 발생되는 추가적인 궤도부담력 저감에 매우 효과적이었음을 실험적으로 입증하였다.

골판지의 골 성형이 식품포장용 골판지 상자의 압축강도에 미치는 영향 (Effect of Corrugation Fluting on the Compressive Strength of Corrugated Fiberboard Box for Food Packaging)

  • 김청;허재영;이광근
    • 산업식품공학
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    • 제14권2호
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    • pp.106-111
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    • 2010
  • 본 연구는 일정한 실험조건 하에서 골심지 시료에 따른 골 성형 실험을 행하여 골심지에 의한 하이로골의 발생과 골판지상자의 압축강도의 관계에 대하여 조사하였다. 골판지의 골 높이가 낮은 골(low corrugation)의 비율이 많은 골심지 그레이드는 장력 변동의 저항에도 약하며 골심지의 이탈력에 의한 강탈(stealing)이 일어나기 쉽고, 결과적으로 낮은 골 비율이 높아졌으며, 골심지 두께 편차가 큰 골심지는 골 성형 시에 슬립현상을 발생하기 쉽기 때문에 불규칙한 골을 연속 형성하는 경향이 있었다. 또한 골심지의 그레이드에 따른 하이로골 분포비율의 실험결과 일반적 경향으로는 그레이드가 높은 골심지 일수록 낮은 골비율이 적었다. 골 성형된 골판지 시트의 두께의 경우는 원지 평량과의 상관성은 적고 골심지 두께와 상관하며 y=3.9732x+4.2712, $R^{2}=0.8142$), 골심지의 밀도에 역상관한다((y=-3.1213x+6.8736, $R^{2}=0.9919$). 하이로골 중에서 낮은 골 분포를 크게 나타낸 골심지 재료의 골판지로 만든 골판지상자의 압축강도가 현저히 낮고 골심지 시료의 그레이드에 따라 13%의 차이가 있었으며 압축강도의 편차도 골심지의 시료에 따라 21%로 크며, 골심지 골은 원지의 두께 및 밀도 등 물리적 특성치의 변동과 관계한다.

멤브레인의 주름 형상이 응력거동에 미치는 영향에 관한 수치적 해석 (Numerical Analysis on the Stress Behaviours Due to Geometry Effects of the Membrane Corrugation)

  • 김청균;이영숙;차백순;김영규;윤인수;홍성호
    • 한국가스학회지
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    • 제1권1호
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    • pp.21-26
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    • 1997
  • 본 논문에서는 비선형 유한요소해석 프로그램을 이용하여 초저온 액체에 의한 정압과 열하중을 받는 멤브레인 구조물의 응력기동과 응력수준을 6가지 주름모델에 대한 수치적 해석결과를 제시하였다. 맴브레인 판재의 상면을 따라 최대 평균법선 응력분포에 관한 여러 가지 기하학적 주름의 3차원 해석을 수행하였고, 이들 주름형상에 대한 유한요소해석 결과를 비교$\cdot$고찰하였다. 링 마디식 모델의 주름 형상은 작은 코너반경과 정점곡률을 갖는 테크니가즈식 주름에 비하여 효과적으로 거동하고 있음을 보여주고 있다. 유한요소해석 결과예 의하면 LNG 저장탱크에 이들 모델을 사용할 경우 링 마디식 주름이 여타 주름 모델에 비하여 가장 깊은 180m에서도 사용될 수 있음을 보여준다.

