• 대한기계학회논문집
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• 제17권12호
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• pp.2970-2981
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• 1993

In hot closed-die forging the load increases rapidly near the final stage. Preforming operation is important to both the sound final forging and die-service life. In this study, the material flows during preforming and final forging are investigated. The physical modeling with Plasticine as a model material showed clear flow patterns. The forging process were numerically simulated by the finite element method with the isothermal and the non-isothermal models. The flow patten of the isothermal simulation showed good agreements with the experiments. Temperature changes and pressure distributions on the die surfaces during one cycle of the forging process were obtained from the non-isothermal simulation. High pressure and temperature were developed at certain areas of the die surfaces. It was concluded that those areas usually coincide with each other and should be distributed by the preforming operations to enhance the die life.

• 한국결정성장학회지
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• 제17권6호
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• pp.256-263
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• 2007

For $P_B=50Torr,\;P_T=5401Torr,\;T_S=450^{\circ}C,\;{\Delta}T=20K$, Ar=5, Pr=3.34, Le=0.01, Pe=4.16, Cv=1.05, adiabatic and linear thermal profiles at walls, the intensity of solutal convection (solutal Grashof number $Grs=7.86{\times}10^6$) is greater than that of thermal convection (thermal Grashof number $Grt=4.83{\times}10^5$) by one order of magnitude, which is based on the solutally buoyancy-driven convection due to the disparity in the molecular weights of the component A ($Hg_2Cl_2$) and B (He). With increasing the partial pressure of component B from 20 up to 800 Torr, the rate is decreased exponentially. It is also interesting that as the partial pressure of component B is increased by a factor of 2, the rate is approximately reduced by a half. For systems under consideration, the rate increases linearly and directly with the dimensionless Peclet number which reflects the intensity of condensation and sublimation at the crystal and source region. The convective transport decreases with lower g level and is changed to the diffusive mode at $0.1g_0$. In other words, for regions in which the g level is $0.1g_0$ or less, the diffusion-driven convection results in a parabolic velocity profile and a recirculating cell is not likely to occur. Therefore a gravitational acceleration level of less than $0.1g_0$ can be adequate to ensure purely diffusive transport.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제23권3호
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• pp.248-257
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• 2011

본 연구에서는 규칙파동장에 있어서 인장계류된 원형부유체의 파랑응답해석에 2차원 Navier-Stokes solver에 기초한 새로운 수치파동수조모델을 제안하였다. 본 수치파동수조모델에서는 이동구조물과 유체와의 상호작용을 해석하기 위하여 직각좌표계에서 임의형상의 불투과경계를 갖는 구조물과 유체와의 연성해석이 가능한 IBM(Immersed Boundary Method)과 자유수면 추적을 위한 VOF(Volume of Fluid)법을 결합하였다. 부유체운동에 대한 수치결과를 기존의 FAVOR(Fractional Area Volume Obstacle Representation)법에 의한 계산결과 및 수리실험과 비교하였다. 게다가, 수치모델의 보다 자세한 검증을 위하여 원형부유체의 동요 및 자유수면변동에 관한 수리모형을 추가로 실시하였고, 제안된 수치모델의 범용성과 타당성을 검증하기 위하여 직사각형부유체에 대한 수치 및 수리실험도 병행하였다. 이로부터 추정된 수치계산결과는 실험결과를 잘 재현하고 있는 것으로 판단되었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제41권5호
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• pp.321-328
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• 2017

본 연구에서는 고온측과 저온측의 온도 예측을 위한 볼텍스 튜브 모델을 개발하였다. 볼텍스 튜브 모델은 시스템 식별 방법을 기반으로 개발하였으며, 개발된 볼텍스 튜브 모델은 ARX(Auto-Regressive with eXtra inputs)모델을 기반으로 하여 설계되었다. 본 연구에서 유도된 다항식 모델은 모델의 정확성을 확인하기 위해 실험데이터와 검증하였다. 또한, 유도된 모델은 안정성 검사 통과를 보여준다. 저온측 스로틀 밸브 각도를 변경하였을 때, 적절히 온도 분리가 이루어지는 것을 확인하였으며, 동적응답을 확인하기 위해 저온측 스로틀 밸브 각도를 변경 시켰을 경우, 볼텍스 튜브 모델의 온도가 적절히 분리 되는 것을 확인할 수 있다. 결론적으로, 개발된 볼텍스 튜브 모델을 저온측 스로틀 밸브 각도에 따라 온도 분리 예측이 가능하다는 것을 확인할 수 있다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제33권12호
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• pp.1417-1426
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• 2009

