• Korea-Australia Rheology Journal
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• 제15권3호
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• pp.131-150
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• 2003

A new numerical algorithm of finite element methods is presented to solve high Deborah number flow problems with geometric singularities. The steady inertialess planar 4 : 1 contraction flow is chosen for its test. As a viscoelastic constitutive equation, we have applied the globally stable (dissipative and Hadamard stable) Leonov model that can also properly accommodate important nonlinear viscoelastic phenomena. The streamline upwinding method with discrete elastic-viscous stress splitting is incorporated. New interpolation functions classified as rational interpolation, an alternative formalism to enhance numerical convergence at high Deborah number, are implemented not for the whole set of finite elements but for a few elements attached to the entrance comer, where stress singularity seems to exist. The rational interpolation scheme contains one arbitrary parameter b that controls the singular behavior of the rational functions, and its value is specified to yield the best stabilization effect. The new interpolation method raises the limit of Deborah number by 2∼5 times. Therefore on average, we can obtain convergent solution up to the Deborah number of 200 for which the comer vortex size reaches 1.6 times of the half width of the upstream reservoir. Examining spatial violation of the positive definiteness of the elastic strain tensor, we conjecture that the stabilization effect results from the peculiar behavior of rational functions identified as steep gradient on one domain boundary and linear slope on the other. Whereas the rational interpolation of both elastic strain and velocity distorts solutions significantly, it is shown that the variation of solutions incurred by rational interpolation only of the elastic strain is almost negligible. It is also verified that the rational interpolation deteriorates speed of convergence with respect to mesh refinement.

• 터널과지하공간
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• 제14권6호
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• pp.399-410
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• 2004

지하정보의 활용에 관한 방법론적인 관점에서 인공지능기술과 데이터베이스의 활용은 최근 지구과학의 여러 분야에서 그 구체적인 적용방법이 모색되고 있다. 본 연구에서는 공학적으로 주요한 용도로 활용되는 그라우팅 공법과 관련하여 과학적인 접근방법이 필요한 그라우트의 주입제어 문제에 집중했다. 이 문제에 대한 방안으로서 암반의 특성에 따라 그라우트의 주입과정에서 동적으로 변화하는 변수들을 데이터베이스로 구축하고 이와 더불어 그라우트 밸브의 최적의 조정치를 유도하는 Fuzzy-neural hybrid system을 활용하는 방법론에 대한 개념적인 모델을 고안했다. 고안한 모델을 네 가지 사례에 적용한 결과 그라우트 밸브의 조정치가 그라우트의 주입과정에서 수반되는 역학적인 현상에 대해 합리적으로 유도되었다. 그러므로 이 모델의 알고리즘이 그라우트의 주입을 제어하는 도구로서 발전할 수 있으리라 판단된다.

• 한국가스학회지
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• 제16권5호
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• pp.28-34
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• 2012

보일러 튜브용 크롬강의 열화기구에 대해 고찰하였다. 크롬강의 열화는 경도 및 응력-파단 수명의 변화를 동반하는데, 이는 주로 탄화물 분해 거동에 의존한다. 그런데 2Cr강인 T22의 열화는 이러한 탄화물 거동에 따르지만 12Cr강인 X20의 열화는 마르텐사이트 래쓰 성장거동에 따르기도 한다. T22와 X20의 열화에 의한 경도값과 응력-파단수명 변화현상을 미세조직적인 측면에서 고찰하였다.

• 대한공업교육학회지
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• 제32권2호
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• pp.171-187
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• 2007

이 연구의 목적은 선삭 가공시 발생하는 채터 진동을 계측하기 위하여 일반적인 가속도계가 가진 단점을 보완한 페브리-페롯형(Fabry-Prtot) 광섬유 간섭계 센서를 공구에 직접 부착하여 채터 진동을 측정하고 이것의 유용성을 확인하는 것이다. 측정된 주파수 스펙트럼과 이론해석 상의 리셉턴스 곡선과 비교하였는데 공구진동이 클수록 가진 주파수 이동이 생성되며 이는 공구의 날 끝에 질량효과가 더해짐을 의미함을 알 수 있었다. 질량효과가 더해지면 진동 주파수는 저주파 쪽으로 이동한다. 진동 주파수의 저주파 영역의 이동은 일반적인 재생형 채터에서 흔히 일어나는 현상이다. 또한 측정한 채터 주파수는 고유진동수가 아닌 외부 가진 주파수인 것으로 확인 됐으며 측정 결과와 같이 본 실험에 사용된 광섬유 센서는 외부 진동 주파수를 잘 계측 하였으며 페브리-페롯 센서는 특히 공구진동의 측정에 유용함을 보았다. 본 연구를 통하여 적용분야로 간섭계형 광섬유 센서를 공구 표면에 직접 설치하고 공구 진동을 관찰하는 교육목적의 실험에도 응용할 수 있다. 본 실험과 같은 페브리-페롯 간섭계 센서의 공구 직접 접촉식 방법에 대한 연구는 국내외 적으로 그 사례를 찾아보기 힘든 독창적인 방법인 것으로 추정된다. 본 연구결과는 또한 향후 공구진동과 마멸을 연구하는데 기초 자료로 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국가스학회지
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• 제17권1호
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• pp.7-12
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• 2013

