• 제목/요약/키워드: Isotropic Characteristic

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속도미분비대칭도를 고려한 초기난류 속도장 생성방법 연구 (A Study on the Generation of Initial Turbulent Velocity Field with Non-zero Velocity Derivative Skewness)

  • 고범용;박승오
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2002년도 학술대회지
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    • pp.819-822
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    • 2002
  • It is necessary for the numerical simulation of 3-dimensional incompressible isotropic decaying turbulence to construct 3-dimensional initial velocity field which resembles the fully developed turbulence. Although the previous velocity field generation method proposed by Rogallo(1981) satisfies continuity equation and 3-dimensional energy spectrum, it has limitation, as indicated in his paper, that it does not produce the higher velocity moments(e. g. velocity derivative skewness) characteristic of real turbulence. In this study, a new velocity field generation method which is able to control velocity derivative skewness of initial velocity field is proposed. Brief descriptions of the new method and a few parameters which is used to control velocity derivative skewness are given. A large eddy simulation(LES) of isotropic decaying turbulence using dynamic subgrid-scale model is carried out to evaluate the performance of the initial velocity field generated by the new method. It was shown that the resolved turbulent kinetic energy decay curve and the resolved enstrophy decay curve from the initial field of new method were more realistic than those from the initial field of Rogallo's method. It was found that the dynamic model coefficient from the former was initially half the stationary value and experienced relatively short transition period, though that from the latter was initially zero and experienced relatively longer transition period.

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Fabry-Perot Filter Constructed with Anisotropic Space Layer and Isotropic Mirrors

  • Qi, Hongji;Hou, Yongqiang;Yi, Kui;Shao, Jianda
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제17권1호
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    • pp.33-37
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    • 2013
  • In this study a new design concept of the Fabry-Perot filter, constructed with an anisotropic space layer and a couple of isotropic mirrors, was proposed based on the Maxwell equations and the characteristic matrix method. The single- and double-cavity Fabry-Perot filters were designed, and their optical properties were investigated with a developed software package. In addition, the dependence of the transmittance and phase shift for two orthogonal polarization states on the column angle of the anisotropic space layer and the incidence angle were discussed. We demonstrated that the polarization state of electromagnetic waves and phase shifts can be modulated by exploiting an anisotropic space layer in a polarization F-P filter. Birefringence of the anisotropic space layer provided a sophisticated phase modulation with varied incidence angles over a broad range, resulting in a wide-angle phase shift. This new concept would be useful for designing optical components with isotropic and anisotropic materials.

광대역에서 일정한 준 등방성 특성을 가지는 U-형태의 RFID 태그 안테나 (Broadband U-Shaped RFID Tag Antenna with Near-Isotropic Characteristic)

  • 이상운;정학주;추호성;박익모
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제20권5호
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    • pp.480-492
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    • 2009
  • 본 논문에서는 UHF 대역에서 동작하는 광대역에서 일정한 준 등방성 특성을 가지는 U-형태의 RFID 태그 안테나를 제안하였다. 제안한 태그 안테나는 복사부에 해당하는 U-형태의 반파장 다이폴 안테나 본체에 상용 태그 칩과의 공액 정합이 용이하도록 사각형태의 급전부를 연결하였다. 또한, 본체 하단 중앙에 직사각형 슬릿을 삽입하여 동작 대역폭 안에서 태그 안테나가 일정한 준 등방성 특성을 가지도록 하였다. 태그 안테나는 VSWR<2를 기준으로 슬릿이 없을 경우 $860.5{\sim}954.5\;MHz$의 대역폭과 슬릿이 있을 경우 $864.5{\sim}954\;MHz$의 대역폭을 가졌다. VSWR<5.8을 기준으로 슬릿이 없을 경우와 슬릿이 있을 경우 각각 $835.5{\sim}979.5\;MHz$의 대역폭과 $837{\sim}981.5\;MHz$의 대역폭을 얻었다. 정합 주파수 대역 안에서 슬릿이 없는 태그 안테나의 치대 이득편차와 최소 이득편차는 각각 3.86 dB와 3.33 dB로 약 0.53 dB 차이를 가졌고, 슬릿이 있을 경우에는 최대 이득편차와 최소 이득편차가 각각 3.60 dB와 3.54 dB로 약 0.06 dB 차이의 매우 일정한 이득편차 특성을 가졌다.

