• 한국소음진동공학회논문집
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• 제12권11호
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• pp.904-913
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• 2002

In this study, a dynamic analysis of the reciprocating compression mechanism considering viscous friction force of a piston used in small refrigeration compressors is performed. The length of cylinder in this class of compressors is shortening to diminish the frictional losses of the piston-cylinder system. So, the contacting length between piston and cylinder liner is in variable with the rotating crank angle around the BDC of the reciprocating piston. In the problem formulation of the compression mechanism dynamics, the change in bearing length of the piston and all corresponding viscous forces and moments are considered in order to determine the trajectories of piston and crankshaft. The piston orbits for viscous friction model and Coulomb friction model were used to compare the effect of the friction forces of piston on the dynamic trajectories of piston. To investigate the effect of friction force acting on the piston for the dynamic characteristics of crankshaft, comparison of the crankshaft loci is given in both viscous model and Coulomb model. Results show that the viscous friction force of piston must be considered in calculating for the accurate dynamic characteristics of the reciprocating compression mechanism.

• Geomechanics and Engineering
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• 재33권6호
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• pp.543-552
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• 2023

The design of foundations based on a deterministic approach may not be safe and reliable occasionally, since soils sometimes show considerable spatial variability, and thus, significant uncertainties in turn affect the estimation of footing bearing capacity. The design of footing on cohesionless stratums on the basis of reliability analysis has not received much attention. This paper performs two-dimensional random finite difference analyses of shallow strip footings on a spatially variable frictional soil considering correlation structure. Friction angle (ϕ) is considered as a log-normally distributed random variable and Monte Carlo Simulation is then performed to determine the statistical response based on the random fields. A new approach reliability-based safety factor is defined based on various reliability levels by considering the coefficient of variation of ϕ and correlation length in both the horizontal and vertical directions. The comparison of the probabilistic safety factor and the conventional one illustrates the limitations of the deterministic safety factor and provides insight into how the heterogeneity of soils properties affects the required safety factor. Results show that the conventional safety factor of 3 can be conservative in some cases, especially for soil with low values of mean ϕ and COV_ϕ.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제12권9호
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• pp.717-724
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• 2002

In this study, a numerical analysis for the piston secondary dynamics of small refrigeration reciprocating compressors is performed. In general, the length of cylinder in this class of compressors is shortened to diminish the frictional losses of the piston-cylinder system. So, the contacting length between piston and cylinder wall is in variable with the rotating crank angle around the BDC of the reciprocating piston. In the problem formulation of the piston dynamics, the change in bearing length of the piston and all corresponding forces and moments are considered in order to determine the piston trajectory, velocity and acceleration at each step. A Newton-Raphson procedure was employed in solving the secondary dynamic equations of the piston. The developed computer program can be used to calculate the entire piston trajectory and the hydrodynamic force and moment as functions of crank angle under compressor running conditions. The results explored the effects of the radial clearance, lubricant viscosity, length of the cylinder wall, and pin location on the stability of the piston.

• 대한치과교정학회지
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• 제34권3호
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• pp.253-260
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• 2004

치아의 활주 이동시 교정용 브라켓과 호선 사이의 마찰력은 많은 요인들, 예를 들면 브라켓과 호선의 크기, 형태 그리고 재료, 결찰방법 그리고 브라켓-호선간 각도 등과 관련이 있다. 이런 요인들 대부분에 관하여 명확한 결론이 내려져 있지만 브라켓 폭이 마찰력에 미치는 효과에 관해서는 논란이 있다. 이번 연구는 임상에서와 비슷한 모의 치아 이동시 브라켓 폭이 발생되는 마찰력의 양에 미치는 효과를 조사하기 위해 고안되었다. 폭이 다른 세 가지 브라켓 $(0.018{\times}0.025\;standard)$ 즉 좁은 것 (2.40mm), 중간 것 (3.00mm), 그리고 넓은 것(4.25mm) 등을 $0.016{\times}0.022$ 스테인레스 스틸 호선과 함께 사용하였다 세 가지 브라켓-호선 조합들은 분속 0.5mm로 4분 동안 장치 에서 움직이도록 하였고 각각 7회씩 반복 측정하였다. 생물학적인 상태를 재현하기 위해 치 아 치조 모형은 치근막과 유사한 탄성을 갖는 재료를 이용하는 간접법으로 제작되었다. 게다가 결찰력의 효과를 최소화하기 위하여 브라켓에 레진을 덧붙여서 고무로 결찰함으로써 브라켓 폭의 차이를 보상해주었다. 결과는 다음과 같다: 1. 각 브라켓-호선 조합의 최대 마찰력은; 좁은것(2.40mm): $m4.69gmf$ 중간것 (3.00mm): $72.7\pm54.98gmf$ 넓은것(4.25mm): $72.5\pm94.54gmf$ 2. 호선이 브라켓 슬롯을 지나서 나아갈수록 마찰력은 증가하였다. 3. ANOVA 사후검정 결과 임상과 비슷한 모의 실험에서 브라켓 폭은 마찰력에 아무런 영향을 미치지 않았다(p>0.05).

