• 제목/요약/키워드: Force Prediction

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칼란드리아 내부의 감속재 열유동 해석을 위한 난류모델 성능 평가 (Performance Assessment of Turbulence Models for the Prediction of Moderator Thermal Flow Inside CANDU Calandria)

  • 이공희;방영석;우승웅
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제36권3호
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    • pp.363-369
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    • 2012
  • CANDU형 원전의 칼란드리아 내부 감속재 열유동은 입구 노즐에서 나온 제트 유동에 의해 발생하는 관성력과 감속재로 전달되는 열부하에 의해 발생하는 부력의 상호작용으로 인해 복잡한 난류 특성을 나타낸다. 본 연구에서는 이러한 복잡한 감속재 열유동을 정확히 예측하기 위한 난류모델의 성능을 평가하기 위해 상용 유동해석 프로그램인 FLUENT에 탑재된 난류모델들을 사용해서 계산한 결과를 Sheridan Park Engineering Laboratory (SPEL)의 실험값과 비교하였다. 결론적으로 CANDU형 원전의 칼란드리아 내부 감속재 열유동을 신뢰할 수 있게 예측하기 위해서는 부력이 난류 유동에 미치는 영향을 고려해주는 생성항을 포함한 난류 모델이 사용되어야 한다.

손상 선박의 예인력 추정을 위한 선박 저항 계산 프로그램 개발 (Development of the Ship Resistance Calculation Program for Prediction of Towing Forces for damaged Ships)

  • 최혁진;김은찬
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.150-155
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    • 2012
  • 예인선의 주요 목적의 하나는 구난 작업시 다른 선박을 예인하는 것이다. 예인선이 이러한 작업을 안전하게 수행하기 위해서는 적절한 예인력을 가질 수 있어야 한다. 따라서 예인 작업중 피 예인선박에 대한 저항을 추정하는 것은 매우 중요하고도 필수적인 과정이다. 본 논문에서는 예인력을 추정할 수 있는 선박의 저항 계산 프로그램을 연구하였다. 계산 프로그램은 정수중의 기본 선체 저항과 바람, 표류, 선체 표면 거칠기, 파랑, 천수 및 조류에 의한 부가저항을 계산하는 기능을 가지고 있다. 모든 추정값은 도표 또는 수식을 이용하는 통계적이고 경험적인 방법으로 계산된다. 본 프로그램에 의한 계산 결과는 미국 해군의 예인 매뉴얼로부터 계산된 결과와 비교하였다. 그 결과 본 프로그램은 손상 선박의 저항을 적절히 추정할 수 있는 유용한 프로그램이라고 판단된다.

$\mu$BGA 솔더 접합부의 최적 형상 예측에 관한 연구 (A Study on the Optimal Shape Prediction of $\mu$BGA Solder Joints)

  • 신영의;지시헌;후지모토고조;김종민
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제8권4호
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    • pp.35-41
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    • 2001
  • 본 연구에서 솔더 접합부의 최적 형상을 예측하는 몇 가지 방법에 대하여 연구하였다. 솔더 접합부 형상 예측법에는 Truncated Sphere법, 힘-평형 해석법(force-balanced analytical method), Ken Brakke에 의해 개발된 Surface Evolver등이 있다. 이상의 형상 예측법 붕 본 연구에서는 Truncated Sphere 법과 SurfaceEvolver를 사용하여 $\mu$BGA치 솔더 접합부의 형상을 예측하고, 결과를 비교하였다. 그 결과 Truncated Sphere법과 SurfaceEvolve가 제시하는 두 가지의 형상은 아주 작은 오차를 두고 거의 일치함을 확인하였다. 또한, 형상 예측법이 제시한 형상의 신뢰성을 검증하기 위하여, FEA 프로그램인 ANSYS(version5.62)를 이용하여 대상 형상에 열 사이클 시험을 실시하였다. 해석 결과, 형상 예측법이 제시한 형상이 임의 오차를 가한 다른 형상에 비하여 가장 좋은 신뢰성을 나타냄을 확인할 수 있었다.