가변 샌드위치 구조물의 형상최적설계 (Shape Optimal Design of Variable Sandwich Structure)

  • 박철민;박경진;이완익
    • 대한기계학회논문집
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    • 제17권9호
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    • pp.2162-2171
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    • 1993
  • Geneal Structure optimization is utilized to minimize the weight of structures while satisfying constraints imposed on stress, displacements and natural frequencies, etc. Sandwich structures consist of inside core and outside face sheets. The selected sandwich structures are isotropic sandwich beams and isotropic sandwich plate. The face sheets are treated as membrane and assumed to carry only tensions, while the core is assumed to carry only transverse shear. The characteristic of the varying area are considered by adding the projected component of the tension to the transverse shear. The bending theory and energy method are adopted for analyzing sandwich beams and plates, respectively. In the optimization process, the cost function is the weight of a structure, and a deflection and stress constraints are considered. Design variable are thickness and tapering coefficients which determine the shape of a structure. An existing optimization code is used for solving the formulated problems.

축류형 유체 기계에서 팁 누설 유동 해석을 위한 난류 모델 성능 비교 (Performance Assessment of Turbulence Models for the Prediction of Tip Leakage Flow in an Axial-flow Turbomachinery)

  • 이공희;백제현
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2003년도 춘계학술대회
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    • pp.2162-2167
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    • 2003
  • It is well-known that high anisotropic characteristic of turbulent flow field is dominant inside tip leakage vortex. This anisotropic nature of turbulence invalidates the use of the conventional isotropic eddy viscosity turbulence model based on the Boussinesq assumption. In this study, to check whether an anisotropic turbulence model is superior to the isotropic ones or not, the results obtained from steady-state Reynolds averaged Navier-Stokes simulations based on the RNG ${\kappa}-{\varepsilon}$ and the Reynolds stress model in two test cases, such as a linear compressor cascade and a forward-swept axial-flow fan, are compared with experimental data. Through the comparative study of turbulence models, it is clearly shown that the Reynolds stress model, which can express the production term and body-force term induced by system rotation without any modeling, should be used to predict the complex tip leakage flow, including the locus of tip leakage vortex center, quantitatively.

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3 자유도 굴착기 부속 시스템의 기구학적 최적 설계와 기구학/동력학 성능 해석 (Kinematic optimal design and analysis of kinematic/dynamic performances of a 3 degree-of-freedom excavator subsystem)

  • 김희국;한동영;이병주
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제3권4호
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    • pp.422-434
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    • 1997
  • In this paper, a two-stage kinematic optimal design for a 3 degree of-freedom (DOF) excavator subsystem, which consists of boom, arm and bucket, is performed. The objective of the first stage is to find the optimal parameters of the joint-actuating mechanisms which maximize the force-torque transmission ratio between the hydraulic actuator and the rotating joint. The objective of the second stage is to find the optimal link parameters which maximize the isotropic characteristic of the excavator subsystem throughout the workspace. It is illustrated that kinematic/dynamic performances of the kinematically optimized excavator subsystem have improved compared to those of original HE280 excavator, with respect to three performance indices such as maximum load handling capacity, maximum velocity capability, and acceleration capability.

