• Steel and Composite Structures
• /
• 제35권6호
• /
• pp.799-813
• /
• 2020

Fatigue cracks of rib-to-deck (RD) joints have been frequently observed in the orthotropic steel decks (OSD) using conventional U-ribs (CU). Thickened edge U-rib (TEU) is proposed to enhance the fatigue strength of RD joints, and its effectiveness has been proved through fatigue tests. In-depth full-scale tests are further carried out to investigate both the fatigue strength and fractography of RD joints. Based on the test result, the mean fatigue strength of TEU specimens is 21% and 17% higher than that of CU specimens in terms of nominal and hot spot stress, respectively. Meanwhile, the development of fatigue cracks has been measured using the strain gauges installed along the welded joint. It is found that such the crack remains almost in semi-elliptical shape during the initiation and propagation. For the further application of TEUs, the design curve under the specific survival rate is required for the RD joints using TEUs. Since the fatigue strength of welded joints is highly scattered, the design curves derived by using the limited test data only are not reliable enough to be used as the reference. On this ground, an experiment-numerical hybrid approach is employed. Basing on the fatigue test, a probabilistic assessment model has been established to predict the fatigue strength of RD joints. In the model, the randomness in material properties, initial flaws and local geometries has been taken into consideration. The multiple-site initiation and coalescence of fatigue cracks are also considered to improve the accuracy. Validation of the model has been rigorously conducted using the test data. By extending the validated model, large-scale databases of fatigue life could be generated in a short period. Through the regression analysis on the generated database, design curves of the RD joint have been derived under the 95% survival rate. As the result, FAT 85 and FAT 110 curves with the power index m of 2.89 are recommended in the fatigue evaluation on the RD joint using TEUs in terms of nominal stress and hot spot stress respectively. Meanwhile, FAT 70 and FAT 90 curves with m of 2.92 are suggested in the evaluation on the RD joint using CUs in terms of nominal stress and hot spot stress, respectively.

• 천문학회보
• /
• 제40권2호
• /
• pp.52.2-52.2
• /
• 2015

SgrA* located in the center of the Milky Way is of great interest to understand the physics of supermassive black hole(SMBH) and the interaction of the G2 cloud around SgrA* with the accretion flow which was expected since 2013. In order to seize this rare opportunity, KVN and VERA Array (so called, KaVA) has started an intensive monitoring program of SgrA* at 22/43 GHz where scatter broadening is reduced compared to lower frequency VLBI observations. We present the results of KaVA SgrA* observation together with Takahagi (32m) and Yamaguchi (32m) telescopes at 22 GHz on March 24, 2013. We have tested both a standard amplitude calibration methods using the Tsys and antenna gain information and a template amplitude calibration method which uses a peak of H2O maser line of nearby maser source (SgrB2), and found that the latter method is useful when an accuracy of Tsys measurement or antenna gain of a telescope is poor. In our comparison, the difference between the two methods is around 20% (~5% for the KVN and ~15% for the VERA when the elevation is above $20^{\circ}$). We also imaged SgrA* with a total flux of ~0.7 Jy at 22GHz, and fitted an elliptical Gaussian model which has a size of ~2.5mas for major axis and ~1.7mas for minor axis, respectively.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제37권4호
• /
• pp.367-375
• /
• 2013

본 연구는 타원형 핀-튜브 열교환기에 대해 AR, 피치, 와류발생기의 위치, 튜브 표면의 돌기형상에 따른 열전달계수 및 압력강하 특성을 수치해석으로 분석하였다. CFD해석시 경계조건으로는 튜브표면의 온도는 348 K이고, 입구공기속도는 1~5 m/s 범위로 가정하였고, 수치해석시 사용된 모델로는 민감도를 고려하여 RSM 7차 난류모델을 하였다. 해석결과로는 AR 및 세로피치가 작을수록 열전달률이 향상되는 것으로 나타났으며 가로피치에 대한 영향은 근소한 차이를 나타냈으며, 와류발생기의 설치는 튜브 전방에 위치할수록 열전달특성상 양호한 것으로 나타났다. 또한 튜브표면의 돌기형상은 톱니형보다 원형이 압력강하나 열전달특성이 유리한 것으로 나타났다.

