• 제목/요약/키워드: Cyclic pressure

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포화사질토의 동적거동규명을 위한 교란상태개념의 이용 (Applications of Disturbed State Concept for the dynamic behaviors of fully saturated soils)

  • 최재순;박근보;서경범;김수일
    • 한국지진공학회:학술대회논문집
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    • 한국지진공학회 2003년도 춘계 학술발표회논문집
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    • pp.140-147
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    • 2003
  • There are many problems in the prediction of soil dynamic behaviors because undrained excess pore water pressure builds up and then the strain softening behavior is occurred simultaneously. A few analytical methods based on the dynamic constitutive model have been proposed but the model hardly predict the excess pore water pressure directly. In this study, the verification on the disturbed state concept (DSC) model, proposed by Dr, Desai was performed. Some laboratory tests such as conventional triaxial tests and cyclic triaxial tests were carried out to determine DSC Parameters and then disturbance values are determined by the proposed equation. Through this verification, it is proved that the disturbed state concept can express reliably the soil dynamic characteristics such as excess pore water pressure and strain softening behavior. It is also found that the critical disturbance which is determined at the minimum curvature of disturbance function can be a the specific index.

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포화사질토의 동적거동규명을 위한 수정 교란상태개념 (Modified Disturbed State Concept for Dynamic Behaviors of Fully Saturated Sands)

  • 최재순;김수일
    • 한국지진공학회:학술대회논문집
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    • 한국지진공학회 2003년도 추계 학술발표회논문집
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    • pp.107-114
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    • 2003
  • There are many problems in the prediction of dynamic behaviors of saturated soils because undrained excess pore water pressure builds up and then the strain softening behavior is occurred simultaneously. A few analytical constitutive models based on the effective stress concept have been proposed but most models hardly predict the excess pore water pressure and strain softening behaviors correctly In this study, the disturbed state concept (DSC) model proposed by Dr, Desai was modified to predict the saturated soil behaviors under the dynamic loads. Also, back-prediction program was developed for verification of modified DSC model. Cyclic triaxial tests were carried out to determine DSC parameters and test result was compared with the result of back-prediction. Through this research, it is proved that the proposed model based on the modified disturbed state concept can predict the realistic soil dynamic characteristics such as stress degradation and strain softening behavior according to dynamic process of excess pore water pressure.

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유도전동기 회전자 제작시 압입작업 평가 II (Evaluations of Swaging Process for Rotor Core of Induction Motors II)

  • 박상철
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권6호
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    • pp.464-469
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    • 2017
  • 유도전동기 회전자는 rotor core를 일정한 높이로 쌓은 후 rotor core slot에 Cu bar를 열박음(shrinkage fit)작업으로 고정한 후 Cu bar 표면을 punch로 길이방향, 원주방향으로 순차적으로 압입(swaging)하여 제작된다. 본 연구에서는 Cu bar 표면을 압입할 때 Cu bar 표면에 발생하는 압입깊이, 잔류응력 분포 그리고 rotor core slot과 Cu bar 접촉면에 작용하는 접촉력(contact force)을 평가하고자 하였다. 한편 실제의 압입작업은 복잡한 3차원 문제이나 수치해석적인 접근을 위하여 단순화된 2차원 cyclic symmetry 해석모델을 개발하였으며 이러한 해석모델을 사용하여 일정한 압입압력에서 4가지 종류의 Cu bar 형상에 대하여 압입량과 접촉력을 평가하였다. 탄소성 수치해석 결과 1) sample Cu bar block model을 사용하여 단순화된 2차원 수치해석 모델을 개발하였고 2) rotor core 압입작업시 일정한 압입압력에서 Cu bar 표면의 압입량은 Cu bar 형상에 크게 관계없이 거의 일정하며 3) 압입작업시 punch에 가해지는 압입압력으로부터 rotor core slot과 Cu bar 접촉면에 작용하는 총 접촉력을 추정할 수 있는 근사식을 제안하였다.

