• 소성∙가공
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• 제26권5호
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• pp.314-322
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• 2017

In the high-speed forming analysis, dynamic material properties considering a high strain rate are required. The split Hopkinson pressure bar (SHPB) experiment was performed for measuring dynamic material properties under high strain rate. The pulse shaping method was used to improve the accuracy of the SHPB experiment. A pulse shaper attached to the front of the incident bar was used for specimen dynamic stress equilibrium through stress wave control. Numerical analysis and SHPB test were performed to verify whether the pulse shaper affects the dynamic stress equilibrium in copper and Al6061 specimens. The results of SHPB test and numerical analysis show that the pulse shaper contributes to the dynamic stress equilibrium. Based on the improved stress equilibrium using a pulse shaper, the flow stress curves for copper and Al6061 materials were obtained at strain rates of 1344.4/sec and 1291.6/sec, respectively.

• The Korean Journal of Ecology
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• 제9권1호
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• pp.59-71
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• 1986

Net production, dead material increments were measured, and annual respiration loss was simulated through a year to determine the gross production at the Phragmites longivalvis, Carex scabrifolia and Zoysia sinica stand on Okryudeung, a sand bar of the Nagdong river estuary. The maximum live biomass for above-ground organs of the three stands occured in October, i.e., 1, 985, 744 and 1, 013g/m2, and belowground net productions were estimated to be 650, 440 and 412g/m2, respectively. Materials died or shedding from live aboveground organs during the growth season were estimated to be 167, 81 and 0 g/$m^2$. From the results of simulation, annual variation of respiratiion was primarily dependent on the annual variation of temperature through a year. For annual respiration loss in three stands, 21.893, 6.147 and 5.036kg $CO_2/m^2$ were calculated, respectively. Corresponding gross productions were 72, 203, 22, 109 and 19, 909kcal/$m^2$. Respiration of belowground organs corresponded to 65%, 66% and 37% of the total plant respiration, and annual respiration loss accounted for 85%, 78% and 71% of the annual gross production. In view of efficiency of solar energy utilization, 5.8%, 1.8% and 1.6% of incident light energy were converted to gross production of plants during a year. With incident light energy during the growth season from April to September, energy utilizations for net production were estimated to be 1.2%, 0.4% and 0.6% at the three stands.

• Composites Research
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• 제31권5호
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• pp.221-226
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• 2018

변형률 속도 $100s^{-1}{\sim}10000s^{-1}$ 범위에서 사용되는 홉킨스바(SHPB)는 재료의 동석 거동 특성을 확인하기 위해 가장 널리 사용되는 장치이다. SHPB 시험은 입력봉 및 전달봉에서 측정된 변형률을 사용하여 시험편의 응력, 변형률 및 변형률 속도를 얻을 수 있는 응력파 전달 이론을 기반으로 한다. 본 연구에서는 고 변형률 속도에서 폴리프로필렌 자기보강 복합재료(SRPP)의 동적 특성을 얻기 위해 직접 SHPB를 설계 및 제작하였다. 또한 본 연구를 통해 제작된 SHPB에서 얻은 변형률 데이터의 신뢰성 확보를 위하여 Digital Image Correlation (DIC)를 통해 얻은 변형률 데이터와의 비교를 진행하였다. 이는 SRPP 시편의 고속 압축 시험을 통해 이루어 졌으며 SHPB를 통하여 얻은 데이터와 DIC를 통해 얻은 변형률 데이터의 유사함을 확인하였고 이를 통하여 장비의 신뢰성을 검증하였다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제33권6호
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• pp.308-320
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• 2021

해안침식의 근본적 대책으로서 감소한 공급 토사량 회복을 포함한 종합 토사관리 대책이 유효하지만, 계획에 있어서는 하천에서 바다로 유출된 토사 가운데 어느 정도의 양이 어느 정도의 속도로 해안에 다시 공급되는 토사량의 평가와 이를 위해서는 하천과 바다의 결절점인 하구지역에서 발생하는 토사의 이동 메커니즘 분석이 매우 중요하다. 하지만 지금까지 홍수 시의 하구사주 붕괴(flushing) 과정을 해석하는 수치모델에 관한 연구는 진행되고 있지만 하구사주의 형성 및 발달 과정을 해석하는 수치모델은 아직 확립되어 있지 않은 것이 현재의 연구 진행상태이다. 본 연구에서는 종합토사관리를 위해 유출된 토사가 회복되는 토사량의 평가를 위해 파랑변형, 유황계산 및 지형변화 모델을 구축하여 하구사주의 생성과정을 수치해석을 통한 재현을 목적으로 한다. 하구사주의 생성과정을 모의하였으며 에너지 파랑 및 작용 시간의 개념을 도입하여 장기간 표사이동의 예측을 실시하였다. 계산에 필요한 외력조건은 하구사주가 지배적으로 발달하는 동계시 작용하는 파랑조건과 하천의 유량을 고려하였으며 초기지형은 홍수시 마읍천의 하구사주가 붕괴(flushing)된 직후의 지형정보를 초기조건으로 설정하였다. 그 결과 입사파향에 따라 해빈류에 의해 하구사주의 발달과 생성과정을 재현하였으며 초기지형으로부터 약 66시간 경과 후 맹방하구 사주의 형태로 발달되는 것으로 나타났다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제40권8호
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• pp.704-709
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• 2016

Wave energy generation systems can be divided into oscillating water chamber type, over topping device type and wave activating body type. The wave activating body type converts wave energy to kinetic energy, and the power generation amount increases as the motion of an activating body increases. In this paper, the wave energy convertor consists of a main body, which has an H-shape, and the activating body. These are connected by a bar-type bridge. By the incident wave, when the activating body moves with vertical motion this motion is consequently converted into rotational motion. The twisting moment and angular velocity at a shaft of convertor are calculated according to various conditions of the incident wave and the shape of the activating body. This can be used as a basic idea for determining the design of wave activating body type convertor.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제16권11호
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• pp.1412-1419
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• 2002