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동다짐 공법의 개량심도 및 진동영향 예측을 위한 수치해석적 연구 (Numerical Study on the Prediction of the Depth of Improvement and Vibration Effect in Dynamic Compaction Method)

  • 이종휘;임대성;천병식
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제26권8호
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    • pp.59-66
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    • 2010
  • 본 연구에서는 동다짐 공법을 적용할 시 개량심도와 진동영향 예측을 유한요소해석을 통해 그 적용성을 규명하였다. 동다짐 공법이 적용된 기존 현장 조건에 따라 지반을 모델링하였으며, 동적하중 모델은 rigid body force를 적용하였다. 개량심도는 심도별 최대 연직 입자 가속도로 예측을 하여 기존 경험식과 비교 분석하였으며, 진동영향은 진동원으로부터 거리별 연직 최대 입자 속도를 도출하여 기존 경험식에 의한 값과 비교 분석하였다. 수치해석 결과, 개량심도의 경우 기존의 경험식과 비슷한 양상을 띄고 있으며, 진동영향의 경우는 기존 식과 특정 구간에서 차이를 보이고 있으나, 어느 정도 소요이격거리를 예측 할 수 있었다. 이들 해석결과는 경험적인 방법과 더불어 동다짐 설계의 신뢰도 향상을 위한 기초적인 자료가 될 것으로 보인다.

Measuring elastic modulus of bacterial biofilms in a liquid phase using atomic force microscopy

  • Kim, Yong-Min;Kwon, Tae-Hyuk;Kim, Seungchul
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제12권5호
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    • pp.863-870
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    • 2017
  • With the increasing interest in using bacterial biofilms in geo-engineering practices, such as soil improvement, sealing leakage in earth structures, and hydraulic barrier installation, understanding of the contribution of bacterial biofilm formation to mechanical and hydraulic behavior of soils is important. While mechanical properties of soft gel-like biofilms need to be identified for appropriate modeling and prediction of behaviors of biofilm-associated soils, elastic properties of biofilms remain poorly understood. Therefore, this study investigated the microscale Young's modulus of biofilms produced by Shewanella oneidensis MR-1 in a liquid phase. The indentation test was performed on a biofilm sample using the atomic force microscopy (AFM) with a spherical indentor, and the force-indentation responses were obtained during approach and retraction traces. Young's modulus of biofilms was estimated to be ~33-38 kPa from these force-indentation curves and Hertzian contact theory. It appears that the AFM indentation result captures the microscale local characteristics of biofilms and its stiffness is relatively large compared to the other methods, including rheometer and hydrodynamic shear tests, which reflect the average macro-scale behaviors. While modeling of mechanical behaviors of biofilm-associated soils requires the properties of each component, the obtained results provide information on the mechanical properties of biofilms that can be considered as cementing, gluing, or filling materials in soils.

점성을 가진 음질이 입혀진 원형평판으로부터 의 음악복사 (A Study on the Sound Radiation from a Clamped Circular Plate with Viscoelastic layer by Impact Force)

  • 전재진;이병호
    • 한국음향학회지
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    • 제6권3호
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    • pp.5-16
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    • 1987
  • 본 논문에서는 충격으로 인한 점탄성층을 가진 경계가 고정된 원형 평판으로부터의 음압복사에 대해 이론적, 실험적으로 연구한다. 층을 가진 평판의 운동을 모우드 해석법과 회전 관성효과와 전단력에 의한 변형을 고려한 Mindlin 의 평판이론으로부터 구한 고유치를 이용하여 구한다. 탄성구와 평판사이의 접촉력은 Hertz 이론으로 구하고 평판의 진동으로부터 복사되는 음압은 Rayleigh integral에 의해 구한다. 또한 층을 가진 평판으로부터 복사되는 음의 파형과 발생되는 음을 감소시키는 방법을 예측한다.

