• 제목/요약/키워드: Hydraulic-mechanical behavior

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거칠기를 고려한 단일 절리의 전단, 수리적 거동에 대한 수치해석 (A Numerical Analysis on the Shear and Hydraulic behavior of Single Rock Joint with Roughness)

  • 이희석;이연규
    • 한국암반공학회:학술대회논문집
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    • 한국암반공학회 2000년도 암반공학문제의 수치해석(Numerical Analysis in Rock Engineering Problems)
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    • pp.117-128
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    • 2000
  • 불연속 암반의 역학적, 수리적 거동을 현실적으로 해석하기 위한 가장 중요한 요소 중의 하나는 실제 현상을 정확히 모사할 수 있으면서도, 사용하기 쉬운 절리 모델의 개발에 있다. 본 연구에서는 거친 단일 암석 절리의 역학적 거동을 모사하기 위해 기존의 거칢각 손상을 고려한 절리 거동의 탄소성 구성모델을 각각 1차 거칠기와 2차 거칠기의 개념을 사용하여 확장하였다. 제안된 모델을 개별체 유한요소법을 이용하여 수치해석 프로그램을 작성하였다. 거칠기 특성과 손상상수를 달리하여 실시한 변수 해석을 실시한 결과, 제안된 모델은 다양한 형상의 거친 절리의 전단 및 팽창을 수치적으로 잘 근사할 수 있었다. 실험실에서 실시된 단일 절리의 일방향 및 주기전단시험 결과와 수치해석 결과를 비교하였으며, 이를 통해 제안된 모델의 타당성을 검증하였다. 제안된 역학 모델에 충전물 생성계수와 역학 간극과 수리 간극의 관계를 고려한 수리 거동 모델을 도입하였으며, 단일 절리의 전단-수리 시험 결과와의 비교 해석을 실시하였다. 전단에 따른 절리면 사이의 투수계수 중가는 충전물 생성 및 간극 분포의 일정화 경향으로 인해 일정 전단 변위 이후에는 일정해지는 특성을 보였다.

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거칠기를 고려한 단일 절리의 전단, 수리적 거동에 대한 수치해석 (A Numerical Analysis on the Shear and Hydraulic behavior of Single Rock Joint with Roughness)

  • 이희석;이연규
    • 터널과지하공간
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    • 제10권3호
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    • pp.366-377
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    • 2000
  • 불연속 암반의 역학적, 수리적 거동을 현실적으로 해석하기 위한 가장 중요한 요소 중의 하나는 실제 현상을 정확히 모사할 수 있으면서도, 사용하기 쉬운 절리 모델의 개발에 있다. 본 연구에서는 거친 단일 암석 절리의 역학적 거동을 모사하기 위해 기존의 거?각 손상을 고려한 절리 거동의 탄소성 구성모델을 각각 1차 거칠기와 2차 거칠기의 개념을 사용하여 확장하였다. 제안된 모델을 개별체 유한요소법을 이용허여 수치해석 프로그램을 작성하였다. 거칠기 특성과 손상상수를 달리하여 실시한 변수 해석을 실시한 결과, 제안된 모델은 다양한 형상의 거친 절리의 전단 및 팽창을 수치적으로 잘 근사할 수 있었다. 실험실에서 실시된 단일 절리의 일방향 및 주기전단시험 결과와 수치해석 결과를 비교하였으며, 이를 통해 제안된 모델의 타당성을 검증하였다. 제안된 역학 모델에 충전물 생성계수와 역학 간극과 수리 간극의 관계를 고려한 수리 거동 모델을 도입하였으며, 단일 절리의 전단-수리 시험 결과와의 비교 해석을 실시하였다. 전단에 따른 절리면 사이의 투수계수 증가는 충전물 생성 및 간극 분포의 일정화 경향으로 인해 일정 전단 변위 이후에는 일정해지는 특성을 보였다.