Fatigue wind load spectrum construction based on integration of turbulent wind model and measured data for long-span metal roof

  • Liman Yang;Cong Ye;Xu Yang;Xueyao Yang;Jian-ge Kou
    • Wind and Structures
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    • 제36권2호
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    • pp.121-131
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    • 2023
  • Aiming at the problem that fatigue characteristics of metal roof rely on local physical tests and lacks the cyclic load sequence matching with regional climate, this paper proposed a method of constructing the fatigue load spectrum based on integration of wind load model, measured data of long-span metal roof and climate statistical data. According to the turbulence characteristics of wind, the wind load model is established from the aspects of turbulence intensity, power spectral density and wind pressure coefficient. Considering the influence of roof configuration on wind pressure distribution, the parameters are modified through fusing the measured data with least squares method to approximate the actual wind pressure load of the roof system. Furthermore, with regards to the wind climate characteristics of building location, Weibull model is adopted to analyze the regional meteorological data to obtain the probability density distribution of wind velocity used for calculating wind load, so as to establish the cyclic wind load sequence with the attributes of regional climate and building configuration. Finally, taking a workshop's metal roof as an example, the wind load spectrum is constructed according to this method, and the fatigue simulation and residual life prediction are implemented based on the experimental data. The forecasting result is lightly higher than the design standards, consistent with general principles of its conservative safety design scale, which shows that the presented method is validated for the fatigue characteristics study and health assessment of metal roof.

액상화 해석을 위한 수정교란상태개념 모델 개발 (Development of Modified Disturbed State Concept Model for Liquefaction Analysis)

  • 박근보;최재순;박인준;김기풍;김수일
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제24권3호
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    • pp.35-51
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    • 2008
  • 본 논문에서는 액상화 해석에 관한 DSC 모델을 실험 및 해석적 관점에서 그 적용성을 평가하였다. 포화 사질토의 동적거동을 보다 정확히 예측하기 위해 DSC 모델을 유효응력 경로와 과잉간극수압 발현에 기초하여 수정하였다. 액상화에 대한 동적거동 및 DSC 모델에 대한 매개변수 산정을 위해 정적배수삼축시험과 반복 비배수삼축시험을 상대밀도와 구속응력에 따라 수행하였다. 유효응력 경로와 과잉간극수압의 항으로 액상화 상태를 분류하고 수정된 DSC 모델을 적용시켜 액상화 해석을 수행하였다. 제안된 방법을 토대로 DSC 모델과 제안된 DSC 모델에 대한 액상화 해석을 상대밀도와 구속응력에 따라 비교하였다. 비교 결과 수정 모델은 액상화 시작점 및 동적 거동을 보다 정밀하게 평가하였고, 입력변수의 수가 감소하고 산정방법이 간편해졌다.

국내 발생 지진규모를 고려한 액상화저항강도 산정 (Evaluation of Liquefaction Strength Based on Korean Earthquake Magnitude)

  • 신윤섭;박인준;최재순;김수일
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제15권6호
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    • pp.307-317
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    • 1999
  • 본 연구에서는 기존의 액상화 평가방법과 국내의 지진규모(M=6.5)를 고려한 수정 상세예측법을 비교 분석하였다. 액상화 발생 가능성은 흙의 액상화 저항강도와 지진에 의해 토층내에 유발되는 전단응력을 비교하여 평가하였다. 지진에 의한 전단응력은 지진응답해석을 이용하여 산정하며 흙의 액상화 저항강도는 진동삼축시험결과를 이용하여 산정한다. 진동삼축시험은 상대밀도(50%, 60%, 70%)와 초기유효구속압(70kPa, 100kPa, 150kPa) 그리고 세립분함유량(10%, 20%, 30%)을 변화시키며 시료를 재성형하여 수행하였다. 기존의 액상화 평가방법과 수정 상세 예측법 결과를 비교해 볼 때, 수정 상세 예측법은 연약한 사질토지반$(FS \leq1.5)$에서 액상화 안전율을 기존 평가방법에 비하여 크게 산정하는 것으로 나타났다. 본 연구결과를 토대로 액상화 발생가능성 판정시, 진동삼축시험에 기초한 수정 상세 예측법을 이용하도록 제안하였다. 또한 국내 발생 지진규모 6.5를 고려한 수정 상세 예측법에서의 액상화가 발생할 수 있는 최대심도는 약 15m인 것으로 나타났다.