• 천문학회보
• /
• 제36권2호
• /
• pp.66.2-66.2
• /
• 2011

The unexpected rising flux of early-type galaxies at decreasing ultraviolet (UV) wavelengths is a long-standing mystery. One important observational constraint is the correlation between UV-optical colours and Mg2 line strengths found by Burstein et al. (1988). The simplest interpretation of this phenomenon is that the UV strength is related to the Mg line-strength. Under this assumption, we expect galaxies with larger Mg gradients to have larger UV colour gradients. By combining UV imaging from GALEX, optical imaging from MDM and SAURON integral-field spectroscopy, we investigate the spatially-resolved relationships between UV colours and stellar population properties of 34 early-type galaxies from the SAURON survey sample. We find that galaxies with old stellar populations show tight correlations between the FUV colours (FUV-V and FUV-NUV) and the Mg b index, $H{\beta}$ index and metallicity [Z/H]. We have also derived logarithmic internal radial colour, measured line strength and derived stellar population gradients for each galaxy and again found a strong dependence of the FUV-V and FUV-NUV colour gradients on both the Mg b line-strength and the metallicity gradients. In particular, global gradients of Mg b and [Z/H] with respect to the UV colour across galaxies are consistent with their local gradients within galaxies, suggesting that the global correlations also hold locally. From a simple model based on multi-band colour fits of UV upturn and UV-weak galaxies, we have identified a plausible range of parameters that reproduces the observed radial colour profiles. In these models, the centers of elliptical galaxies, where the UV flux is strong, are enhanced in metals by roughly 60% compared to UV-weak regions.

• International Journal of Fluid Machinery and Systems
• /
• 제4권1호
• /
• pp.179-190
• /
• 2011

The swirling flow developing in Francis turbine draft tube under part load operation leads to pressure fluctuations usually in the range of 0.2 to 0.4 times the runner rotational frequency resulting from the so-called vortex breakdown. For low cavitation number, the flow features a cavitation vortex rope animated with precession motion. Under given conditions, these pressure fluctuations may lead to undesirable pressure fluctuations in the entire hydraulic system and also produce active power oscillations. For the upper part load range, between 0.7 and 0.85 times the best efficiency discharge, pressure fluctuations may appear in a higher frequency range of 2 to 4 times the runner rotational speed and feature modulations with vortex rope precession. It has been pointed out that for this particular operating point, the vortex rope features elliptical cross section and is animated of a self-rotation. This paper presents an experimental investigation focusing on this peculiar phenomenon, defined as the upper part load vortex rope. The experimental investigation is carried out on a high specific speed Francis turbine scale model installed on a test rig of the EPFL Laboratory for Hydraulic Machines. The selected operating point corresponds to a discharge of 0.83 times the best efficiency discharge. Observations of the cavitation vortex carried out with high speed camera have been recorded and synchronized with pressure fluctuations measurements at the draft tube cone. First, the vortex rope self rotation frequency is evidenced and the related frequency is deduced. Then, the influence of the sigma cavitation number on vortex rope shape and pressure fluctuations is presented. The waterfall diagram of the pressure fluctuations evidences resonance effects with the hydraulic circuit. The influence of outlet bubble cavitation and air injection is also investigated for low cavitation number. The time evolution of the vortex rope volume is compared with pressure fluctuations time evolution using image processing. Finally, the influence of the Froude number on the vortex rope shape and the associated pressure fluctuations is analyzed by varying the rotational speed.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제14권1호
• /
• pp.1-6
• /
• 2013

3차원 균열은 항공기나 압력용기 계통에서 흔히 발견되는 결함중의 하나이다. 균열을 갖는 구조물에 대한 정확한 응력확대계수 해석과 균열성장속도는 파괴강도와 피로수명을 평가하는데 필요로 한다. 3차원 유한요소법은 구조물에 존재하는 표면균열의 응력확대계수를 구하는데 이용되어 진다. 기하모델, 즉 균열을 포함하는 솔리드모델을 정의한 후, 절점이 버켓법에 의해 생성되어 진다. 요소생성은 사변형 솔리드요소를 데라우니 삼각화 기술에 의해 생성하도록 하였다. 시스템의 정확도와 효용성을 체크하기 위해 내압을 받는 원통형용기에 균열이 존재하는 경우의 응력확대계수 해석을 수행하였다. 개발된 시스템을 이용한 해석결과는 ASME 식과 Raju-Newnam식과 비교하여 5%이내의 차이를 보였다.

• 수산해양기술연구
• /
• 제19권1호
• /
• pp.51-56
• /
• 1983

경계요소법에 의하여 U자형 홈(groove)을 가진 평판이 측면 분포하중을 받을 때 끝부에 위치할 원형 Hole의 최적 위치의 해석을 행하고 동일한 모델(model)에 대하여 실험결과를 비교하여 다음과 같은 결론을 얻게 되었다. 1. 원형 Hole이 U자형 홈(groove)에 가까이 접근하게 됨에 따라 초기의 원형 Hole은 c.-c.선에 수직방향이 그 장축이 되는 타원형으로 변화됨을 알 수 있다. 2. 원형 Hole이 U-groove에 접근함에 따라 Hole 과 Groove 사이의 Neck부는 그 횡단면응력이 인장 및 압축이 동시에 존재하다가 점점 전체가 인장역이 됨을 알 수 있다. 3. 원형 Hole이 Groove에 접근함에 따라 판재경계와 Hole 사이의 목(neck)부분은 계속적인 압축상태를 유지한다. 4. U-groove쪽의 Neck area의 응력분포는 그 최대응력치가 Hole로 접근함에 따라 가속적으로 증가하고 Hole의 찌그러짐(distortion)의 방지를 위한 Hole의 최적중심의 위치는 Neck부의 Hole 측면의 압축응력치가 0이 되지 않는 범위가 한계임을 알 수 있다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제30권8호
• /
• pp.13-24
• /
• 2014