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다구찌 설계법을 이용한 주름댐퍼를 갖는 헬멧안전의 감쇠효과에 관한 연구 (On the Damping Effects of Helmet Safety with a Corrugation Damper using Taguchi's Optimization Design)

  • 김청균
    • 한국가스학회지
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    • 제12권4호
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    • pp.34-40
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    • 2008
  • FEM과 다구찌의 설계기법을 이용하여 헬멧의 주름댐퍼에 걸리는 수직방향 변위량, von Mises 응력, 변형률 에너지를 주름댐퍼의 돌출길이와 두께, 주름댐퍼의 상단코너반경과 하단코너반경의 함수로 각각 분석하였다. 주름댐퍼의 형상에 대한 최적의 설계요소는 헬멧에 전달되는 외부의 충격력에 의해 형성되는 충격에너지를 흡수할 수 있는 감쇠용량, 즉 변형률 에너지를 높여줄 수 있다는 측면에서 대단히 중요하다. 본 연구에서 다구찌 설계법에 기반한 최적설계는 주름댐퍼의 돌출길이 L = 20 mm, 두께 t = 2 mm, 상단코너반경 $R_1=4\;mm$, 하단코너반경 $R_2=3\;mm$로 계산되었다. 주름댐퍼의 설계에 가장 큰 영향을 미치는 핵심요소는 주름댐퍼의 두께와 돌출길이고, 이들 설계요소는 헬멧의 충격에너지 흡수용량을 나타내는 변형률 에너지 증가에 대한 기여도가 높다.

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가스배관용 플렉시블 조인트의 응력 및 변형거동특성에 관한 수치적 연구 (Numerical Analysis on the Stress and Deformation Behavior Characteristics of Flexible Joint for a Gas Pipe)

  • 김청균;김경섭
    • 한국가스학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.39-43
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    • 2011
  • 본 연구에서는 가스배관용 플렉시블 조인트의 응력과 변형거동 특성을 유한요소법으로 해석하였다. 이러한 특성결과는 나선 주름관이나 직각 주름관 및 평면관으로 구성된 플렉시블 조인트의 강도안전성을 고찰할 수 있다. FEM 계산결과에 의하면, 최적의 나선 주름관은 $4.7^{\circ}$의 경사각도와 1.5mm의 주름높이를 갖는 주름관 모델인것으로 나타났다. 또한, $90^{\circ}$의 주름을 갖는 직각 주름관 모델이 경사각도를 갖는 나선 주름관보다는 강도안전성이 더 우수한 것으로 나타났다. 따라서, 주름관의 강도안전성을 높이기 위해서는 주름관의 피치와 곡률반경을 줄이는 것이 바람직함을 알 수 있다.

형상에 따른 주름강판의 탄성전단좌굴 특성 및 경향성 분석 연구 (Analysis on the Elastic Shear Buckling Characteristics of Corrugated Steel Plate in Accordance with Corrugation Shape)

  • 손수덕;유미나;이승재
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제18권6호
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    • pp.11-20
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    • 2014
  • 본 연구는 정현형 주름과 마름모형 주름 형상의 전단좌굴 특성을 비교, 분석하는 것이 목적이다. 이를 위해서 동일한 길이의 마름모꼴 주름과 정현파주름을 해석대상모델로 채택하였으며, 선형좌굴해석을 통한 전단좌굴특성과 이론식에 의한 특성을 분석하였다. 일반적으로 주름강판의 전단좌굴 형태는 국부좌굴, 전체좌굴 및 두 좌굴에 의한 연성좌굴로 분류된다. 그러나 마름모꼴주름과는 달리 정현파주름형상은 평평한 면이 없기 때문에 전단좌굴의 양상에 대한 경향이 달라진다. 특히 국부좌굴과 전체좌굴의 경계에서 나타나는 전단응력변화와 양상은 주름형태에 의해 차이가 난다. 분석 결과에서 볼 때, 제형 (마름모꼴)의 경우는 이론식내의 전체좌굴과 국부좌굴의 경계에서 연성좌굴모드가 발생했다. 그러나 정현파형의 경우 전체좌굴이 발생하는 구간에서 연성좌굴모드가 발생하는 양상을 보였다. 또한 국부좌굴 구간에는 제형형상이 그리고 전체좌굴 구간에서는 정현파형상이 전단좌굴에 저항하는데 유리하게 작용하였다.