• 제목/요약/키워드: PFC3D

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로드보상 알고리즘을 적용한 고효율 정류기 설계 (Design of high efficiency rectifier with load compensation algorithm)

  • 서기봉;김윤성;박귀철
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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    • pp.928-929
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    • 2015
  • 본 논문에서는 고성능 통신용 전원 장치의 고밀도 설계 시 발생되는 과도부하 출력전압 특성 저하 현상을 개선하기 위해 DC-link 커패시터를 추가하지 않고 PFC 부와 DC-DC 부의 제어부 통신을 활용한 로드보상 알고리즘을 적용하여 성능을 개선한다. 제안된 설계 방식은 $34.45W/in^3$의 전력밀도, 3kW 출력 용량의 프로토타입을 통해 96% 이상의 효율 특성 및 2% 이하의 과도 출력전압 특성을 확인한다.

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A new suggestion for determining 2D porosities in DEM studies

  • Wang, Zhijie;Ruiken, Axel;Jacobs, Felix;Ziegler, Martin
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제7권6호
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    • pp.665-678
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    • 2014
  • In discrete element modeling, 2D software has been widely used in order to gain further insights into the fundamental mechanisms with less computational time. The porosities used in 2D DEM studies should be determined with appropriate approaches based on 3D laboratory porosities. This paper summarizes the main approaches for converting porosities from 3D to 2D for DEM studies and theoretical evaluations show that none of the current approaches can be widely used in dealing with soil mechanical problems. Therefore, a parabolic equation and a criterion have been suggested for the determination of 2D porosities in this paper. Moreover, a case study has been used to validate that the 2D porosity obtained from the above suggestion to be rational with both the realistic contact force distribution in the specimen and the good agreement of the DEM simulation results of direct shear tests with the corresponding experimental data. Therefore, the parabolic equation and the criterion are suggested for the determination of 2D porosities in a wide range of polydisperse particle systems, especially in dealing with soil mechanical problems.

The numerical investigation of tensile strength of coal model on the performance of coal plow using Particle Flow Code

  • Fu, Jinwei;Haeri, Hadi;Sarfarazi, Vahab;Marji, Mohammad Fatehi;Li, Tong
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제82권6호
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    • pp.713-724
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    • 2022
  • Effects of coal tensile strength and plow configuration on the coal fragmentation process was modeled by two-dimensional particles flow code (PFC2D). Three tensile strength values, 0.5, 1,5 and 3.5 MPa were considered in this numerical study. The cutters of plow penetrated in the coal for 4 mm at a rate of 0.016 m/s. According to the PFC manual, the local damping factor was 0.7. Three failure mechanism of coal during the fragmentation process by plow were modelled. The coal material beneath the cutters showed the elastic, plastic and fracturing behaviors in this analysis. In all the models, the plastic zone was fractured and some micro-cracks were induced but the elastic zone remained undamaged. It was observed that the tensile strength affected the failure mechanism of coal significantly and as it increased the extent of the fractured zone underneath the plow cutter decreased during the fragmentation process.

EMT-3D 모델을 이용한 해양환경중 PFCs의 환경동태 해석 (Fate and transport of PFCs in marine environment using EMT-3D)

  • 김동명;노경준;조현서
    • 해양환경안전학회:학술대회논문집
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    • 해양환경안전학회 2007년도 추계학술발표회
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    • pp.193-195
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    • 2007
  • 해양생태계로 유입되는 화학물질의 총합적인 평가 및 관리를 위해서는 동 화합물의 해양환경중의 거동 및 운영, 생태계에의 영향, 관리방안에 따른 화학물질의 변화 예측 및 리스크 평가 등을 행할 필요가 있으며, 이를 위하여는 화학물질에 대한 생태계 모델이 유용한 수단이 될 수 있다. 본 연구에서는 여러 화학물질에 적용할 수 있으며, 지역특성, 존재 데이터 상황, 대상 수산물의 특성을 고려하여 여러 상태함수 및 프로세스의 추가와 삭제가 가능한 3차원 생태계 모델(EMT-3D)을 사용하여 해양환경중의 PFCs 관련물질을 대상으로 그 적용성을 검토하였으며, 민감도 분석 및 시나리오 분석을 행하여 영향인자를 판별하고 대안에 따른 영향을 평가하였다.