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제16권2호
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• pp.133-141
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• 1991

This study was undertaken to investigate the structural and configurational characteristics of the tailings return-unit in the commercially available head-feed combines and to study the aero-dynamical behavior of the tailings in the units. The mathematical model of the motion of tailings in the thrower casing was developed and the simulated trajectories for different type of units was analyzed to compare with the measured ones. The air-stream velocity profile in various locations along the tailings returning duct was measured to find the effect of configurational characteristics and blade tip speed. The results of the study are summerized as follows. 1. The ejecting angle, which is the angle between the direction of the particle velocity ejecting from the blade and the horizontal axis, was found to be about $66^{\circ}$ in both the simulation and experiment. The angle was much greater than the setting angle of actual duct of the combines studied, which were $48{\sim}56^{\circ}$. By comparison of these results, it was suggested to change duct setting angle so as to reduce the frictional force, between the duct wall and tailings, by reducing the difference between the ejecting and setting angles. 2. The velocity of the air stream in the duct was in general higher in the upper bound of the duct compared to the lower and decreased as the stream went toward the end of duct. The comparison of the tailings units among the combines studied showed a superior performance with the tapered duct having small diameter in the outlet and with greater number of thrower blade.

• Elastomers and Composites
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• 제39권1호
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• pp.12-22
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• 2004

라디오 주파수(13.56 MHz) 무전극 종형 플라즈마 반응기를 이용하여 천연고무 가교체의 표면을 클로로디플루오로메탄으로 처리하였다. FT-적외선 분광분석으로 표면개질 정도를 정성적으로 조사하였다. 플라즈마 처리표면의 마찰힘은 플라즈마 처리시간 증가에 따라 감소하였다. 고무표면에 에틸렌글리콜과 물을 떨어뜨려 접촉각을 측정한 결과 플라즈마 처리에 따라 감소하는 것으로 미루어 플라즈마 개질에 따라 표면극성이 증가하는 것을 확인하였다. 유리판 표면을 동일조건으로 플라즈마 처리한 경우는 극성의 감소만이 확인되었다. 표면자유에너지의 London 비극성 및 극성요소를 계산하는데 있어서 기하평균법과 조화평균법이 유용한 것으로 확인되었다. 평균방법에 관계없이 플라즈마 처리시간이 증가함에 따라 표면자유에너지는 증가하였다 그러나 조화평균법으로 계산된 자유에너지가 기하평균법으로 계산된 값에 비해 상대적으로 높았다. 플라즈마 표면개질은 마찰의 계면, 히스테리시스, 점성요소들에 영향을 미침으로써 마찰계수를 변화시키는 것으로 나타났다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.319-324
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• 2016

입도분포가 다양한 입자크기로 이루어져 있는 지반은 일반적으로 지반의 강도가 좋다. 입도분포가 다양하지 않음에도 충분한 지지력을 가지고 있는 지반이 더러 있는데, 이러한 지반의 특징은 Gap 입도로 분포되어 있다는 것이다. 이를 바탕으로 유추하여보면 입자의 크기가 다양하지 않더라도 적절한 입도의 배치를 통해 강한 지반이 조성될 수 있음을 알 수 있다. 이 연구에서는 임의로 조성한 Gap 입도시료와 well, uniform 입도시료와의 내부마찰각의 변화에 대하여 고찰하였다. 큰 입자와 작은 입자 크기의 비율에 따라서 시료를 조성한 후 직접전단시험을 수행하여 지반의 강도정수를 구하고 결과를 비교 분석하였다. 연구결과 시료의 입자크기비와 내부마찰각을 연관시킬 수 있었으며 입도의 분포가 Gap이라고 하더라도 주어진 조건에서 가장 큰 입자 크기비를 가지고 있는 시료가 다양한 입도분포의 시료보다 큰 마찰력을 가질 수 있음을 알 수 있었다. 또한 중간입자크기를 가지고 있는 시료로 조성한 uniform시료보다도 같은 입자 크기의 Gap 입도 시료가 더 큰 강도를 지니고 있었다. 비교적 간단한 입도의 조정만으로도 대상 지반의 강도를 추가적으로 증대시킬 수 있는 공법개발의 기초를 확립하였다.