지반아칭을 규명하기 위해 일련의 트랩도어 모형실험을 실시하였다. 이 모형실험에서 지반아칭현상은 모형토조바닥에 작용하는 연직토압의 변화를 관찰함으로서 확인할 수 있었다. 트랩도어 재하판의 하강으로 지반변형을 발생시킴으로서 트랩도어 상부지반에 이완영역이 발생하였다. 이때 이완영역내의 응력은 지반아칭현상에 의해 트랩도어 주변의 정지영역으로 전이됨을 알 수 있었다. 즉 연직토압은 이완영역 내에서는 급격히 감소하였고 정지영역에서는 크게 증가하였다. 이완영역 내 연직토압의 최대감소율과 정지영역에서의 연직토압의 최대증가율은 지반밀도에는 영향을 받지 않았으나 트랩도어 재하폭의 크기에는 영향을 크게 받았다. 이완영역은 타원형상으로 정의할 수 있었으며 이타원의 장축은 트랩도어 중앙에서의 이완영역높이의 두 배 크기에 해당하였고 단축은 트랩도어 폭 크기에 해당하였다. 여기서 트랩도어 중앙에서의 이완영역높이는 트랩도어 폭의 1.5배 크기로 나타났다.

• 지질공학
• /
• 제20권2호
• /
• pp.183-189
• /
• 2010

제3기 분지의 경계단층을 따라 발달하는 단층핵에서 단층비지 시료를 채취하여 현미경하에서 잔류입자들의 미구조 관찰과 잔류입자들을 이용한 프랙탈 차원 분석을 수행하였다. 타원형의 잔류입자들은 기질의 점토엽리(P엽리)에 평행 내지 아평행하게 형태선택배향을 이루는데 이는 풍부한 기질의 미세 입자 속에서 지속적인 단층 슬립 동안 회전에 의해 이루어진 것으로 생각된다. 잔류입자 크기 분포는 2.40-3.02 범위의 프랙탈 차원(D)을 갖는 멱 법칙을 따른다. 여기서 한 개의 시료를 제외한 모든 시료들은 Sammis et al. (1987)의 자기유사 파쇄 과정을 예측한 구속 분쇄 모델의 특정 차원 값 2.58보다 높은 값을 보이며 큰 단층 슬립과 다중단층작용을 지시한다. 아마도 비지대의 높은 차원 값은 구속 분쇄모델의 적용 범주를 지난 후부터는 파쇄 기구가 바뀌어 입자마모와 이에 부수적으로 조립입자의 선택적 파쇄가 일어남에 기인한 단층암의 비 자기유사 진화를 지시한다. 단층핵의 파쇄 진화를 통하여 후기의 입자마모 동안에 입자 파쇄가 부수적으로 일어날 수 있는 것과 마찬가지로 조기의 대량 파쇄 동안에도 부분적으로 입자마모가 수반될 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국해안·해양공학회논문집
• /
• 제24권1호
• /
• pp.58-65
• /
• 2012

본 연구에서는 장주기파에 의한 부진동 및 공진에 의한 선박의 이상동요를 저감시키기 위하여 공진장치를 실해역의 기설 항에 부착하여 그의 제어능을 수치적으로 검토하였다. 수치해석에 2차원타원형완경사방정식에 기초한 유한요소모델인 상용소프트웨어 SMS (Surface water Modeling System)의 CGWAVE MODULE을 적용하였고, 직사각형모델항만에 대한 기존의 실험 및 해석결과와의 비교 검토로부터 부진동해석에 대한 SMS의 타당성과 유효성 및 적용한 마찰계수값의 타당성을 검증하였다. 이로부터 직사각형항만에 공진장치의 부착유무에 따른 부진동의 비교검토로부터 그의 제어능을 확인하였다. 그리고, 포항신항에서 발생될 수 있는 부진동 및 계류선박의 장주기동요를 감쇠시키기 위하여 여러 크기의 공진장치를 적용하여 선박의 이상동요를 발생시키는 공진주기를 보다 장주기측으로 이동시키는 방안을 검토하였고, 이로부터 그의 유용성을 확인할 수 있었다.