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개별요소법을 이용한 시멘트 혼합토의 수치모델링 (Numerical Modeling of Soil-Cement based on Discrete Element Method)

  • 정상국
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제15권4호
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    • pp.33-42
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    • 2016
  • 기존 개별요소해석은 암석과 조립재료를 대상으로, 미시거동 분석과 응용을 위한 입상체 역학 및 관련 수치모델의 개발 차원에서 수행되었으나, 시멘트 혼합토(soil-cement)의 본딩 효과를 고려한 분석은 미흡한 것으로 확인되었다. 본 연구에서는 기존의 한계성을 극복하기 위하여 개별요소법 수치모델 프로그램 $PFC^{3D)}$을 이용한 시멘트 혼합토의 본딩 효과 및 실내시험 결과와의 분석을 수행하였다. 시멘트 혼합토에 대한 실내시험은 재령일을 고려한 일축압축강도시험과 시멘트 함유량에 따른 일축압축강도시험을 수행하였으며, 각 실내시험 조건에 적합한 개별요소해석을 수행하였다. 본 연구결과, 개별요소법은 지반공학적 측면에서, 혼합토의 본딩 효과에 대한 미시적 거동(micro behavior) 및 전체적 거동(macro behavior)의 예측뿐아니라, 수치시험실(numerical laboratory)로서 활용될 수 있음을 확인할 수 있었다.

2차원 수리-역학적 연계 입자유동코드를 사용한 가스생산 유발지진 모델링: 네덜란드 그로닝엔 천연가스전에서의 지진 사례 연구 (Modelling Gas Production Induced Seismicity Using 2D Hydro-Mechanical Coupled Particle Flow Code: Case Study of Seismicity in the Natural Gas Field in Groningen Netherlands)

  • 윤정석;;;;;민기복
    • 터널과지하공간
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    • 제33권1호
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    • pp.57-69
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    • 2023
  • 본 연구에서는 2차원 수리-역학적연계 개별요소모델링(DEM)을 사용하여 네델란드 그로닝엔(Groningen) 천연가스전 저류층의 유발지진을 모사하였다. 수치해석 코드는 ITASCA社의 상용프로그램인 PFC2D (Particle Flow Code 2D)를 사용하였으며 본 수치해석 연구에 적용하기 위해 수리-역학적 연계 모델 외 1) 비균질 저류층 압력분포 초기화, 2) 비선형 압력-시간이력 경계조건, 3) 국소 응력 분포 계산 등의 개별모듈을 추가개발, 적용하였다. 그로닝엔 가스전에 분포하는 복잡한 단층 형상을 포함하는 40 × 50 km2 크기의 2차원 모델을 생성하였고, 1960년부터 2020년까지 약 60년 동안의 가스생산, 즉 압 력저하로 인한 단층의 파괴거동을 모사하였다. 유발지진의 시공간적 발생을 수치해석모델로 재현하였고 그 발생 메커니즘을 규명하였다. 또한 저류층 압축으로부터 지표에서의 지반침하의 분포를 예측하였고 그로닝엔에서의 실측자료 사이에 유사성을 확인할 수 있었다. 이를 통해 본 연구에서 소개한 2차원 수리-역학적연계 개별요소모델링(DEM)의 복잡한 지질조건과 수리-역학적 연계 프로세스에 의한 단층거동을 구현할 수 있는 툴(tool)로서의 활용성을 확인하였다.

Mechanism of failure in the Semi-Circular Bend (SCB) specimen of gypsum-concrete with an edge notch

  • Fu, Jinwei;Sarfarazi, Vahab;Haeri, Hadi;Marji, Mohammad Fatehi;Guo, Mengdi
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제81권1호
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    • pp.81-91
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    • 2022
  • The effects of interaction between concrete-gypsum interface and edge crack on the failure behavior of the specimens in senicircular bend (SCB) test were studied in the laboratory and also simulated numerically using the discrete element method. Some quarter circular specimens of gypsum and concrete with 5 cm radii and hieghts were separately prepared. Then the semicircular testing specimens were made by attaching one gypsum and one concrete sample to one another using a special glue and one edge crack is produced (in the interface) by do not using the glue in that part of the interface. The tensile strengths of concrete and gypsum samples were separately measured as 2.2 MPa and 1.3 MPa, respectively. during all testing performances a constant loading rate of 0.005 mm/s were stablished. The proposed testing method showed that the mechanism of failure and fracture in the brittle materials were mostly governed by the dimensions and number of discontinuities. The fracture toughnesses of the SCB samples were related to the fracture patterns during the failure processes of these specimens. The tensile behaviour of edge notch was related to the number of induced tensile cracks which were increased by decreasing the joint length. The fracture toughness of samples was constant by increasing the joint length. The failure process and fracture pattern in the notched semi-circular bending specimens were similar for both methods used in this study (i.e., the laboratory tests and the simulation procedure using the particle flow code (PFC2D)).

