• 한국전산유체공학회지
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• 제16권1호
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• pp.83-89
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• 2011

Laminar flow over a cube near a plane wall is numerically investigated in order to understand the effects of the cube-wall gap on the flow characteristics as well as the drag and lift coefficients. The main focus is placed on the three-dimensional vortical structures and its relation to the lift force applied on the cube. Numerical simulations are performed for the Reynolds numbers between 100 and 300, covering several different flow regimes. Without a wall nearby, the flow at Re=100 is planar symmetric with no vortical structure in the wake. However, when the wall is located close to the cube, a pair of streamwise vortices is induced behind the cube. At Re=250, the wall strengthens the existing streamwise vortices and elongates them in the streamwise direction. As a result, the lift coefficients at Re=100 and 250 increase as the cube-wall gap decreases. On the other hand, without a wall, vortex shedding takes place at Re=300 in the form of a hairpin vortex whose strength changes in time. The head of hairpin vortex or loop vortex, which is closely related to the lift force, seems to disappear due to the nearby wall. Therefore, unlike at Re=100 and 250, the lift coefficient tends to decrease more or less as the cube approaches the wall.

• 한국항공운항학회지
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• 제23권2호
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• pp.7-14
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• 2015

This paper deals with an optimal determination process for the built-in location of localizer under restrictive siting area conditions of a domestic P-airport. Aerodynamic forces and moments acting on the localizer structure can be used a reference to find the safe distance from jet blast and the position at which the reasonable structural loading is applied. Wind tunnel experiment is conducted to measure aerodynamic loadings. The finite element analysis for structural deformation is employed to get the information of structural failure. A new localizer's position is determined by considering aerodynamic loading, structural strength and thermal loading due to jet blast. Deflector effect was also investigated in this study. In conclusion, the location of localizer can be placed at shorter than the current position and greatly decreased if the deflector is applied at the front of localizer.

• 대한기계학회논문집A
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• 제29권4호
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• pp.511-517
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• 2005

Fretting fatigue is often the root cause of the nucleation of cracks at attachments of structural components. Since fretting fatigue damage accumulation occurs over relatively small volumes, the subsurface cyclic plastic strain is expected to be rather non-uniformly distributed in polycrystalline materials. The scale of the cyclic plasticity and the damage process zones is often on the order of microstructure dimensions. Fretting damage analyses using cyclic crystal plasticity constitutive models have the potential to account for the influence of size, morphology, and crystallographic orientation of grains on fretting damage evolution. Two-dimensional plane strain simulations of fretting fatigue are performed using the cyclic properties of Ti-6Al-4V. The crystal plasticity simulations are compared to an initially isotropic $J_{2}$ theory with nonlinear kinematic hardening as well as to experiments. The influence of initially isotropic versus textured microstructure in the presence of crystallographic slip is studied.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2004년도 추계 학술대회논문집
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• pp.115-119
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• 2004

The effect of a continuous blowing or suction on an oscillating 2-D NACA0012 airfoil was investigated numerically for the dynamic stall control. The influence of control parameter variation was also studied in the view point of aerodynamic characteristics. The result showed that the blowing control kept a higher lift drag ratio before stall angle but the dynamic stall angle was not exceed to without control result. As the slot position was closer to leading edge, the positive control effect becomes greater. The stronger jet and the smaller jet angel made more favorable roles on the control performance. In the cases of the suction, the overall control features were similar to those of the blowing, but dynamic stall angle was increased, i.e. suction was more effective to control dynamic stall. It was also founded that the suction control was showed better control effect as the slot position moves to trail edge within thirty percentage of chord length. In the simulation for the jet strength and the jet angle control, the same tendencies were observed to those of blowing cases.

• 한국가시화정보학회지
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• 제3권1호
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• pp.78-89
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• 2005

An experimental study was carried out to investigate the effect of local ultrasonic forcing on a turbulent boundary layer. Stereoscopic particle image velocimetry (SPIV) was used to probe the characteristics of the flow. A ultrasonic forcing system was made by adhering six ultrasonic transducers to the local flat plate. Cavitation which generates uncountable minute air-bubbles having fast wall normal velocity occurs when ultrasonic was projected into water. The SPIV results showed that the wall normal mean velocity is increased in a boundary layer dramatically and the streamwise mean velocity is reduced. The skin friction coefficient (C$_{f}$) decreases 60$\%$and gradually recovers at the downstream. The ultrasonic forcing reduces wall-region streamwise turbulent intensity, however, streamwise turbulent intensity is increased away from the wall. Wall-normal turbulent intensity is almost the same near the wall but it increases away from the wall. In the vicinity of the wall, Reynold shear stress, sweep strength and production of turbulent kinetic energy were decreased. This suggests that the streamwise vortical structures are lifted by ultrasonic forcing and then skin friction is reduced.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제43권5호
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• pp.421-428
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• 2011