자동차 배기가스 규제가 강화됨에 따라 천연가스에 수소를 첨가하는 수소-천연가스 혼합연료(HCNG)를 기존의 압축천연가스(CNG) 엔진에 적용하려는 많은 연구들이 진행되고 있다. 그러나 수소의 높은 연소 속도로 인한 역화, 조기착화, 노킹(knocking) 등의 이상연소 발생 가능성은 엔진의 가열 또는 열효율 및 출력의 저하를 야기하는 문제점이 발생할 수 있다. 본 연구에서는 CNG 연료에 수소를 일정 부분 혼합한 HCNG 연료를 기존의 CNG 엔진에 적용하여 희박연소 한계 확장을 통해 연소 성능 개선을 확인하고, CNG와 HCNG 연료의 노킹 특성을 파악하고자 하였다. 공기과잉율의 변화에 따른 노킹 발생 조건을 관찰함으로써 HCNG 연료의 적용성 및 노킹마진을 평가하고자 하였다. HCNG 연료 사용 시 최적운전조건에서 노킹 문제없이 엔진을 운전할 수 있었으나 노킹이 일어날 수 있는 가능성이 높아져 이에 대한 대비가 필요할 것으로 판단된다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제28권2호
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• pp.127-136
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• 2003

The top-to-bottom compression strength of corrugated board box is the most important mode of loading during it's no, and it depends largely on the edgewise compression strength of the corrugated board in the cross-machine direction and to a considerable extent on the flexural stiffness in both principal directions (CD; cross-machine direction, MD; machine direction) of the corrugated board. Corrugated board is a sandwich structure with an orthotropic property. The purpose of this study was to elucidate the principal design parameters for board combination of corrugated board from the viewpoint of bending strength through the finite element analysis [FEA] fur the various corrugated board. In general, the flexural stiffness [FS] in the MD was 2-3 times larger than that in the CD, and the effect of liner for the FS of corrugated board was much bigger than that of corrugating medium. The flexural stiffness index [FSI] was high when the stiffness of liner was in the order of inner, outer, and middle liner in double-wall corrugated board [DW], and the effect of the stiffness arrangement or itself reinforcement of corrugating medium on the FSI was not high. In single-wall corrugated board [SW] with DW. the variation of FSI with itself stiffness reinforcement of liner was much bigger than that with stiffness arrangement of liner. The highest FSI was at the ratio of about 2:1:2 for basis weight distribution of outer, middle, and inner liner if the stiffness of liner and total basis weight of corrugated board were equal in DW Secondarily. basis weight was in the order of inner, outer, and middle liner. However, the variation of FSI with basis weight distribution between liner and corrugating medium was much bigger than that with itself basis weight distribution ratio of liner and corrugating medium respectively in both DW and SW. md the FSI was high as more total basis weight was divided into liner. These phenomena fur board combination of corrugated board based on the FEA were well verified by experimental investigation.

• 한국분말야금학회:학술대회논문집
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• 한국분말야금학회 1997년도 추계학술강연 및 발표대회 강연 및 발표논문 초록집
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• pp.7-7
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• 1997