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용접이음 된 유압 실린더용 로드/너클 조립체의 피로거동 해석 (Fatigue Behavior Analysis of Welded Rod/Knuckle Assembly for Hydraulic Cylinder)

  • 이환우
    • 한국기계가공학회지
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    • 제12권4호
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    • pp.93-99
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    • 2013
  • Parts and structures such as piston rod and knuckle joint for the use of hydraulic cylinder are often welded together in some fashion, usually due to cost and process effectiveness. Welding strongly affects the material by the process of heating and subsequent cooling as well as by the fusion process with additional filler material. Furthermore, a weld is usually far from being perfect, containing inclusions, pores, cavities, undercuts etc. As a consequence, fatigue failures appear in welded structures mostly at the welds rather than in the base metal, even if the latter contains notches. For this reason, fatigue analyses are of high practical interest for all welded structures under the action of cyclic loads. This paper describes the influence of welding parameters, material combinations and heat treatment on the fatigue behavior of welded cylinder rod. In addition, statistical characterization of stress-life response in weldment of hydraulic cylinder rod are presented.

ER 댐퍼의 이력현상을 고려한 댐핑력 특성 고찰 (Damping Force Characteristics of ER Damper Considering Hysteresis)

  • 홍성룡;송현정;한상수;최승복
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2002년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.489-494
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    • 2002
  • This paper presents hydraulic model which can capture the hysteric damping force behavior of ER damper. A flow mode rue ER damper is manufactured, and its field-dependent damping forces are measured. Newly proposed hydraulic model which derived from physical hydro-mechanical parameters of ER damper are conventional Bingham model are investigated to represent the field-dependent damping force characteristics of ER damper. After principal parameters of two models are estimated from the measured damping forces data, the force vs velocity hysteresis cycles are then reconstructed. The results show that the proposed hydraulic model can capture the hysteresis behavior of ER damper accurately.

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고속전자밸브를 사용한 유압장치의 PWM 제어에 관한 연구 (A Study on the PWM Control of Hydraulic Equipment Using High Speed On-Off Valve)

  • 허준영
    • 대한기계학회논문집
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    • 제19권3호
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    • pp.868-876
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    • 1995
  • This study deals with a position control of an electro-hydraulic servo system which consist of cylinder and high speed on-off valves operated by microcomputer. The merits of PWM control of hydraulic equipment are the robustness of the high spee on-off valve, its low price and the direct control without D/A converter. In the PWM control of high speed on-off valve, the time lag and switching time existing between the input and output signals of valve are considered as demerit points. To get analytical results, the effects of these demerits have to be clarified in detail. The object of this study is to propose a mathematical model for the behavior of high speed on-off valve and to get analytical results of this system. The dynamic characteristics of this system is examined by digital computer simulation analytically and compared with experimental results to varify the proposed mathematical model.

PID 제어 기술을 이용한 비선형 유압 시스템의 강인 제어 (Robust Control of the Nonlinear Hydraulic Servo System Using a PID Control Technique)

  • 유삼현;이종원
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제25권5호
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    • pp.850-856
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    • 2001
  • Even though the hydraulic servo system has been widely used in industrial and military equipments since it has a lot of advantages, it is not easy to design controller due to the high nonlinearities and the parametric uncertainties. The dynamic behavior of the real process in the hydraulic servo system differs from that described by its model because the model is linearized. Another reason of the difference is caused by the variety of parameters, since the system parameters of the dynamic equation are affected by the operating conditions such as temperature and pressure. In this study, the designing process of the MRNC with a PID compensator is introduced and applied to the load sensing hydraulic servo system. The results show that the designed controller guarantees the robust control performance despite of both the nonlinearities and the parametric uncertainties.

Hydro-mechanical interaction of reinforced concrete lining in hydraulic pressure tunnel

  • Wu, He-Gao;Zhou, Li;Su, Kai;Zhou, Ya-Feng;Wen, Xi-Yu
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제71권6호
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    • pp.699-712
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    • 2019
  • The reinforced concrete lining of hydraulic pressure tunnels tends to crack under high inner water pressure (IWP), which results in the inner water exosmosis along cracks and involves typical hydro-mechanical interaction. This study aims at the development, validation and application of an indirect-coupled method to simulate the lining cracking process. Based on the concrete damage plasticity (CDP) model, the utility routine GETVRM and the user subroutine USDFLD in the finite element code ABAQUS is employed to calculate and adjust the secondary hydraulic conductivity according to the material damage and the plastic volume strain. The friction-contact method (FCM) is introduced to track the lining-rock interface behavior. Compared with the traditional node-shared method (NSM) model, the FCM model is more feasible to simulate the lining cracking process. The number of cracks and the reinforcement stress can be significantly reduced, which matches well with the observed results in engineering practices. Moreover, the damage evolution of reinforced concrete lining can be effectively slowed down. This numerical method provides an insight into the cracking process of reinforced concrete lining in hydraulic pressure tunnels.