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Suppression of tension variations in hydro-pneumatic riser tensioner by using force compensation control

  • Kang, Hooi-Siang;Kim, Moo-Hyun;Bhat Aramanadka, Shankar S.;Kang, Heon-Yong;Lee, Kee-Quen
    • Ocean Systems Engineering
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    • 제7권3호
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    • pp.225-246
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    • 2017
  • Excessive dynamic-tension variations on the top-tensioned risers (TTRs) deteriorate the structural integrity and cause potential safety hazards. This phenomenon has become more remarkable in the development of deep-water fields with harsher environmental loads. The conventional prediction method of tension variations in hydro-pneumatic tensioner (HPT) has the disadvantage to underestimate the magnitude of cyclic loads. The actual excessive dynamic tension variations are larger when considering the viscous frictional fluid effects. In this paper, a suppression method of tension variations in HPT is modeled by incorporating the magneto-rheological (MR) damper and linear-force actuator. The mathematical models of the combined HPT and MR damper are developed and a force-control scheme is introduced to compensate the excessive tension variations on the riser tensioner ring. Numerical simulations and analyses are conducted to evaluate the suppression of tension variations in HPT under both regular- and irregular-wave conditions for a drilling riser of a tensioned-leg platform (TLP). The results show that significant reduction of tension variations can be achieved by introducing the proposed system. This research has provided a theoretical foundation for the HPT tension control and related structural protection.

축력이 철근콘크리트 휨부재의 거동과 평균 균열간격에 미치는 영향 (The Effect of Axial Force on the Behavior and Average Crack Spacing of Reinforced Concrete Flexural Member)

  • 양은익;김진근;이성태;임전사랑
    • 콘크리트학회지
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    • 제9권4호
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    • pp.207-214
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    • 1997
  • 본 연구는변형구속에 의해 생기는 축력이 철근콘크리트 휨부재의 역학적 거동과 평균 균열간격에 미치는 영향을 검토하기 위해 수행되었다. 이를 위하여 변형구속 및 무구속 조건하에서의 휨강도와 휨강성을 실험으로 구하였으며, 또한 축방향 구속을 받는 휨부재의 평균 균열간격을 예측하는 식을 제안하였다.

푹 퍼짐을 고려한 열연공정 압연하중 설정정확도 개선 (Improvement of Rolling Load Prediction with Consideration of Spread in Hot Rolling)

  • 정종엽;임용택
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제24권11호
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    • pp.2836-2844
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    • 2000
  • Thickness control of hot-rolled strips has become an important issue in recent years because of the need for improving the quality of the hot-rolled strip. In this study, a modifying method of rolling force set-up with consideration of spread was developed to improve the thickness uniformity at the finishing rolling units in hot rolling. Through the analysis of real production data it was found that the accuracy of the rolling force determined from the finishing mill set-up (FSU) model dominantly governed the thickness uniformity in rolled plates at the front. Based on this analysis , several examples were selected to calculate the spread of rolled plate using three dimensional rigid thermo-viscoplastic finite element program. FE analysis results were used to train the neural network system that can predict the spread hot-rolled plate and the rolling force was modified based on the predicted value of spread. The modified rolling forces were closer to the measured rolling force so it can be expected that the accuracy of thickness uniformity of hot-rolled plate will be improved.

절삭력에 의한 하드터닝의 표면조도 예측에 관한 연구 (Study on Prediction of Surface Roughness in Hard Turning by Cutting Force)

  • 이강재;양민양;하재용;이창호
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.1768-1771
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    • 2003
  • Hard turning replaces grinding for finishing process with expectations of higher productivity and demanded surface quality. Especially for the surface roughness as surface quality demanded in finishing process of hard turning, know-how of machining characteristics of hardened materials by cutting force analysis should be accumulated in company with achievement of precision of elements and high stiffness design technology in hard turning. Considering chip formation mechanism of hardened materials, adequate cutting conditions are selected for machining experiments and cutting forces are measured according to cutting conditions. Increase of cutting forces especially thrust force and increase of dynamic instability could occur in hard turning. Analysis of dynamic characteristics of the cutting forces is executed to investigate relation between dynamic instability and surface roughness in hard turning. Investigation on effects of relative motion of machining system generated by vibration due to dynamic instability shows that ultimate surface roughness could be predicted considering relative motion of machining system with geometrical surface roughness.

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