During sintering of very porous green bodies, as obtained by compaction of hard powders - such as tungsten carbide or ceramics - or by injection moulding, important shrinkage occurs. Due to heterogeneous green density field, gravity effects, friction on the support, thermal gradients, etc., this shrinkage is often non-uniform, which' may induce significant shape changes. As the ratio of compact dimension to powder size is very high, the mechanics of continuum is relevant to model such phenomena. Thus numerical techniques, such as the finite element method can be used to simulate the sintering process and predict the final shape of the sintered part. Such type of simulation has much been developed in the last decade firstly for hot isostatic pressing and next for die compaction. Finite element modelling has been recently applied to free sintering. The simulation of sintering should be based on constitutive equations describing the thermo-mechanical behaviour of the material under any state of stress and any temperature which may arise within the sintering body. These equations can be drawn either from experimental data or from micromechanical models. The experiments usually consist in free sintering and sinter-forging tests. Indeed applying more complex loading conditions at high temperature under controlled atmosphere is delicate. Micromechanical models describe the constitutive behaviour of aggregates of spheres from the deformation of two-sphere contact either by viscous flow or grain boundary diffusion. Such models are not able to describe complex microstructure and mechanisms as observed in real materials but they can give some basic information on the formulation of constitutive equations. Practically both experimental and theoretical approaches can be coupled to identify the constitutive equations. Such procedure has been performed for modelling the sintering of compacts obtained by die pressing of a mixture of tungsten carbide and cobalt powders. The constitutive behaviour of this material during sintering has been described by a linear viscous constitutive model, whose functions have been fitted from results of free sintering and sinter-forging experiments. This model has next been introduced in ABAQUS finite element code to simulate the sintering of heterogeneous green compacts of various geometries at constant temperature. Examples of simulations are shown and compared with experiments.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제18권1호
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• pp.8-16
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• 2017

Most of small air vehicles with moving wing fly at low Reynolds number condition and the reduced frequency of the moving wing ranges from 0.0 to 1.0. The physical phenomena over the wing dramatically vary with the reduced frequency. This study examines experimentally the effect of the reduced frequency at low Reynolds number. The NACA0012 airfoil performs sinusoidal pitching motion with respect to the quarter chord with the four reduced frequencies of 0.1, 0.2, 0.4 and 0.76 at the Reynolds number $2.3{\times}10^4$. Smoke-wire flow visualization, unsteady surface pressure measurement, and unsteady force calculation are conducted. At the reduced frequency of 0.1 and 0.2, various boundary layer events such as reverse flow, discrete vortices, separation and reattachment change the amplitude and the rotation direction of the unsteady force hysteresis. However, the boundary layer events abruptly disappear at the reduced frequency of 0.4 and 0.76. Especially at the reduced frequency of 0.76, the local variation of the unsteady force with respect to the angle of attack completely vanishes. These results lead us to the conclusion that the unsteady aerodynamic characteristics of the reduced frequency of 0.2 and 0.4 are clearly distinguishable and the unsteady aerodynamic characteristics below the reduced frequency of 0.2 are governed by the boundary layer events.

• 한국추진공학회지
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• 제8권2호
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• pp.39-45
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• 2004

선회형 미립화기의 분무거동에 관한 논의는 현재 여러 연구자들에 의해 활발히 논의되고 있다. 본 연구에서는 이류체 내부혼합형 선회노즐의 특성을 파악하고자 공기와 액체의 질량 비를 바꿔가며 최적의 미립화 조건을 알아보기 위하여 실시되었다. 이를 위하여 분무 유동장의 평균속도, 파동속도 및 액적크기에 관한 비교를 정량적으로 분석하였다. 각 유동조건에 따른 지수함수를 만족하는 상관관계 또한 도출하였는데, 이는 질량 비에 관계없이 거의 동일함을 알 수 있었고, 질량비가 높을수록 선회 각이 30o인 경우가 미립화 특성이 가장 우수하였다. 따라서, 본 연구에서 이루어진 결과에서는 노즐의 형상이 분무유동에 미치는 여러 인자 중 가장 중요한 것이라 여겨진다.

• 한국재료학회지
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• 제5권1호
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• pp.12-21
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• 1995

본 연구에서는 부식환경하에서 bulging 시험동안 음향방출거동에 미치는 변형률속도에 대한 영향을 알아보았다. 시험에 사용된 변형률속도의 범위는 $4 \times 10^{-6}S^{-1}$에서 $1 \times 10^{-4} \times S^{-1}$까지이며, AE신호 특성을 평가하기 위해 사용된 인자는 AE hit수와 진폭으로 하였다. 시험결과, 변형률속도가 감소함에 따라 등가파괴변형률과 원주방향의 균열 길이는 감소하였으나, 파괴과정동안 총 누적 AE hit수와 평균진폭은 크게 증가하였다. 그리고 AE신호 특성치의 최대점은 시험전분부에 접근하였으며, 단위 등가파괴변형률당 평균진폭이 20dB 이상에서는 뚜렷하게 응력부식륜열 현상을 관찰할 수 있었다. 또한 음향방출시험법은 변형률속도에 따른 재료의 응력부식균열 감수성 정도를 평가하는데 있어 그 적용 가능성이 있음을 알 수 있었다.