준설토에 대한 연구는 주로 준설토의 1차원 침강 및 자중압밀 특성을 파악하는 실험적 연구가 진행되었다. 하지만 양질의 준설지반 확보를 위한 효과적인 투기장의 설계와 배출수에 의한 환경오염을 최소화하기 위해서는 준설토의 투기에 의한 유동특성의 체계적인 연구가 필요하다. 본 연구에서는 준설토 투기장의 펌핑에 의한 토사의 유동 형상을 모사하기 위하여 준설토사를 단일상으로 가정하고 연속 방정식을 유도하여 좌표축에 따른 힘 평형 방정식을 유도하였다. 준설토장의 3차원 거동 해석을 위한 컴퓨터 연산 부하와 모델링 소요시간을 최적화하기 위하여, 토체의 깊이 방향으로 적분을 수행하는 깊이 적분 방법을 지배 방정식에 적용하여, 3차원적 지형조건을 고려할 수 있도록 하였다. 지배 방정식의 보간함수를 이용한 공간분할에서 Petrov-Galerkin 수식화 기법을 적용하였다. 일반화된 사다리꼴 법칙으로 시간적분을 수행하고 Newton의 반복과정을 이용할 수 있도록 근사화시켰다. 가중행렬은 DG과 CDG 기법을 적용하였으며, 준설토 유동해석에서 가중행렬에 따른 수치적인 안정성을 평가하기 위하여 사각형 기둥 슬럼프 시뮬레이션을 수행하였다. 수치기법에 대한 비교 분석 결과는 DG 기법을 적용한 SU/PG 수식화가 유사진동을 최소화시키는 가장 안정적인 수치해석결과를 보여주는 것으로 나타났다.
유전체 코팅된 유한한 두께의 주기적인 슬롯을 갖는 명행명판 도파관으로부터 누설파 안테나를 H-편파 경 우에 대하여 해석하였다. 이러한 구조에 대해 슬롯영역의 전자계는 명행평판 도파관의 TM 모드의 합으로 전 개하고 그 외의 모든 영역의 전자계는 역퓨리에 변환을 이용하여 파수영역 형태로 표현되어진다. 경계조건을 적용하여 선형동차 방정식을 유도한다. 슬롯 폭과 슬롯 두께, 유전체층 두께, 슬롯 개수의 영향이 위상 상수. 누설 상수 및 복사패턴 등과 같은 복사 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 유한한 슬롯 개수의 결과와 무한 구조의 결과와 비교하여 잘 일치함을 확인하였다.
In this study, the microstructure, dielectric and piezoelectric properties of $0.15Pb(Ni_{1/3}Nb_{2/3})O_3-0.85(PbZr_{0.5}Ti_{0.5})O_3$(0.15PNN-0.85PZT) ceramics having compositions near the morphotropic phase boundary(MPB) was investigated with respect to the variation of $Y_2O_3$ and $Ga_2O_3$ addition amount. The dielectric properties increased and piezoelectric properties decreased with increasing the amount of $Ga_2O_3$. The solubility limit of $Y_2O_3$ is 0.5mol% in this system. The electro-mechanical coupling factor$(K_p)$ and dielectric constant(${\varepsilon}_r$) were 58.6% and 1755 when the amount of $Y_2O_3$ are 0.5mol%.
Dielectric and piezoelectric properties of $0.57Pb(Sc_{1/2}Nb_{1/2})O_{3}-0.43PbTiO_{3}$, which is the morphotropic phase boundary composition for the PSN-PT system, were investigated as a function of $Fe_{2}O_{3},\;Nb_{2}O_{5}\;and\;MnO_{2}$ addition 0 wt% to 0.9 wt%. The maximum dielectric constant of ${\varepsilon}_{33}/{\varepsilon}_{o}=2054$ and the minimum dielectric loss of $tan{\delta}=0.37\;%$ at room temperature were obtained at 0.1 wt% of $Fe_{2}O_{3}$ and 0.5 wt% of $MnO_{2}$ addition, respectively. With addition of 0.5 wt% $Nb_{2}O_{5}$ and $0.5\;wt%\;MnO_{2}$, the electromechanical coupling factor $k_{p}$ and mecanical quality factor $Q_{m}$ were significantly increased, respectively. The maximum electromechanical coupling factor $k_{p}=61.5\;%$ was obtained by addition of $Nb_{2}O_{5}$ and high mechanical quality factor $Q_{m}=919$ was obtained by addition of $MnO_{2}$. The $Q_{m}(=919)$ value is 3.3 times larger than that of non-doped 0.57PSN-0.43PT ceramics.