Development of an Electro-mechanical Driven Broaching Machine

  • Park, Hong-Seok;Park, In-Soo;Dang, Xuan-Phuong
    • 한국생산제조학회지
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    • 제24권1호
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    • pp.7-14
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    • 2015
  • The machine tools builders are trying to improve the efficiency and performance of the machine tools. The electro-mechanical driven broaching machine has many advantages such as lower noisy operating, higher energy efficiency, and smaller space of installation. This paper presents the structural and mechanical development of an electro-mechanical driven broaching machine that is replaced for traditional hydraulic one. The servo motor, ball screw and roller linear guide are used instead of hydraulic cylinder and translation frictional sliding guides. The simulation method based on FEM was applied to analyze the stress, deformation of the machine for static analysis. The dynamic analysis was carried out for verifying and assessing the mechanical behavior of the developed broaching machine. This work helps broaching machine developer make a better product at the early design stage with lower cost and development time.

압축과 전단 하중을 받는 인공 암석 절리의 수리적 거동에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study for the Hydraulic Behavior of Artificial Rock Joint under Compression and Shear Loading)

  • 이희석;박연주;유광호;이희근
    • 터널과지하공간
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    • 제10권1호
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    • pp.45-58
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    • 2000
  • 다양한 하중 조건하의 암석 절리에 대한 수리적 거동을 규명하기 위해서 수리전단 시험이 가능한 주기 전단시험 시스템을 설계, 제작하였다. 실험실에서 인공 절리 시료에 대한 압축,전단 조건하의 수리 시험을 실시하였다. 시험 전의 시료에 대한 3차원 간극 측정을 통해 절리의 간극 분포 특성을 규명하였다. 수직응력에 따른 투수계수 변화는 기존 수리 모델과 잘 일치하였다. 전단 하중하의 수리적 거동은 초기에는 팽창 특성을 따랐으며, 팽창의 증가에 따라 투수계수가 커겼다. 전단이 진행됨에 따라 유동률은 충전물 생성과 간극의 엇갈림으로 인해 다소 일정해졌다. 주기전단 하의 수리 거동 역시 돌출부 손상과 충전물 생성의 영향을 받았다. 또한 압축과 전단 하중하의 수리 간극과 역학 간극의 관계가 조사, 비교되었다.

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피에조 액츄에이터 적용 고압 인젝터의 유압 동특성 해석 (Analysis of Hydraulic Characteristics of High Pressure Injector with Piezo Actuator)

  • 이진욱;민경덕
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제14권4호
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    • pp.164-173
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    • 2006
  • In the electro-hydraulic injector for the common rail Diesel fuel injection system, the injection nozzle is being opened and closed by movement of a injector's needle which is balanced by pressure at the nozzle seat and at the needle control chamber, at the opposite end of the needle. In this study, the piezo actuator was considered as a prime movers in high pressure Diesel injector. Namely a piezo-driven Diesel injector, as a new method driven by piezoelectric energy, has been applied with a purpose to develop the analysis model of the piezo actuator to predict the dynamics characteristics of the hydraulic component(injector) by using the AMESim code. Aimed at simulating the hydraulic behavior of the piezo-driven injector, the circuit model has been developed and verified by comparison with the experimental results. As this research results, we found that the input voltage exerted on piezo stack is the dominant factor which affects on the initial needle behavior of piezo-driven injector than the hydraulic force generated by the constant injection pressure. Also we know the piezo-driven injector has more degrees of freedom in controlling the injection rate with the high pressure than a solenoid-driven injector.