• 제목/요약/키워드: Finite Barrier

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경계요소법과 축소모형실험을 이용한 주기적 구조를 갖는 굴절형방음벽의 설계에 관한 연구 (A Study on Design of Periodically Folded Barrier by BEM and Scale Model Test)

  • 전재홍;이상권
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2005년도 추계학술대회논문집
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    • pp.84-87
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    • 2005
  • This study is aimed to compare the insertion losses of periodically folded barriers which have same folded width, depth and period of arrangement but different direction of arrangement. One is vortical to the roadside and another is parallel. The pressure levels and the insertion losses at the receiving points behind finite length barriers are measured in an anechoic room by scale model test. The measured insertion losses are compared with calculated insertion losses by 3D BEM models.

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수치해석을 이용한 Mark-III LNG 1차 방벽에 대한 피로 평가 (A numerical study on the fatigue evaluation of mark-III LNG primary barrier)

  • 권순범;김명성;이제명
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제41권4호
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    • pp.337-344
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    • 2017
  • 환경 문제로 인해 기존 연료를 대체하는 천연가스의 수요가 증가하고 있다. 이에 따라, 액화천연가스 운반선의 화물창이 거대화되면서 화물창 내의 슬로싱 하중이 증가하게 된다. 액화천연가스 화물창의 종류 중 하나인 Mark-III 타입의 1차 방벽은 액화천연가스와 직접적으로 접촉하고 있으며 슬로싱 하중 및 액화천연가스의 자중을 받는다. 슬로싱 하중에 의해 다양한 범위의 하중이 1차 방벽에 지속적으로 작용하며 이로 인해 피로 파괴를 유발할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 Mark-III 타입의 1차 방벽을 포함한 단열시스템을 유한요소 모델로 구성하였으며 1차 방벽에 대해 피로수명을 평가하여 피로 특성을 확인하였다. 수치해석을 통해 주응력 범위 및 최대 주응력이 발생하는 위치를 계산하였으며 이를 통해 1차 방벽의 피로수명을 수치적으로 평가하였다. 또한, 다양한 단열시스템 타입에 대해 모델링을 실시하였으며, 피로수명 평가 결과를 통해 1차 방벽의 피로 파괴 안전성을 확보하는 최적의 단열시스템에 대해 제안하였다. 본 연구의 결과는 Mark-III 타입 1차 방벽의 피로 기반 설계에 있어 활용가치가 있을 것으로 판단된다.

대형트럭의 정면 충돌 특성해석을 위한 유한요소모델의 개발 (Development of a Finite Element Model for Frontal Crash Analysis of a Large-Sized Truck)

  • 김학덕;송주현;오재윤
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2001년도 추계학술대회논문집A
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    • pp.489-494
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    • 2001
  • This paper develops a finite element model for frontal crash analysis of a large-sized truck. It is composed of 220 parts, 70,041 nodes and 69,073 elements. This paper explains only major parts' models in detail such as frame, cab, floor, and bumper which affect on crash analysis a lot. In order to prevent penetration not only at a part itself but also between parts, all contact areas are defined using type-36, self-impact type. The developed model's reliability is validated by comparing simulation and crash test results. The results used for model validation are vehicle pulses at B-pillar, and frame and deformation of frame and cab. The frontal crash simulation is performed with the same conditions as crash test. And, it is performed using PAM-CRASH installed in super-computer SP2. The developed model whose reliability is verified may be used as a base to develop a finite element model for occupant behavior and injury coefficient analysis.

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터빈 노즐 및 열차폐 코팅에 따른 고압 1 단 터빈 블레이드의 구조 건전성 영향에 대한 연구 (A Study on the Structural Integrity of the First Stage Turbine Blade Caused by Thermal Barrier Coatings and the Cooling Design of the Nozzle)

  • 허재성;강영석;이동호
    • 대한기계학회논문집 C: 기술과 교육
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    • 제4권2호
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    • pp.93-99
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    • 2016
  • 엔진 성능 혹은 효율의 극대화는 엔진 구성품들을 점점 더 극한의 환경에서 장시간 운용되게 요구하고 있다. 이를 위해 엔진 제작사 혹은 연구소는 초내열합금, 냉각 설계 최적화, 열차폐 코팅 개선 등의 노력과 동시에 재료 모델링, 유한요소해석, 최적설계 등의 수치 해석 기법을 적용하여 좀 더 정교한 설계 및 해석을 수행하고 있다. 본 연구에서는 연소기 뒤에 위치하는 1 단 고압터빈 노즐의 끝벽 냉각 설계와 열차폐 코팅에 따른 일방향 응고 재료인 1 단 고압터빈 블레이드의 저주기 피로 수명에 대한 영향을 고찰하고자 한다. 이를 위해 경계 조건인 고온 및 고압의 연소 가스에 의한 노즐 및 블레이드의 금속 온도는 복합 열 전달 해석을 통해 얻고, 이 결과를 받아 블레이드의 구조 해석 및 저주기 피로수명을 평가하여 노즐 냉각설계와 열차폐 코팅의 영향을 분석하였다.