액체산소 및 탄화수소를 사용하는 연소기의 고주파 연소불안정을 해석하기 위해 단순모델로서 Crocco의 $n-{\tau}$ 시간지연 연소모델을 적용하고, 음향과 커플된 연소기 내 유동에 대해 선형해석을 수행하였다. 변수분리를 통해 편미분 포텐셜함수 식을 원통좌표계 미분방정식으로 만들고, 연소기의 접선방향 공진모드에 대한 고유 값을 계산하였다. 분사면 및 노즐입구를 경계조건으로 적용하여 미분식의 해를 구했다. 시스템의 안정성 판정을 위해 전달함수를 주파수 해석 하였으며, 관심 영역 주파수인 1T 모드 주변 주파수에서 시스템 게인 및 위상각으로 안정성 여유를 평가하였다. 또한 1T 모드 안정성 향상을 위해 배플 길이 및 형상에 대한 영향을 평가하였다.
In this study, a Cartesian-grid method based on finite volume approach is applied to simulate the ship motions in large amplitude waves. Fractional step method is applied for pressure-velocity coupling and TVD limiter is used to interpolate the cell face value for the discretization of convective term. Water, air, and solid phases are identified by using the concept of volume-fraction function for each phase. In order to capture the interface between air and water, the tangent of hyperbola for interface capturing (THINC) scheme is used with weighed line interface calculation (WLIC) method which considers multidimensional information. The volume fraction of solid body embedded in the Cartesian grid system is calculated using a level-set based algorithm, and the body boundary condition is imposed by a volume weighted formula. Numerical simulations for the two-dimensional barge type model and Wigley hull in linear waves have been carried out to validate the newly developed code. To demonstrate the applicability for highly nonlinear wave-body interactions such as green water on the deck, numerical analysis on the large-amplitude motion of S175 containership is conducted and all computational results are compared with experimental data.
Heavy hydrocarbon reforming is a core technology for "Dirty energy smart". Heavy hydrocarbons are components of fossil fuels, biomass, coke oven gas and etc. Heavy hydrocarbon reforming converts the fuels into $H_2$-rich syngas. And then $H_2$-rich syngas is used for the production of electricity, synthetic fuels and petrochemicals. Energy can be used efficiently and obtained from various sources by using $H_2$-rich syngas from heavy hydrocarbon reforming. Especially, the key point of "Dirty energy smart" is using "dirty fuel" which is wasted in an inefficient way. New energy conversion laboratory of KAIST has been researched diesel reforming for solid oxide fuel cell (SOFC) as a part of "Dirty energy smart". Diesel is heavy hydrocarbon fuels which has higher carbon number than natural gas, kerosene and gasoline. Diesel reforming has difficulties due to the evaporation of fuels and coke formation. Nevertheless, diesel reforming technology is directly applied to "Dirty fuel" because diesel has the similar chemical properties with "Dirty fuel". On the other hand, SOFC has advantages on high efficiency and wasted heat recovery. Nippon oil Co. of Japan recently commercializes 700We class SOFC system using city gas. Considering the market situation, the development of diesel reformer has a great ripple effect. SOFC system can be applied to auxiliary power unit and distributed power generation. In addition, "Dirty energy smart" can be realized by applying diesel reforming technology to "Dirty fuel". As well as material developments, multidirectional approaches are required to reform heavy hydrocarbon fuels and use $H_2$-rich gas in SOFC. Gd doped ceria (CGO, $Ce_{1-x}Gd_xO_{2-y}$) has been researched for not only electrolyte materials but also catalysts supports. In addition, catalysts infiltrated electrode over porous $La_{0.8}Sr_{0.2}Ga_{0.8}Mg_{0.2}O_3-{\delta}$ and catalyst deposition at three phase boundary are being investigated to improve the performance of SOFC. On the other hand, nozzle for diesel atomization and post-reforming for light-hydrocarbons removal are examples of solving material problems in multidirectional approaches. Likewise, multidirectional approaches are necessary to realize "Dirty energy smart" like reforming "Dirty fuel" for SOFC.