항공기 장착 유도탄의 KW급 전력변환장치 설계와 정류방식에 따른 연구 (A Study on the Design and Rectification Method of a KW class Power Converter Unit for an Aircraft Mounted Guided Missile)

  • 김형재;정재원;이동현;김길훈;문미연
    • 한국항행학회논문지
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    • 제26권2호
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    • pp.99-104
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    • 2022
  • 최근 국내에서도 항공기 플랫폼을 기반으로 한 무기체계 수요는 점진적으로 증가 추세이다. 특히 지상 요격 용도로 항공기에 장착되어 발사 후 수백 킬로미터를 순항한 뒤 표적에 침투하는 유도탄의 수요가 높지만 개발 초기단계이며 그에 따른 연구와 자료 역시 제한적이다. 본 논문은 항공기 플랫폼에 장착 할 공대지 유도탄의 전력변환장치(PCU)에 대한 연구이며 항공기와 유도탄 간 인터페이스인 MIL-STD-1760 기반, 배꼽 연결기의 특성과 구조 그리고 항공기와 전기적 연동 체계에 대해 확인한다. 또한 주요 기능인 유도탄 구성품에 전원을 공급해주는 전력변환장치 설계 사양을 언급하였고, 항공기 장착 상태에서 유도탄 전원 입력 조건이 되는 3상 교류 입력을 모의하여 PFC를 이용한 정류 방식과 브릿지 정류회로를 이용한 정류 방식 결과를 비교 하였다. 이는 추후 개발 될 항공기 장착 무기 체계의 전력변환장치 설계 기초 자료로 사용 될 수 있을 것이다.

흰털오가피와 더덕 추출물을 첨가한 발효유 급여가 마우스의 면역기능에 미치는 영향 (Effects of Fermented Milk Containing Herb Extract from Acanthopanax divaricatus var. albeofructus and Codonopsis Ianceolata on the Immune Status of Mouse)

  • 임상동;성기승;김기성;한동운
    • 한국축산식품학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.95-101
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    • 2007
  • 흰털오가피의 면역활성 증진 효과를 알아보기 위하여 선발된 수컷 마우스를 대상으로 하여 발효유에 흰털오가피 (뿌리 : 잎 : 줄기)와 더덕 열수추출건조물을 (5 : 2 : 1.5) : 1.5 비율로 혼합하여 투여한 그룹 1 mg/mL(A), 3 mg/mL(B), 9 mg/mL(C) 3그룹으로 나누어 임상적용 경로인 경구투여를 선택하여 발효유를 각각 3 mL/kg씩 위내로 직접 투여하였다. 대조군은 발효유만 먹인 그룹(D)과 식염수만 먹인 그룹(E)을 두었다. 흰털오가피의 함량이 ICR계 수컷 마우스의 면역기능에 미치는 영향에 대해 알아본 결과 모든 그룹에서 마우스의 증체량과 체중 증가는 유의성 있는 차이를 보이지 않았고, 7주와 10주령에 안락사 시킨 마우스의 각 장기 무게에서도 간, 신장, 심장, 폐, 고환의 무게에서는 유의성 있는 차이를 보이지 않았다. 비장계수는 7주령 C군과 10주령 B군에서 유의성(p<0.05)있는 증가가 있었으며, 식이 지속기간이 길어질수록 증가된 반면, 흉선계수는 모든 군에서 유의성 있는 증가가 관찰되지 않았다. 항체생산 세포수는 흰털오가피 투여군이 대조군에 비해 증가하였으며, 7주령에 비해 10주령이 감소하는 경향을 보였다. 항원에 대한 항체 생성량을 알아보기 위하여 혈구응집반응을 실시한 결과 흰털오가피 투여군이 대조군에 비하여 증가하는 경향을 보였고 10주령 C군에서 유의성 있는 차이를 보였다. 면역글로블린 농도는 흰털오가피 투여군에서 증가하였고, 7 및 10주령 C군에서 유의성이 있었다.

Experimental and numerical study on the fracture coalescence behavior of rock-like materials containing two non-coplanar filled fissures under uniaxial compression

  • Tian, Wen-Ling;Yang, Sheng-Qi
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제12권3호
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    • pp.541-560
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    • 2017
  • In this research, experimental and numerical simulations were adopted to investigate the effects of ligament angle on compressive strength and failure mode of rock-like material specimens containing two non-coplanar filled fissures under uniaxial compression. The experimental results show that with the increase of ligament angle, the compressive strength decreases to a nadir at the ligament angle of $60^{\circ}$, before increasing to the maximum at the ligament angle of $120^{\circ}$, while the elastic modulus is not obviously related to the ligament angle. The shear coalescence type easily occurred when ${\alpha}$ < ${\beta}$, although having the same degree difference between the angle of ligament and fissure. Numerical simulations using $PFC^{2D}$ were performed for flawed specimens under uniaxial compression, and the results are in good consistency with the experimental results. By analyzing the crack evolution process and parallel bond force field of rock-like material specimen containing two non-coplanar filled fissures, we can conclude that the coalescence and propagation of crack are mainly derived from parallel bond force, and the crack initiation and propagation also affect the distribution of parallel bond force. Finally, the displacement vectors in ligament region were used to identify the type of coalescence, and the results coincided with that obtained by analyzing parallel bond force field. These experimental and numerical results are expected to improve the understanding of the mechanism of flawed rock engineering structures.