열차폐 코팅이 재생냉각 챔버에 미치는 열/구조적인 영향 (Thermo-structural Effects of Thermal Barrier Coating on Regenerative Cooling Chamber)

  • 유철성;이금오;김홍집;최환석
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2009년도 제33회 추계학술대회논문집
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    • pp.421-425
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    • 2009
  • 재생냉각형 액체로켓 연소기 챔버에서 열차폐 코팅이 미치는 열/구조적인 영향에 대하여 유한요소 해석을 통하여 고찰하였다. 열차폐 코팅은 현재 개발하고 있는 연소기에 사용되는 NiCrAlY-$ZrO_2$과 향후 적용할 가능성이 있는 Ni-Cr 두 종류를 적용하였다. 열/구조해석 결과 NiCrAlY-$ZrO_2$ 코팅이 Ni-Cr 코팅에 비하여 열차폐에 의한 온도감소 효과가 크게 나타났다. 결과적으로 냉각채널의 온도와 변형 또한 NiCrAlY-$ZrO_2$ 코팅을 적용하였을 때 Ni-Cr 코팅보다 감소하였다. 외측구조물의 구조안정성에 있어서 Ni-Cr 코팅이 미치는 영향은 없었으나, NiCrAlY-$ZrO_2$ 코팅은 외측구조물의 유효응력을 감소시켜 챔버의 구조안정성을 증가시켰다.

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차량 충격 시뮬레이션을 통한 복합소재 교량용 방호울타리의 성능 분석 (Performance Evaluation of Composite Safety Barrier for Bridge by Vehicle Impact Simulation)

  • 김승억;전신열;홍갑의;이민철
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제24권5호
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    • pp.499-506
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    • 2011
  • 본 연구에서는 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 복합소재 교량용 방호울타리의 성능을 분석하였다. 복합소재 방호울타리는 SB4등급을 선정하였다. 복합소재의 적층을 고려하기 위해 LS-DYNA에서 제공하는 재료모델 MAT58을 사용하였다. 복합소재는 섬유와 수지의 종류 및 섬유의 방향에 따라 성능이 상이하다. 수지는 폴리우레탄, 섬유는 유리섬유를 사용하였다. 본 논문에서는 섬유의 방향성이 다른 3가지 적층 설계안에 대해서 충돌 시뮬레이션을 수행하여 성능을 비교 평가하였다. 실차충돌 실무 업무편람에 따라 구조적 강도성능, 탑승자 보호성능, 충돌 후 차량의 거동, 가드레일의 비산에 대한 성능 평가를 실시하였다. 그 결과 적층 설계의 횡 방향 섬유의 양이 많아질수록 충돌 시뮬레이션에서 더 좋은 성능을 나타내었다.

도로교통소음의 방음벽 흡음효과에 관한 연구 (A Study on the Effects of Absorptive Treatments for the Highway Noise Barriers)

  • 김재석;루이스칸;김갑수
    • 소음진동
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    • 제8권1호
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    • pp.146-156
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    • 1998
  • 자동차의 폭발적인 증가와 아울러 경부고속전철시대를 맞이함으로 인하여 소음공해는 큰 사회적 문제로 대두되고 있다. 본 연구는 이러한 소음공해에 대한 해결책의 일환으로 효율적인 방음벽을 연구 하는데 그 목적이 있다. 방음벽의 연구는 먼저 반사형 방음벽과 흡음형 방음벽에 대한 소음저감효과 를 산정한 다음, 흡음재료를 사용함으로서 감소되는 소음저감 효과를 산정하는데 큰 의의가 있다. 본 연구결과에 의하면 방음벽의 높이에 비하여 음의 파장이 대체로 짧을 때는 방음벽의 상단부분에 흡음재를 설치하면 방음벽 전체에 흡음재를 설치한 것과 같은 효과가 있다는 결론을 얻었다. 도로교통소음은 평균주파수가 550Hz 이므로 이때 파장은 60cm 정도이다. 방음벽 높이를 4m로 설치했을 때 방음벽 상단에서 60cm 정도만 흡음재를 사용하면 4m전체의 방음벽에 흡음재를 사용한 것과 같은 효과가 있는 것으로 나타났다. 흡음재를 사용한 소음저감의 효과는 점음원이고 수음자의 위치가 $135^{\circ}$ 일 때 평균 8dB(A)정도이고, 선음원일때는 평균 3dB(A)정도의 효과가 있는 것으로 나타났다 이러한 흡음형의 방음벽은 경제적일 뿐만 아니라 방음벽의 높이를 최소한 1m이상 줄일 수 있으므로 국토를 고도로 이용해야 되는 우리 나라의 여건에 대단히 효과적인 방음벽이라 사료된다.

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IPMSM의 회전자 형상에 따른 인덕턴스 특성 분석 (Study on the Inductance Characteristics According to Rotor Shape of IPMSM)

  • 조규원;장기봉;김규탁
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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    • pp.928-929
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    • 2011
  • 본 논문에서는 IPMSM(Interior Permanent Magnet Synchronous Motor)의 회전자에 보조 슬롯인 노치(Notch)와 자속 장벽인 베리어(Barrier)를 설치하여 전반적인 구동 특성을 향상 시켰으며, 각 형상에 따른 d, q축 인덕턴스의 변화를 고찰하였다. 인덕턴스의 계산은 IPMSM의 등가회로 및 벡터도를 이용하였으며 계산되어진 인덕턴스로 전류위상각에 따른 토크를 계산하고 FEM(Finite Element Method)결과와 비교하였다.

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열피로에 의한 세라믹 코팅재의 파손 (Failure of Ceramic Coatings Subjected to Thermal Cyclings)

  • 한지원
    • 한국안전학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.1-5
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    • 2005
  • An experimental study was conducted to develop an understanding of failure of ceramic coating when subjected to a thermal cycling. Number of cycles to failure were decreased as the coating thickness and the oxide of bond coat were increased. Using the finite element method, an analysis of stress distribution in ceramic coatings was performed. Radial compressive stress was increased in the top/bond coat interface with increasing coating thickness and oxide of bond coat.