• 한국결정성장학회지
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• 제33권6호
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• pp.216-225
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• 2023

본 연구에서는 냉간 헤딩 공정에서 성형하중과 펀치 금형의 마모 감소를 통한 펀치 수명 증대를 위해 헤딩용 펀치 형상 최적설계를 수행하였다. 기존 생산에 사용되는 냉간 헤딩 펀치와 성형공정에 대한 유한요소해석 시뮬레이션을 통해 성형하중과 유동 특성 분석, 펀치금형에 집중되는 유효응력 및 마모량에 대하여 분석하였으며, 이를 통해 금형 마모와 밀접한 주요 설계인자를 확인하였다. 펀치금형의 최적설계 변수로서는 펀치 금형 포인트각(Point angle), 에지 반경값(Corner radius), 펀치소재재종(die material type), 마찰계수(friction coefficient) 등의 4가지 변수를 대상으로 4인자 3수준 인자 및 변수 수준을 설정하고, 성형해석 시뮬레이션과 다구찌법을 활용하여 설계인자별 영향도를 분석하여 최적의 최적설계 인자를 결정하였다. 본 연구를 통해 얻어진 최적설계변수를 적용하여 냉간 헤딩용 펀치 최적설계 시뮬레이션 결과, 각 펀치에 발생하는 최대유효응력은 최대 8.9 % 감소 효과를, 최대 펀치 마모 깊이는 37 % 감소 효과를, 성형하중은 평균 20% 수준 의 감소효과를 얻을 수 있었다. 현재, 소성 성형제품군이 적용되는 자동차, 건설 플랜트사에서 요구되는 고품질에 대응하면서도 적정 제조원가 절감을 위한 성형성 개선을 위한 성형공정개발 및 금형설계의 최적화가 지속적으로 필요하며, 향후 연구 결과를 현업에 적용하여 제품 성형성 개선 및 금형수명 증대 관리를 위한 기술자료로 활용하고자 한다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제33권3호
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• pp.173-178
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• 2008

Some physical properties of rapeseed were measured at five moisture levels of 10.03, 14.91, 20.07, 25.06 and 30.12% (w.b.), which include frictional properties (coefficient of static friction, emptying and filling angle of repose) and aerodynamic properties (terminal velocity and drag coefficient). The physical properties of rapeseed were evaluated as a function of seed moisture content. In the moisture content range, the coefficients of static friction, emptying and filling angle of repose increased linearly with increase of moisture content. The maximum values of coefficients of static friction were on the acrylic surface, varied from 0.34 to 0.43; the next is on the galvanized steel, varied from 0.30 to 0.38; and the minimum were on stainless steel surface, varied from 0.27 to 0.35. Emptying and filling angle of repose varied from 26.12 to 29.62 and 23.83 to 27.05 degrees, respectively. Terminal velocity increased linearly from 3.47 to 3.91 m/s with increase of moisture content. Drag coefficient varied from 1.84 to 1.64 as the moisture content increased. The relationship between drag coefficient and moisture content were expressed by non-linear equation.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제16권4호
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• pp.113-118
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• 2017

확공형 앵커에 대한 인발시 거동 특성을 분석하기 위해 유한요소해석 프로그램을 이용하여 수치해석을 수행하였다. 확공형 앵커에 대한 수치해석 결과에서 확개각도의 변화에 따른 앵커의 지지력 비율 결과값과 앵커의 강선에 작용하는 축하중 결과값의 비교 분석을 통해 확개각도의 크기가 커질수록 앵커의 지지력 증대효과가 나타나는 것을 알 수 있었다. 확개각도가 $30{\sim}60^{\circ}$인 경우 앵커인장력에 따른 변형 및 응력분포 특성은 유사하게 나타났으나 동일한 앵커인장력이 작용할 경우 확개각도에 따라 상부 변위발생량의 차이로 인하여 마찰저항력 발현정도에 차이가 나타남을 볼 수 있었다. 또한, 본 연구에서 적용된 확공형 비트가 상부를 원뿔형으로 굴착함에 따라 그라우팅부 상부 원뿔위치에서 최대압축력과 인장력이 발생하는 것이 확인되었으며, 상부 그라우팅부의 인장파괴가 발생할 가능성이 있음을 알 수 있었다.