함수구배재료의 모드 III 균열이 물성치 구배방향과 다른 방향으로 비정상적으로 전파할 때 전파균열선단부근의 응력 및 변위장에 대하여 연구하였다. 함수구배재료는 밀도가 일정한 상태에서 전단탄성계수가 선형적으로 변화하는 경우와 밀도와 전단탄성계수가 지수형적으로 변화하는 경우로 가정했다. 조화함수의 해를 얻기 위하여 일반적인 편미분방정식의 동적평형방정식을 라플라스 방정식으로 변환하였다. 라플라스 방정식으로부터 균열속도 변화률, 응력확대계수의 변화률 등에 의존되는 응력장과 변위장을 근접해법으로 얻었다. 본 연구에서 얻어진 응력장과 변위장을 사용하여 재료의 비 균질성, 균열속도의 변화률, 응력확대계수의 변화률 등을 고려한 상태에서 균열이 임의의 방향으로 전파할 때 균열선단부근의 응력 및 변위 그리고 응력확대계수에 대하여 연구하였다.
2차원 Laplace방정식이 나타나는 열전도, 정전(靜電)potential, 유체(流體)의 문제 등에 등각사상이 유용하게 쓰이고 있다. 단위원 내부로부터 Jordan 영역 내부에로의 수치등각사상을 구하는 것은 비선형 적분방정식인 Theodorsen방정식을 푸는 것으로 귀착된다. 저자는 Theodorsen방정식을 구하는 해법 중 유효한 해법의 하나로 알려진 H bner의 방법을 소개하고 개선한 바 있다[1, 2]. 여기서는 계산량에 있어서 H bner보다 유리한 Wegmann의 방법을 다룬다. Wgmann방법에 의해 계산기상에 실현한 결과 난이도가 높은 문제에서는 수렴했다가 발산하는 문제점이 지적되었다. 본 논문에서는 Wegmann의 문제점을 이론적으로 분석하여 저주파필터에 의하여 개선한 방법을 제안하고 개선한 방법에 의한 수치 실험결과를 보고한다.
암반(Porous Rock Matrix)과 균열(fracture)에서 일차원의 이동 방정식(Migration Equation)을 3-Member Decay Chain까지 화장하고, Laplace Transform을 이용하여 초기조건이 Delta Function과 Bateman Equation인 각각에 대해 해석해를 구한다. 그 해를 이용하여 Actinide Chain 중 4n+1과 4n+2 Chain에서 선택된 Np$^{241}$-U$^{233}$ -Th$^{229}$ 와 U$^{234}$ -Th$^{230}$ -Ra$^{226}$ Chain의 각 핵종들의 균열에서의 농도를 상대농도로 나타낸다. 이핵종들의 지연계수(Retardation Coefficient)는 화강암에 대한 것을 사용하여 균열에서의 농도 변화를 볼 수 있다. 본 연구에 의한 결과로는 U$^{233}$ , Th$^{229}$ , Th$^{230}$ Ra$^{226}$ 같은 핵종들은 비록 초기 inventory에는 작은 양일지라도 균열과 암반에서 모핵종의 붕괴(decay)에 의해 생기므로써 처분장으로부터 먼 거리에서는 중요한 핵종이 된다는 것을 알 수 있다.
In this study, a mathematical model for a thermal analysis of a flat heat pipe with a grooved wick structure is presented. The effects of the liquid-vapor interfacial shear stress, the contact angle, and the amount of liquid charge have been included in the proposed model. In particular, the axial variations of the wall temperature and the evaporation/condensation rates are considered by solving the one-dimensional conduction and the augmented Young-Laplace equations, respectively. In order to verify the model, the results obtained from the model are compared to existing experimental data.
In this paper, the anti-plane transient response of a central crack normal to the interface between a piezoelectric ceramics and two same elastic materials is considered. The assumed crack surfaces are permeable. By virtue of integral transform methods, the electro elastic mixed boundary problems are formulated as two set of dual integral equations, which, in turn, are reduced to a Fredholm integral equation of the second kind in the Laplace transform domain. Time domain solutions are obtained by inverting Laplace domain solutions using a numerical scheme. Numerical values on the quasi-static stress intensity factor and the dynamic energy release rate are presented to show the dependences upon the geometry, material combination, electromechanical coupling coefficient and electric field.
A method of two and three dimensional orthogonal grid generation with control of spacing by using the covariant Laplace equation is presented. An important feature of the methodology is its ability to control effectively the grid spacing especially near the boundaries still maintaining good orthogonality in whole field. The method is based on the concept of decomposition of the global transformation into consecutive transformation of an approximate conformal mapping and an auxiliary orthogonal mapping to have linear and uncoupled equations. Control of cell spacing is based on the concept of reference arc length, and orthogonal correction is peformed in the auxiliary domain. It is concluded that the methodology can successfully generate well controlled orthogonal grids around bodies of 2 and 3 dimensional configurations.
Dirichlet 경계조건을 갖는 Laplace 고유치방정식의 고유치를 구하는 데 복합마디방법을 이용하였다. 유한차분법을 적용하여 행렬 고유치방정식을 만들고 이 방정식의 고유치를 구하기 위하여 역거듭제곱방법과 전체복합마디법을 사용하였다. 그 결과 고유치를 기존의 방법보다 더욱 빠르게 구할 수 있었다.
The present paper is concerned with the investigation of disturbances in orthotropic thermoelastic medium by using fractional order heat conduction equation with three phase lags due to thermomechanical sources. Laplace and Fourier transform techniques are used to solve the problem. The expressions for displacement components, stress components and temperature change are derived in transformed domain and further in physical domain using numerical inversion techniques. The effect of fractional parameter based on its conductivity i.e., ($0<{\alpha}<1$ for weak, ${\alpha}=1$ for normal, $1<{\alpha}{\leq}2$ for strong conductivity) is depicted graphically on various components.
The heat diffusion equation for an annular fin is analyzed using Laplace transformations. The fin has a uniform thickness with its edge heat loss and two temperature profiles at the base such as a step change in temperature or heat flux. To obtain the exact solutions for temperature distribution, this paper can detect the eigenvalues which satisfy the roots of transcendental equations in above two cases during inverse Laplace transformations. The exact solutions for temperature and heat flux are obtained with the infinite Series by dimensionless factors. The solutions are developed for small and large values of times. These series solutions converge rapidly for large values of time, but slowly for small.
This paper reports the analysis of dynamic characteristics of air-cooled condenser. At first, there is an assumption that the superheated vapor flows into the condenser inlet. And in order to consider the effect of pressure change in the dynamic characteristics of the condenser the combined system of condenser and compressor was used. By using the equation of energy balance and the equation of mass balance, the basic equation for describing the dynamic characteristics of condenser can be derived. The transfer function for describing dynamic response of the condenser to flow rate change outlet can be obtained from using linearizations and Laplace transformations of the equation. From this transfer function, analytical investigation which affects the frequency responses of condenser has been made. Through this study, it became possible that the information about the dynamic characteristics of air-cooled condenser is offered. While the average heat transfer coefficient of the refrigerant side necessary for the theoretical calculation of the dynamic characteristics is given by calculation method for the tube length and pressure drop of air-cooled condenser.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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