• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권11호
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• pp.205-212
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• 2018

본 연구에서는 상용 해석프로그램에서 구현하기에 어려움이 있는 지반공학적 문제를 해결하기 위한 쉽고 직관적인 해석 프로그램 개발의 일환으로 계산의 정확도가 상대적으로 높은 요소를 채택한 유한요소법을 정식화 하고 해석과정을 프로그램화 하였다. 개발된 프로그램의 계산과정에 있어서의 신뢰성 확인을 위해 두 가지 예에 대한 해석을 수행하고 결과분석을 해 보았는데 첫 번째 예는 등방구속압이 요소에 작용하는 경우이고 나머지 예는 전단응력이 요소의 측면에 작용하는 경우이다. 유한요소를 구성하는 요소로는 등매개변수 사변형 요소를 채택하였는데 요소내의 변위는 요소의 절점변위와 형상함수로 표현된다. 전체좌표(global coordinate)에 의한 미분계수로 표현되는 변형률을 얻기 위해 자코비언과 자연좌표(natural coordinate)를 이용하는 계산과정을 코딩하였다. 요소의 강성행렬을 정의하는 이중적분식을 수치적분으로 변환시키기 위해 4점 가우스 구적법을 적용하였다. 개발된 프로그램의 계산과정 검증을 위해 등방구속압이 작용하는 요소에 대한 해석을 수행한 결과 요소내의 네 개의 가우스점과 요소 중앙에 대해 계산된 응력값이 등방구속압과 일치됨을 알 수 있었다. 개발된 프로그램의 계산과정 검증을 위해 전단응력이 작용하는 요소에 대한 해석을 수행한 결과 요소내에 발생되는 횡방향응력 및 연직응력이 위치에 따라 변화됨을 알 수 있었으며 외력에 대한 발생응력의 크기 및 분포양상이 합리적임을 알 수 있었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제28권6호
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• pp.922-930
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• 2004

An experimental investigation was performed to study on the generation of air bubble and air core with swirling flow in a horizontal cicular tube. To determine some characteristics of the flow, 2D PIV technique is employed for velocity measurement in water. The experimental rig is manufactured from an acryl tube. The test tube diameter of 80mm, and a length of 3000mm. The used algorithm is the gray leve cross-correlation method(Kimura et al. 1986). An Ar-ion laser is used and the light from the laser(500mW) passes through a probe to make two-dimensional light sheet. In order to make coded images of the tracer particles on one frame, an AOM(Acoustic-Optical Modulator) is used. The maximum axial velocities showed near the test tube wall at y/D =0.1 and y/D =0.9 along the test tube. The higher Reynolds number increase, the lower axial velocities are showed in the center of the test tube. The air bubbles are generated from Re =10,000 and developed into air core from the recirculating water pump rpm equal 30Hz. The pressure and temperature are measured across the test tube at X/D=3.33.

• 한국가시화정보학회지
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• 제8권1호
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• pp.53-60
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• 2010

Experimental investigations were conducted to study the characteristics of turbulent swirling flow in an axisymmetric annuli. Swirl angle measurements were performed using a flow visualization technique using smoke and dye liquid for Re=60,00080,000. Using the two-dimensional particle image velocimetry method, we found the time-mean velocity distribution and turbulent intensities in water with swirl for Re=20,000, 30,000, and 40,000 along longitudinal sections. Neutral points occurred for equal axial velocity at y/(R-r)=0.70.75, and the highest axial velocity was recorded near y/(R-r)=0.9. Negative axial velocity was observed near the convex tube along X/(D-d)=3~23. Another experimental study was performed to investigate heat transfer characteristics of turbulent swirling flow in an axisymmetric annuli. Static pressure, and local flow temperature were measured using tangential inlet condition and the friction factors and Nusselt number were calculated for several Reynolds numbers.