The out-of-pile mechanical performance and microstructure of recrystallized Zr-1.5 Nb-S alloy was investigated. The strength of the recrystallized Zr-1.5Nb-O-S alloys was observed to increase with the addition of sulfur over a wide temperature range, from room temperature up to $300^{\circ}C$. A yield drop and stress serrations due to dynamic strain were observed at room temperature and $300^{\circ}C$. Wavy and curved dislocations and loosely knit tangles were observed after strained to 0.07 at room temperature, suggesting that cross slip is easier. At $300^{\circ}C$, however, dislocations were observed to be straight and aligned along the slip plane, suggesting that cross slip is rather difficult. At $300^{\circ}C$, oxygen atoms are likely to exert a drag force on moving dislocations, intensifying the dynamic strain aging effect. Oxygen atoms segregated at partial dislocations of a screw dislocation with the edge component may hinder the cross slip, resulting in the rather straight dislocations distributed on the major slip planes. Recrystallized Zr-Nb-S alloys exhibited ductile fracture surfaces, supporting the beneficial effect of sulfur in zirconium alloys. Oxidation resistance in air was also found to be improved with the addition of sulfur in Zr-1.5 Nb-O alloys.

• 대한조선학회논문집
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• 제55권2호
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• pp.161-168
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• 2018

This paper presents the design procedure of the suction bucket used to support a subsea manifold. The soil-suction bucket interaction numerical analysis technique was verified by comparing the present results with a reference data. In order to simulate the soil-bucket interaction analyses of a subsea manifold structure, various material data such as undrained shear strength, elastic modulus, and poisson ratio of soft clay in Gulf of Mexico were collected from reference survey. We proposed vertical and horizontal design loads based on system weights and current-induced drag forces. Under the assumption that diameter of the suction bucket was 3.0 m considering real dimension of the subsea manifold frame structures, aspect ratio was decided to be 3.0 based on reference survey. The ultimate bearing load components were determined using tangent intersection method. It was proved that the two design load components were less than ultimate bearing loads.

• 한국지구과학회지
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• 제21권3호
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• pp.315-322
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• 2000

본 연구는 장기간에 걸쳐 산 안드레아 단층계 내에서 56개 지점의 단층이동률에 대한 지질학적인 측정자료를 기준으로 모델을 설정하였다. 모델은 산안드레아 단층을 중심으로 한 수렴대에서 낮은 마찰(${\mu}$=0.3)을 갖는 단층군에 대해 최적의 결과를 보여주고 있다. 저강도를 갖는 단층에 대해 국지적인 이상값이나 대표값을 결정하는 것은 분명히 중요한 의미를 갖는다. 더욱이 이러한 연구는 지구조적인 체계에서의 단층의 강도를 결정하는 데 도움이 될 것으로 보인다. 예상치 못한 원인에 의한 공극압력이나 마찰법칙의 적절성에 대한 의문을 고려하지 않을 수 없을 것이다. 이러한 문제를 해결하기 위해서, 다른 가설하에서 단층의 유체학적인 모의 실험이 가능한 유한요소법을 적용하기 위해 세 가지의 단층분석 모델을 시도하였다. 계산된 모델은 추정된 유체역학적 특성과 판구조경계 조건을 만족하며, 현재의 지진파 표면속도, 변형률과 강도의 예측값을 나타내고 있다. 모델 연구의 결과는 평균 단층이동률, 강도의 방향과 측지학적인 자료의 예측값 범위 내에서 실제 측정치에 접근하고 있음을 보여준다. 본 연구는 저강도를 갖는 산 안드레아 단층계에서의 상호관련성을 해석하기 위한 열탄성 특성의 적용 결과를 잘 제시하고 있다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제22권2호
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• pp.147-174
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• 2005

