• 제목/요약/키워드: Micro-pressure Wave

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진행파를 이용한 압전 마이크로 펌프의 설계와 해석 (Design and Analysis of Piezoelectric Micro-Pump Using Traveling-Wave)

  • 나영민;이현석;박종규
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제38권5호
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    • pp.567-573
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    • 2014
  • 최근에, 의학 분야의 MEMS 기술이 발전하면서 다양한 미세 유체 이송 시스템이 연구되고 있다. 본 논문에서는 기존의 펌프와는 다른, 두 개의 분리된 압전 판을 이용해 위장의 연동 운동을 모방한 마이크로 압전 펌프를 제안한다. 본 펌프는 진행파를 이용해 연동 운동을 일으켜 작동된다. 특히, 압전판에서 인가된 입력 전압에 의해 발생된 변위에 의해 동작된다. 이에 두 판 사이에서 진행파가 일어나며 유체는 진행파에 의해 생성된 압력차에 의해 이동된다. 압전 소자, 탄성체, 유체가 복합된 시스템을 이해하기 위해서 유한 요소 해석을 사용하였다. 챔버의 높이, 세라믹 개수 등의 설계 변수들을 변화시켜 유체의 유량을 확인하였다.

미기압파에 의한 터널 출구 소음 저감을 위한 고속철도 터널 형상 개선에 관한 연구 (A Study on Tunnel Entry Design Considering the Booming Noise Resulting from Micro-Pressure Wave)

  • 목재균;최강윤;유재석
    • 소음진동
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    • 제7권6호
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    • pp.959-966
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    • 1997
  • In general, the booming noise intensity at tunnel exit is strongly related to the gradient of the compression wave front created by high speed train entering the tunnel. This paper presents some results in relation with the compression wave front produced when the high speed train enters a tunnel. Four kinds of tunnel entrance shape with real dimensions were studied to investigate the formation of compression wave front inside tunnel by train entering tunnel. Computations were carried out using three-dimensional compressible Euler equation with vanishing viscosity and conductivity of fluid. According to the results, the flow disturbances occured at tunnel entrance were eliminated by tunnel hood with same cross sectional area. The compression wave front is formed completely at 30-40m from tunnel entrance. The maximum pressure gradient of compression wave front is reduced by 29.8% for the inclined tunnel hood and reduced by 21.5% for the tunnel hood with holes at the top face with tunnel without hood. The length of the inclined hood is 15m and the length of the hood with holes is 20m.

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미기압파에 의한 터널출구소음저감을 위한 고속철도 터널형상개선에 관한 연구 (A study on tunnel entry design considering the booming noise resulting from micro-pressure wave)

  • 목재균;최강윤
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 1997년도 춘계학술대회논문집; 경주코오롱호텔; 22-23 May 1997
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    • pp.627-635
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    • 1997
  • In general, the booming noise intensity at tunnel exit is strongly related to the gradient of the compression wave front created by high speed train entering the tunnel. This paper presents some results in relation with the compression wave front produced when the high speed train enters a tunnel. Four kinds of tunnel entrance shape with real dimensions were studied to investigate the formation of compression wave front inside tunnel by train entering tunnel. Computations were carried out using three-dimensional compressible Euler equation with vanishing viscosity and conductivity of fluid. According to the reslts, the flow disturbance occured at tunnel entrance were eliminated by tunnel hood with same cross sectional area. The compression wave front is formed completely at 30-40m from tunnel entrance. The maximum pressure gradient of compression wave front is reduced by 29.8% for the inclined tunnel hood and reduced by 21.5% for the tunnel hood with holes at the top face with tunnel without hood. The length of the inclined hood is 15m and the length of the hood with holes is 20m.