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화학플랜트 고온고압부 설계 효율화를 위한 일관시스템 구축 (Development of Integrated Design System for High Temperature, High Pressure Parts for Chemical Plants)

  • 정동관
    • 한국가스학회지
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    • 제2권4호
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    • pp.1-6
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    • 1998
  • 중화학 플랜트의 고온고압 요소인 증기 발생기(steam generator)의 드럼, 헤더 및 헤더 스터브 설계에 응력해석에서 부터 도면자동작도, 제작용 서류 자동생성에 이르기까지의 제반설계과정을 체계적으로 연결시킨 설계정보 통합 관리로 단순 설계오류를 줄이고, 또한 설계변경에 대해 신속한 재설계가 가능한 효율적인 설계를 도모하기 위하여 "피로수명을 고려한 헤더스터브 형상설계 모듈", "TRD301을 기초로한 후육내압부 운전조건(기동/정지 조건) 및 수명평가 모듈", "헤더 및 드럼부 자동작도 모듈"을 개발하였다. 이에 따라 형상설계 모듈을 이용하여 설계된 스터브 형상을 토대로 수명평가 모듈로 수명을 평가한 후 상세설계 도면 및 관련 서류의 자동작도로 이어지는 일관된 종합설계 시스템을 구축하였다.

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The Effect of Exhaust Gas Recirculation (EGR) on Combustion Stability, Engine Performance and Exhaust Emissions In a Gasoline Engine

  • Jinyoung Cha;Junhong Kwon;Youngjin Cho;Park, Simsoo
    • Journal of Mechanical Science and Technology
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    • 제15권10호
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    • pp.1442-1450
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    • 2001
  • The EGR system has been widely used to reduce nitrogen oxides (NO$\_$x/) emission, to improve fuel economy and suppress knock by using the characteristics of charge dilution. However, as the EGR rate at a given engine operating condition increases, the combustion instability increases. The combustion instability increases cyclic variations resulting in the deterioration of engine performance and emissions. Therefore, the optimum EGR rate should be carefully determined in order to obtain the better engine performance and emissions. An experimental study has been performed to investigate the effects of EGR on combustion stability, engine performance,70x and the other exhaust emissions from 1.5 liter gasoline engine. Operating conditions are selected from the test result of the high speed and high acceleration region of SFTP mode which generates more NO$\_$x/ and needs higher engine speed compared to FTP-75 (Federal Test Procedure) mode. Engine power, fuel consumption and exhaust emissions are measured with various EGR rate. Combustion stability is analyzed by examining the variation of indicated mean effective pressure (COV$\_$imep/) and the timings of maximum pressure (P$\_$max/) location using pressure sensor. Engine performance is analyzed by investigating engine power and maximum cylinder pressure and brake specific fuel consumption (BSFC)

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마찰면의 압력 분포를 고려한 제동디스크의 열응력 해석 (Thermal Stress Analysis for a Brake Disk considering Pressure Distribution at a Frictional Surface)

  • 이영민;박재실;석창성;이찬우;김재훈
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2005년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.842-846
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    • 2005
  • A brake disk and a pad are important parts that affect the braking stability of a railway vehicle. Especially, because a brake disk stops the vehicle using conversion of the kinetic energy to frictional energy, thermal fatigue cracks are generated by the cyclic thermal load, as frictional heat, on a frictional surface and these cracks cause the fracture of a brake disk. Therefore, many researches for the thermal stress must be performed to improve the efficiency of brake disk and ensure the braking stability. In this study, we performed the thermal stress analysis for a ventilated brake disk with 3-D analysis model. For that, we simplified the shape of a ventilated hole to minimize problems that could be occurred in analysis process. Thermal stress analysis was performed in case that pressure distributions on a frictional surface is constant and is not. To determine pressure distributions of irregular case, pressure distribution analysis for a frictional surface was carried out. Finally using the results that were obtained through pressure distribution analysis, we carried out thermal stress analysis of each case and investigated the results of thermal stress analysis.

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세라믹스 분말 가압 성형 공정 변수설계(2부: 최적화) (Design of ceramics powder compaction process parameters (Part Ⅱ : Optimization))

  • 김정래;금영탁
    • 한국결정성장학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.27-33
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    • 2005
  • 본 연구에서는 세라믹 제품의 고밀도를 얻기 위해 분말 압축 성형 공정 변수의 최적화가 수행되었다. 이를 위해 먼저 임의의 초기 밀도를 갖는 분말 성형체를 모델링하였다. 그리고 반복 가압 성형 공정시 상대밀도에 영향을 주는 Al₂O₃ 입자의 크기, 반복 가압 진폭 크기, 그리고 마찰계수에 따른 상대밀도의 변화를 유한요소법으로 해석하였다. 유한요소 해석 결과를 반응 표면법으로 수식화한 후, 격자 탐색법으로 가압 성형 공정 변수의 최적 조건을 찾았다. 입자의 크기가 22.5 ㎛, 반복 가압 진폭이 75 MPa, 마찰계수가 0.1103인 경우에 상대 밀도 값이 0.9390으로 최대가 되었다.