• 한국해양공학회지
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• 제20권4호
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• pp.9-16
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• 2006

A new wave-absorbing system, called the liquefied sandbed wave barrier (LSWB) system, is currently under development at the Port and Airport Research Institute (PARI) of Japan. The wave damping effect by the LSWB system is substantial, as confirmed by small-scale experiments and FEM numerical calculations, i.e., the wave transmission coefficient of the system is less than 0.2. Here, the results of large-scale experiments arediscussed in view of practical application. Although the LSWB system provides high wave damping, nearly equal to theoretical values, difficulty exists in obtaining a homogeneously liquefied sandbed, due to the occurrence of liquefied sandbed compaction by cyclic wave loading, which in turn, reduces excess pare pressure and the wave damping effect. These two phenomena primarily occur when the sandbed is composed of fine sand with small permeability. Based on experimental results, we propose a design method that includes countermeasures against such problems, and a prototype LSWB system is constructed in a very large wave flume at PARI. Wave damping by the prototype LSWB system is confirmed to be quite stable and high, as predicted by theoretical calculations.

• 소성∙가공
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• 제25권6호
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• pp.390-395
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• 2016

GDI fuel rail is component of GDI system which directly fuel with high pressure in the engine combustion chamber. And it is required to high strength and dimensional accuracy. Multi roll-die drawing process consists of the idle roll-die and drawing die in tandem. In the course of drawing with roll-die, deformation takes place between the idle roller pair or pairs. The friction force decreases with the idle roll-die, enabling the reductions to be risen in one step. In this study, the caliber of 4-roll was designed into pass schedule that made the draw force at the exit of the drawing die be equal. In order to compensate for over-filling area, the roll caliber was modified using the result of FE-analysis. The results of FE-analysis and experiment show that the proposed design method can be used to effectively design the multi roll-die process, leading to an accurate shape and correct dimensions of the final within an allowable tolerance of ${\pm}0.08mm$. Furthermore, the productivity was evaluated by comparing with multi roll-die drawing process and conventional multi shape drawing process. The result was confirmed that it has an efficiency of about 2 times than conventional process in terms of time.

• 한국지반공학회논문집
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• 제22권11호
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• pp.55-64
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• 2006

터널과 같은 지하 공동 굴착을 위한 발파로 주변에 손상이 발생하였을 경우, 암반의 역학적 및 수리적 불안정성을 유발하기 때문에 암반의 최종손상영역의 예측은 매우 중요하다 그러나 복잡한 발파거동으로 인해 손상영역을 적절히 예측하는 데에는 상당한 어려움이 따르고 있다. 이러한 어려움을 효과적으로 해결하기 위해 발파하중을 응력파와 가스압으로 분리한 많은 연구가 진행되었다. 응력파는 발파공 주위에 분쇄환(crushing annulus)과 파쇄균열대(fracture zone)를 형성시키며, 상당시간 지속되는 준정적인 가스는 파쇄균열대의 닫힌 균열내부에 침투하여 균열을 다시 진행시키는 역할을 하게 된다. 즉, 가스압은 최종적으로 암반에 손상을 가하는데 기여를 한다. 따라서 본 논문은 이러한 가스압에 의해 생성되는 균열의 최종 진행 길이를 예측함으로써 발파로 인한 최종 손상영역을 간단하게 예측할 수 있는 방법을 제시하고자 한다. 이를 위해 균질한 무한 탄성평면에서 발파공 주위에 대칭으로 형성되는 방사균열을 모델로 사용하였다. 이 모델에서 균열이 진행할 수 있는 조건과 가스의 질량이 일정하다는 두 가지 조건을 사용하였다. 그 결과 응력확대계수는 균열이 진행할수록 감소하여 최종균열의 길이를 산정하였으며, 또한 발파공에 작용하는 압력도 감소하는 것을 확인하였다.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2008년도 추계 학술논문 발표대회
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• pp.199-203
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• 2008

With recent trend in domestic and global market requiring architectures' conversion into skyscrapers seasoned with the features of landmarks, structural problems in relation with explosive spatting during fire emergencies are arising as controversial issues. Accordingly, many productive researches have been made in relation to the reinforcement techniques for improving fire resistance and the number of applications in the field is gradually increasing. In this study, a ductile outline form using ECC (Engineered Cementations Composites) was made with improvements on the structure and fire resistance to examine its applicability. Also, currently in Japan, the number of studies and applications is increasing focusing on reduction of construction time and improvement of workability with application of Half-PCa method. However, using such method of construction, large structural members decrease the utilization of space and architecture-wise, there is a disadvantage of the weight increase. Therefore, in such context, it would be worth reducing the weight of the structural members by reducing the size using ECC. In addition, its excellent pseudo strain-hardening due to fiber may have great effects on seismic designs. In the mean time, this study planned 3 equal conditions for mix water, PVA fiber and additives excluding binder and refractory to evaluate the mechanical properties of resistance against pressure and internal force. Finally, an evaluation was executed on the fire resistance of the newly made ductile outline form. As a result, from ECC-I to ECC-III, all showed excellent mechanical properties due to pseudo strain-hardening and in the fire resistance test conducted with ISO 834 heating curve, most of them tended to be in the range of the reference temperature (538℃-180min), so there was no occurrence of any explosive spatting.