본 연구에서는 미 국립대기연구소(NCAR)의 열권-이온권 전기역학적 대순환 모델(TIEGCM)을 이용하여 행성간 자기장(IMF)의 방향과 세기 그리고 고도에 따라 여름철 남반구 고위도 하부 열권의 바람에 작용하는 운동량 강제력을 정량적으로 구하였다. 그리고 이들을 서로 비교 분석함으로써 IMF 조건과 고도에 따른 고위도 하부 열권의 풍계(wind system)를 유지시켜주는 주된 물리적인 과정을 살펴보았다. 고위도 하부 열권(<180km)에서 양($B_y$ > 0.8|$\overline{B}_z$|)또는 음($B_y$ < -0.8|$\overline{B}_z$|)의 IMF By 조건인 경우에 운동량 강제력 차이, 즉 IMF 기준치 ${\neq}$ 0 일 때와 IMF 기준치=0 일 때의 운동량 강제력 차이(difference momentum force)는 자기위도 -80$^{\circ}$에서 최대값을 가지면서 극관과 오로라 영역에 국한된 단순한 형태의 분포를 보인다. 그리고 IMF $B_z$ 성분이 양과 음일 때 강제력 차이의 세기는 비슷하지만 분포양상은 반대방향을 취한다. 한편 IMF $B_z$가 양($B_z$ > 0.3125|$\overline{B}_y$|) 또는 음($B_z$ < -0.3125|$\overline{B}_y$|)인 조건인 경우에는 강제력 차이가 아오로라(subauroral) 위도까지 분포하며 IMF $B_z$가 양 또는 음의 조건일 때 보다 복잡한 구조를 보인다. 그리고 IMF $B_z$가 음인 경우의 강제력 차이가 양인 경우보다 더 크며 반대방향으로 작용한다. 125km 보다 더 높은 고도(>125km)에서 바람차이를 결정하는 주된 강제력은 기압경도력, 전향력, 수평이류 그리고 비발산 성분이 강한 Pedersen 이온항력인 것으로 확인되었다. 고도 약 125km 에서는 이 네 가지 힘에 더불어 비회전 성분이 강한 Hall 이온향력과 극관내 의 연직 이류가 지역과 시간에 따라 바람차이의 형성에 작용한다. 한편 고도 108-125km 에서는 IMF $B_z$ 조건일 경우의 극관영역을 제외하고는 기압경도력, 전향력 그리고 Hall 이온항력이 이 고도에서의 바람차이를 유발시키는 주된 강제력으로 작용한다. 고도 108km 이하에서는 기압경도력과 전향력이 균형을 이루어 지균 운동을 유지시킨다. IMF-$\overline{B}_y$의존 MLT 평균 운동량 강제력들은 이온항력을 제외한 다른 모든 남북성분이 동서성분에 비해 더 강하게 중성대기에 작용하는 것으로 확인되었다. 108-125km의 고도에서 IMF B?가 음인 경우에 이온항력은 하강운동 및 단열압축가열과 관련된 시계방향의 온난순환(warm circulation)을 극관 내에 형성시킨다. 반면 IMF $B_y$가 양인 경우에는 극관 내에 상승운동 및 단열팽창냉각과 관련된 반시계방향의 한랭순환(cold circulation)을 형성시킨다. 이온항력은 IMF $B_z$가 음인 경우에는 새벽영역에 상승운동과 관련된 반시계방향의 한랭순환을, 반면에 IMF $B_z$가 양인 경우에는 새벽영역에 하강운동과 관련된 시계방향의 온난순환을 형성시킨다.

• 한국항공우주학회지
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• 제43권8호
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• pp.699-705
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• 2015

항공기가 적은 동력으로 장시간 체공을 하기 위해서는 높은 양항비(Lift Drag Ratio)와 구조경량화가 요구된다. 일반적으로 고고도 장기체공 비행기에는 가로세로비가 큰 날개가 적용된다. 또한 기체의 주요 구조물에 고강도, 고강성 탄소섬유복합재료를 사용하고, 날개의 표피(Skin)에 박막(Membrane) 소재인 얇은 마일러(Mylar)를 사용된다. 그 결과 날개 구조물이 다른 구조물에 비하여 유연해진다. 그리고 박막 소재인 얇은 마일러의 강성이 동적 안정성에 영향을 미치게 된다. 본 연구에서는 비선형 갭(Gap) 요소를 사용하여 마일러의 박막 특성을 모사하였다. 그리고 비선형해석 결과를 이용하여 등가강성을 갖는 선형 쉘(Shell) 요소로 등가모델링 하는 방법을 제시하였다. 선형 등가 쉘 모델은 멤브레인 요소법를 이용한 비선형해석 결과와 비교하여 결과의 타당성을 검증하였다. 제안된 선형등가 쉘 모델은 모드 해석에 적용하여 마일러의 기계적 물성이 고유진동수에 미치는 영향을 평가하였다.