Fe$_{78}$Si$_{9}$B$_{13}$ 비정질 합금을 스위칭 전원의 평활용 쵸크 코어로 사용하기 위한 최적 열처리 조건을 조사하였다. 코어의 모양은 자기경로 상에 공극을 넣지 않는 무공극형으로 하였으며, 보다 효과적으로 쵸크 코어 특성을 얻기 위해 산화 분위기 중에서 열처리하였다. 이 합금에서 가장 양호한 쵸크 코어 특성은 44$0^{\circ}C$, 2시간의 열처리에 의하여 얻어졌으며, 그 때의 실효투자율은 180 정도로서 수 MHz의 높은 주파수 영역에 이르기까지 그 크기가 일정하게 유지되었다. 또 12A가지의 직류 바이어스 전류 또는 8,000 A/m의 직류 바이어스 자장을 가하여도 실효투자율의 저하가 나타나지 않는 우수한 직류중첩 특성을 나타내었다. 그리고 교류 자심 손실도 종래의 쵸크 코어에 비해 상당히 낮은 것으로 나타났다. 이와 같은 열처리 조건하에서 비정질상은 미세한 $\alpha$-Fe 결정상의 석출 입자를 포함하는 혼합상으로 변태하는데 , 상기의 쵸크코어 특성은 주로 이들 미세 결정 입자에 의해 효과적으로 자벽 이동이 억제되고 자구가 미세화 되는 것에 기인하는 것으로 생각되었다.
Representative magnesium alloys applied to the die-casting are AZ91, AM60, etc., and the application of these alloys is restricted to components operating at moderate temperatures, due to grain boundary siding of ${\beta}$-phase($Mg_{17}Al_{12}$) at temperatures above $120^{\circ}C$. Heat-resistant magnesium alloys such as AE42, AE44 have been developed, but that have been too burdensome to produce because of the expensive rare earth materials. Research work for the development of low-priced heat-resistant magnesium alloy is actively in progress and positive results are being reported. This study aims to investigate the effect of Ca additions on mechanical properties of Mg-4Al-2Sn heat resistant magnesium alloys. Mg-4Al-2Sn alloys with Ca (0wt.%, 0.3wt.%, 0.7wt.%, 1wt.%) have been produced through the die-casting process for the development of low-priced heat-resistant magnesium alloy, and high temperature tensile tests are performed using the specimens. The results showed that mechanical properties of Mg-4Al-2Sn-xCa increased with the addition of Ca up to 0.7wt.% Ca and further addition of Ca deteriorated the mechanical properties of the alloys. A significant amount of porosity was observed at the sample with 1wt%. Ca and the longer freezing range of the alloy was believed to cause the formation of porosity.
The major objects of this report are to supplement data of natural frequencies of thin elastic rectangular plates to the available data, and to give an experimental verification for natural frequencies obtained by Rayleigh-Ritz method, the generation set of which are eigenfunctions of Euler beams. For the first object the following five models, for which data only for the fundamental mode or data only for square plates are available, are adopted; (1) two opposed edges are clamped and the other two opposed edges simply supported (C-C, S-S), (2) one edge is simply supported and the other three edges clamped (C-C, C-S), (3) one edge is free and the other three edges clamped (C-C, C-F), (4) two adjacent edges are clamped and the other two adjacent edges free (C-F, C-F). For the (C-C, S-S) model the frequency equation obtained with the mode shapes assumed as of a single trigonometric series is solved. And for the other four models Rayleigh-Ritz method taking eigenfunctions of Euler beams as the generating set is applied. The numerical examples are obtained up to the fourth, the fifth or the sixth order depending on the range of the aspect ratio (0.1-10.0). The number of terms in the generating set for Rayleigh-Ritz method is fifteen for all models. For the experiment three models made of 3.2mm thickness mild steel plate for general structure use were prepared in following size; $300mm{\times}600mm,\;600mm{\times}600mm\;and\;900mm{\times}600mm$. Their boundary conditions are made to fit (C-C, C-F) condition. From the experiment mechanical impedance curves based on the frequency response method were obtained together with phase relation diagrams. The experimental data are resulted in good conformity to calculated values.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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