• 한국추진공학회지
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• 제16권4호
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• pp.70-79
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• 2012

공력학적 성능을 평가하는 대형 유동 시험장치에서 시험체 입구로 들어가는 유체의 압력, 온도, 유량등은 시험체의 성능 계산에 필수적인 항목이므로, 이 값들을 정확하게 측정하는 것이 중요하다. 본 논문에서는 벨마우스와 레이크를 사용하여 보정 유량 범위가 5 ~ 8 kg/s인 대용량 유량을 계측하는 방법을 연구하였다. 벨마우스는 ISO Standard를 따라 0.5% 정확도를 만족할 수 있도록 설계하였고, 레이크는 등면적으로 배치하도록 설계하였다. 총 9 회의 서로 다른 조건의 시험을 분석한 결과 레이크 레이놀즈 수와 유량값의 비가 1차 함수 관계에 있음을 확인하였고, 이 관계식을 이용하여 레이크의 유량값을 벨마우스의 값을 기준으로 최대 -0.507%, 평균 -0.000274% 오차율로 보정할 수 있었다.

• 비파괴검사학회지
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• 제15권2호
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• pp.378-385
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• 1995

초음파검사는 초음파 펄스가 한 방향으로 진행한다고 하는 지향성을 이용하고 있다. 초음파의 지향성은 전파 방향과 음압 분포의 관계를 나타내고 있으며 탐촉자의 배치, 탐상 감도 및 주사 간격, 결함의 위치 및 특성의 결정에 밀접한 관계가 있다. 본 논문은 초음파가시화법을 이용하여 pyrex glass로 만든 가상 맞대기 용접부내의 용접 금속부에 위치한 인공 결함으로부터 산란한 반사 횡파의 지향성을 측정하였다. 2 MHz와 4 MHz의 사각탐촉자가 인공 결함에서의 반사파의 지향성 조사에 사용되었다. 인공 결함으로부터 반사된 횡파의 지향성은 사각탐촉자의 위치 및 가상 용접부의 형상에 따라 달랐으며 2 MHz와 4 MHz의 사각 탐촉자에 따라 반사파의 지향성은 큰 차이를 나타내고 있었다. 또한 가상 용접부의 높이가 커짐에 따라 반사각과 입사각은 비슷하게 되었다.

• Smart Structures and Systems
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• 제20권3호
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• pp.273-283
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• 2017

This paper presents and compares three feedback control strategies for active control of noise inside a 3-D vibro-acoustic cavity. These are a) control strategy based on direct output feedback (DOFB) b) control strategy based on linear quadratic regulator (LQR) to reduce structural vibrations and c) LQR control strategy with a weighting scheme based on structural-acoustic coupling coefficients. The first two strategies are indirect control strategies in which noise reduction is achieved through active vibration control (AVC), termed as AVC-DOFB and AVC-LQR respectively. The third direct strategy is based on active structural-acoustic control (ASAC). This strategy is an LQR based optimal control strategy in which the coupling between the various structural and the acoustic modes is used to design the controller. The strategy is termed as ASAC-LQR. A numerical model of a 3-D rectangular box cavity with a flexible plate (glued with piezoelectric patches) and with other five surfaces treated rigid is developed using finite element (FE) method. A single pair of collocated piezoelectric patches is used for sensing the vibrations and applying control forces on the structure. A comparison of frequency response function (FRF) of structural nodal acceleration, acoustic nodal pressure, and piezoelectric actuation voltage is carried out. It is found that the AVC-DOFB control strategy gives equal importance to all the modes. The AVC-LQR control strategy tries to consume the control effort to damp all the structural modes. It is seen that the ASAC-LQR control strategy utilizes the control effort more intelligently by adding higher damping to those structural modes that matter more for reducing the interior noise.