Dynamic shear tests for the tough-pitch copper at high strain and high strain rate was performed. The Split Hopkinson Pressure Bar (SHPB) compression test system was modified to yield a shear deformation in the specimen. Hat-shaped specimens for the tough-pitch copper were adopted to generate high strain of γ=3～4 and high strain-rate of γ= 10$^4$/s. The dynamic analysis by ABAQUS 5.5/EXPLICIT code verified that shear zone can be localized in hat-shaped specimens. A proper impact velocity and the axial length of the shear localization region wert determined through the elastic wave analysis. The displacement in a hat-shaped specimen is limited by a spacer ring which was installed between the specimen and the incident bar. The shear bands were obtained by measuring the direction of shear deformation and the width of deformed grain in the shear zone. The decrease of specimen length has been measured on the optical displacement transducer. Dynamic shear stress-strain relations in the tough-pitch copper were obtained at two strain-rates.

• 화약ㆍ발파
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• 제35권2호
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• pp.9-17
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• 2017

휘트스톤 브리지(Wheatstone bridge)는 변형률 게이지의 극도로 작은 저항 변화를 측정하는 데 널리 사용되는 중요한 전기회로의 하나이다. 변형률 게이지는 변형을 측정하고자 하는 구조물이나 시편에 부착한다. 휘트스톤 브리지는 다양한 공학재료에 대한 정적 혹은 동적 강도를 시험하는 분야에서 많이 사용되고 있다. 일례로, 스플릿 홉킨슨 압력봉(split Hopkinson pressure bar) 시스템에서 브리지 회로는 응력파가 전파되는 입사봉과 전달봉의 동적 변형률을 측정하는 데 필수적으로 사용된다. 본고에서는 암석동역학과 연관된 실험실 실험에서 쉽게 참고할 수 있도록 휘트스톤 브리지 회로의 원리를 상세히 설명하였다. 특히, 쿼터(quater), 하프(half) 및 풀(full) 브리지의 회로배열을 그 기본적인 용도와 함께 자세히 소개하였다.

• 터널과지하공간
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• 제21권2호
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• pp.109-116
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• 2011

본 연구에서는 스플릿 홉킨슨 압력봉 실험장비를 적용한 압열인장 실험을 수행하여, 암석의 동적인장강도 및 변형률 속도를 평가하였다. 시료가 파괴되기 전에 시료 내 동적 응력평형상태를 확보하기 위하여 펄스쉐이핑 기법으로 입사파의 증가시간을 제어하였다. 압열인장 실험시료는 Inada 화강암, Kimachi 사암, Tage응회암을 정밀하게 가공하여 제작되었다. 결과로서, Inada 화강암의 동적인장강도는 정적인장강도의 11.9배 이였으며, Kimachi 사암과 Tage 응회암은 각각 8.5배, 9.2배로 평가되었다. 고속카메라를 이용하여 시료 내 축 하중 방향으로 발생하는 인장균열의 발생양상을 관찰하였다.

• 한국가시화정보학회:학술대회논문집
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• 한국가시화정보학회 2001년도 Proceedings of 2001 Korea-Japan Joint Seminar on Particle Image Velocimetry
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• pp.86-99
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• 2001

Vortex lock-on or resonance in the flow behind a circular cylinder is investigated from a time-resolved PIV when a single frequency oscillation is superimposed on the mean incident velocity. Measurements are made of the $K\acute{a}rm\acute{a}n$ and streamwise vortices in the wake-transition regime at the Reynolds number 360. Streamwise vortices at the lock-on and natural shedding states are observed, as well as the changes in the wake region with the change of the shedding frequency of lock-on state. When lock-on occurs, the vortex shedding frequency is found to be half the oscillation frequency as expected from previous experiments. At the lock-on state, the $K\acute{a}rm\acute{a}n$ vortices are observed to be more disordered by the increased strength and spanwise wavelength of the streamwise vortices, which leads to a strong three-dimensional motion. Recirculation and vortex formation region at the lock-on state is reduced as the oscillating frequency is increased. By comparing the Reynolds stresses at the lock-on and natural shedding states, $\bar{u'u'}\;and \;\bar{u'u'}$ at the lock-on state are concentrated on the shear layer around the cylinder. The $\bar{u'u'}\;at\;f_o/f_n=2.0$ has a large value near the centerline, compared with that of other cases. Considering the traces of maximum of u', in the wake region near the cylinder, wake width at the lock-on state is wider than that at the natural shedding state.

• Composites Research
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• 제35권1호
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• pp.38-41
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• 2022

고 변형률 속도에서 폴리프로필렌-유리 장섬유 복합재료(PP-LGF)와 열가소성 올레핀(TPO) 소재의 동적 압축 특성을 얻기 위해 홉킨슨바(Split-Hopkinson Pressure Bar (SHPB))를 이용하여 실험을 진행하였다. SHPB는 변형률 속도 100 s^-1~10000 s^-1 범위에서 재료의 동적 기계적 물성을 확인할 수 있는 장치이다. SHPB 시험은 입력봉과 전달봉에서 측정된 탄성파를 이용하여 시편의 응력, 변형률 및 변형률 속도를 얻을 수 있는 탄성파 전달 이론을 기반으로 한다. 또한 SHPB에서 얻은 변형률 데이터의 검증을 위해 시편을 초고속카메라로 촬영하여 DIC 기법을 통해 얻은 변형률 데이터와 비교 진행하였다.