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고속철도 터널에서의 미기압파 저감을 위한 모형실험 (The High-speed train model for reducing the micro-pressure wave in railway tunnel)

  • 장용준;박원희;김승태
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.1330-1336
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    • 2007
  • 본 연구는 미기압파 해석에 필요한 각종계수의 도출 및 해석결과의 신뢰성을 검증하기 위한 목적이 있다. 본 실험에 사용된 터널 주행 열차모형 실험 장치는 1/60축척으로 제작 되었으며, 열차는 KTX 차량 모델의 제원에 맞추어 10량 1편성으로 제작된 모형을 사용하였다. 터널의 다면적은 $107.9m^3$$95.1m^3$를 적용하고, 터널연장은 1km, 0.78km, 0.5km를 적용하였고, 열차속도는 275, 300, 325, 350km/h로 변화시켜 실험 하였다. 실험 장치는 유압발사 시스템으로 열차모델 유압 발사기터널모델 제동장치로 구성된다. 모형열차의 속도는 터널입구 전방 및 출구 부 갱구에서 각각 1.2m지점에서 설치한 속도 감지기에 의해서 측정되며, 터널 내부의 압력변동은 압력센서를 터널의 입구, 중앙, 출구부에 설치하여 연속적으로 측정 하였다. 측정결과 터널입구에서 발생한 압력파의 압력기울기는 터널을 전파하면서 비선형효과에 의해서 증가하거나 확산작용에 의해서 압력기울기가 감소하는 것을 알 수 있었고, 미기압파 저감 대책을 위해 터널입구에 종류별 각각 설치하여 출구부에서 발생되는 미기압파를 비교분석하여보았다.

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고속열차의 터널 진입시 수직갱의 압력저감효과에 대한 수치해석 연구 (A numerical study on the pressure relief by a vertical shaft in a high speed railway tunnel)

  • 김효근;서상연;하희상;권혁빈
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제15권6호
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    • pp.559-570
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    • 2013
  • 고속철도는 대규모의 인원과 물자를 신속하게 운반할 수 있는 친환경 운송수단으로 각광받고 있다. 고속철도는 빠른 속도로 인해 선형이 제한되어 건설되므로 산이 많은 지형에서는 터널이 많아진다. 고속으로 주행중인 열차가 터널에 진입하는 경우에 터널내부에서 압력파가 발생하는데 이로 인해 이명감과 미기압파라는 문제가 발생한다. 터널 내의 압력파를 완화시키기 위한 다양한 방법 중 수직갱을 이용한 방법도 연구되고 있는데 이 연구에서는 TTMA라는 고속철도 터널 공기역학 해석프로그램을 이용하여 수직갱에 의한 수치해석모듈을 개발하였다. 이를 검증하기 위해 실측결과와 비교하여 그 성능을 검증하였으며 기존의 수치해석결과와 비교하여 그 우수성을 검증하였다.

Multi-scale modelling of the blood chamber of a left ventricular assist device

  • Kopernik, Magdalena;Milenin, Andrzej
    • Advances in biomechanics and applications
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    • 제1권1호
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    • pp.23-40
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    • 2014
  • This paper examines the blood chamber of a left ventricular assist device (LVAD) under static loading conditions and standard operating temperatures. The LVAD's walls are made of a temperature-sensitive polymer (ChronoFlex C 55D) and are covered with a titanium nitride (TiN) nano-coating (deposited by laser ablation) to improve their haemocompatibility. A loss of cohesion may be observed near the coating-substrate boundary. Therefore, a micro-scale stress-strain analysis of the multilayered blood chamber was conducted with FE (finite element) code. The multi-scale model included a macro-model of the LVAD's blood chamber and a micro-model of the TiN coating. The theories of non-linear elasticity and elasto-plasticity were applied. The formulated problems were solved with a finite element method. The micro-scale problem was solved for a representative volume element (RVE). This micro-model accounted for the residual stress, a material model of the TiN coating, the stress results under loading pressures, the thickness of the TiN coating and the wave parameters of the TiN surface. The numerical results (displacements and strains) were experimentally validated using digital image correlation (DIC) during static blood pressure deformations. The maximum strain and stress were determined at static pressure steps in a macro-scale FE simulation. The strain and stress were also computed at the same loading conditions in a micro-scale FE simulation.