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평면형 3 자유도 병렬 메카니즘의 정밀도 특성에 관한 연구 (Study on the Precision Characteristics of a Planar 3 Degrees-of-Freedom Parallel Mechanism)

  • 김재섭;김희국;조황
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 1996년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.781-786
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    • 1996
  • In this paper, output precision characteristic of planar 3 and 6 degree-of-freedom parallel mechanisms are investigated. The 6 degree-of-freedom mechanism is formed by adding an additional small link along with an actuated joint in each of serial subchain of the 3 degree-of-freedom mechanism. First, kinematic analysis for two parallel mechanisms are performed, then their first-order kinematic characteristics are examined via isotropic index and minimum velocity transmission ratio of the mechanisms. It can be concluded that the planar 6 degrees-of-freedom parallel mechanism can be very effectively employed as a high-precision macro-micro manipulator from the analysis results when its link lengths are properly chosen.

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의사등방성재료내 균열에 대한 코스틱스방법의 적용(I) (Application of Method of Caustics to Cracks in Pseudo-Isotropic Materials( I ))

  • 백명철;조상봉;최선호
    • 대한기계학회논문집
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    • 제15권3호
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    • pp.944-953
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    • 1991
  • 본 연구에서는 일반적인 이방성재료에 대한 코스틱방법의 적용을 검토하는 일 환으로서, 직교이방성재료중 특성방정식의 근이 동일함으로 인하여 균열의 응력장이 특이성을 갖게 되고, 따라서 지금까지는 코스틱법의 적용이 어려웠던 재료(의사등방성 재료)에 대하여, 코스틱상 및 초기곡선의 식을 이론적으로 구하였고, 이 식을 예상되 는 여러가지 경계조건 하에서 컴퓨터 그래픽(computer graphic)으로 가시화하여, 시편 제작의 어려움으로 인하여 실험이 곤란한 의사등방성재료의 코스틱상을 예시하였으며, 또 이들 재료에 대한 응력확대계수 산출법을 제시함과 동시에 이 산출법이 등방성 재 료 및 일반적 직교이방성재료에도 사용가능함을 밝혀 다음 제2부에서 실험을 통하여 검증되도록 하였다.

이중실관 반응기에서 E. coli의 고농도 배양 (High Density Cell Cultivation of Escherichia coli in a Dual Hollow Fiber Bioreactor)

  • Chung, Bong-Hyun;Chang, Ho-Nam;Kim, In-Ho
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.209-212
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    • 1985
  • 산소 투과율이 좋은 silicone tube안쪽에 nutrient 공급을 위한 3개의 isotropic polypropylene hollow fiber 3개를 넣어 제작된 이중 실관 반응기에서 E. coli cell을 immobilization 하여 cell density와 packing characteristics를 조사해 보았다. E. coli cell들은 거의 100% Packing되어 동물조직에서 처럼 층을 이루면서 자랐고 ceil density를 측정해 본 결과 약 550g/$\ell$고농도 세포배양이 가능하였다.

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충격압축하중을 받는 횡등방성 중실축의 과도 동적해석 (Transient Dynamic Stress Analysis of Transversely Isotropic Cylinders Subject to Longitudinal Impact)

  • 오근;심우진
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제20권5호
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    • pp.521-532
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    • 2007
  • 원형축이 축방향으로 충격하중을 받으면 외경에서 반사된 파가 축의 중앙으로 집중되어 순간적으로 큰 응력이 발생하게 된다. 본 연구에서는 여러 가지 충격 축하중을 받는 횡등방성 반-무한 원형축을 대상으로 중실축 내의 종방향 응력전파를 축대칭 유한요소법과 Houtolt 시간적분법을 이용하여 프로그램을 작성하고 수치적으로 해석하여 그 결과를 횡등방성 재료의 재료구성비에 따라 자세히 설명한다. 제시된 해법의 타당성은 본 논문 수치 결과와 기 해석된 다른 해법에 의한 수치결과의 비교를 통해 검증된다. 여러 종류의 충격하중들에 따른 파동의 결과를 2차원, 3차원적으로 제시하여 축응력 전파를 이해하는데 기본 자료가 되도록 하였다. 또한 유한요소법을 이용하여 수치해석을 함에 있어 정확한 수치결과를 얻기 위한 무차원 동특성 시간변수에 대해 기술하였다.