마이크로파 플라즈마 CVD법에 의한 섬유집합조직 다이아몬드막의 합성 (Synthesis of fiber-textured diamond films by MWPECVD)

  • 박재철;김병상
    • E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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    • 제9권5호
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    • pp.470-475
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    • 1996
  • Fiber-textured diamond films have been deposited on scratched silicon(100) substrate by micro wave .plasma enhanced chemical vapor deposition at the condition of micro wave power : 950 W, pressure : 60 torr, H$_{2}$ gas flow rate : 50 sccm, CH$_{4}$ gas flow rate : 1.5 sccm, substrate temperature : about 900.deg. C and deposition time : 20 hours. The films were characterized by mean of scanning electron microscopy, Raman spectroscopy and X-ray analysis.

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초음파를 이용한 카올린 점토의 계수 및 감쇠 특성 (Modulus and Damping Properties of Kaolinite Using Ultrasonic Testing)

  • 민덕기
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제18권6호
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    • pp.17-24
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    • 2002
  • 본 연구에서는 초음파실험을 통하여 카올린 점토 시료의 초음파 전파 속도와 감쇠특성을 조사하였다. 슬러리 압밀 방법을 이용하여 이산구조와 면모구조를 갖는 두 종류의 카올린 점토를 인공적으로 제작하였다. 초음파를 이용하여 각 구조를 가진 점토의 압축파 속도 및 감쇠 거동을 측정하였다. 측정시 가진 주파수, 시료 길이, 측정 방향 등을 변화시키며 그에 대한 영향을 조사하였다. 실험 결과 전파속도는 같은 압축 응력 조건에서 제작된 본 시료의 경우 미세구조의 영향이 크지 않았으나 감쇠 특성은 미세구조의 영향이 큰 것으로 나타났다.

홀극음원 모델링을 이용한 고속전철 터널 충격성 소음해석 (Tunnel Sonic Boom Analysis using monopole source modeling)

  • 정원태;윤태석;이수갑
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 1999년도 학술발표대회 논문집 제18권 2호
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    • pp.427-432
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    • 1999
  • When a high-speed train enters a tunnel, a compression wave is generated. This wave subsequently emerges from the exit portal of the tunnel, which causes an impulsive noise called 'Sonic boom' or 'micro-pressure wave'. In the present study, new method is presented for prediction of sonic boom noise, especially focusing on the effect of the nose shape of the train on the resultant noise. Acoustic theory for monopole source is used to represent a nose shape of the train in wave equation. Compression wave propagation in tunnel considering tunnel track condition and emission of sonic boom was calculated. The predicted compression waves and impulsive sound waves are compared with recent measurements, and show reasonable agreements.

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전자기파의 감쇠패턴 및 깊이 정보 취득을 이용한 수중 위치추정 기법 (Underwater Localization using EM Wave Attenuation with Depth Information)

  • 곽경민;박대길;정완균;김진현
    • 로봇학회논문지
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    • 제11권3호
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    • pp.156-162
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    • 2016
  • For the underwater localization, acoustic sensor systems are widely used due to greater penetration properties of acoustic signals in underwater environments. On the other hand, the good penetration property causes multipath and interference effects in structured environment too. To overcome this demerit, a localization method using the attenuation of electro-magnetic(EM) waves was proposed in several literatures, in which distance estimation and 2D-localization experiments show remarkable results. However, in 3D-localization application, the estimation difficulties increase due to the nonuniform (doughnut like) radiation pattern of an omni-directional antenna related to the depth direction. For solving this problem, we added a depth sensor for improving underwater 3D-localization with the EM wave method. A micro scale pressure sensor is located in the mobile node antenna, and the depth data from the pressure sensor is calibrated by the curve fitting algorithm. We adapted the depth(z) data to 3D EM wave pattern model for the error reduction of the localization. Finally, some experiments were executed for 3D localization with the fast calculation and less errors.