Various types of damper are usually applied to reduce noise and vibration for mechanical systems. Especially, for washing machines, the free-friction stroke damper is installed. The behavior of the free-friction stroke damper has nonlinear characteristics such as hysteresis and viscoelastic properties because of its foam material. First of all, the dynamic experiments were carried out by using a MTS machine to find characteristics of the free-friction stroke damper. And the simulation model of the free-friction stroke damper and characteristics of a foam material were evaluated by using optimization technique. To make a good simulation model which can show the dynamic characteristics, it is important to understand the working mechanism of the damper. The Finite Element Method (FEM) technique can help us instinctively understand the damping phenomenon under operating conditions, because we can observe the condition of damper at every step in the simulation by using it. Also, by changing factors, we can comprehend the variation of characteristics of damper. So, in this paper, a study on the dynamic characteristics of free-friction stroke damper by FEM is focused on. Finally, the possibility which physical experiments can be replaced into simulations is shown.

• 한국해안해양공학회지
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• 제12권2호
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• pp.96-106
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• 2000

최근에까지 대형구조물이 해양공간이용의 목적으로 외해공항 및 해양터미날로 건설되어 왔다 그러나 때로는 이와같은 큰 규모의 구조물은 파량에 대해 현저한 벽으로 작용하게 되고 해안에 심각한 침식현상을 야기하게 된다 본 연구는 해안선으로부터 각기 다른 거리에 외해구조물을 건설할 때에 해저지형변화를 다룬 것으로 일련의 3차원 이동상실험으로 상세히 조사하였다 또한 해빈류와 외해구조물 배후의 국소침식과의 관계를 분명하게 하기 위하여 수리모델실험과 같은 규격으로 Boussinesq방정식 모델로 해빈류를 계산하고 비교하였다.

• 한국지구과학회지
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• 제23권8호
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• pp.676-682
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• 2002

겨울철 체감온도는 온도와 바람에 의해 느끼는 추위의 정도를 정량화한 것이다. Siple-Passel은 최초로 바람에 의한 냉각효과를 이용하여 바람냉각상당온도를 제시하였으나 일반인에게 적합하지 않기 때문에 많은 문제점이 지적되어 왔으므로 이 논문에서 결점들을 비교 분석하였다. Steadman 모델은 열평형(thermal equilibrium) 이론에 근거하여 보다 현실적이지만 추위의 정도를 구분하여 설명하지 못하였다. 최근 캐나다와 미국에서 개발한 JAG/TI-모델은 보다 정확하고 이해하기 쉬우며 인체실험을 반영하였으나 태양복사, 습도, 개인의 신체적 차이 등은 고려하지 않았다. 나이, 사람의 활동, 건강, 신진대사 등이 다르기 때문에 어느 모델이 사람에게 적합한지는 실험 비교가 필요하다. 따라서 우리의 야전환경에 적합한 체감온도모델의 개발이 요구된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제33권5호
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• pp.1887-1895
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• 2013

이 연구에서는 2차원 조파수조에서 수리모형실험을 실시하여 수중터널 모형의 수리학적, 구조적 성능을 고찰하였다. 수심 및 부력 대 자중비를 다양하게 변화시킨 조건에서 파고 및 주기가 서로 다른 규칙파를 조파하여 실험을 수행하였다. 실험 자료의 분석을 통해서 연직방향 및 횡방향 동요가 파고 및 주기에 따라 선형적으로 증가함을 확인하였다. 반면에, 회전 운동의 크기는 파고 및 주기가 설계파 정도로 커지지 않으면 별로 크게 나타나지 않았다. 마찬가지로, 계류장력 및 수중터널에 작용하는 파력도 파고 및 주기에 따라 선형적으로 증가하였다. 수심 및 부력 대 자중비의 변화와 관련해서는, 구조적 거동 및 수중터널에 작용하는 파력의 크기 모두 수심 증가 및 부력 대 자중비 감소에 따라서 전체적으로 감소하는 경향이 나타났다.

• Wind and Structures
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• 제32권4호
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• pp.371-391
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• 2021

Tornadoes are the most devastating meteorological natural hazards. Many empirical and theoretical numerical models of tornado vortex have been proposed, because it is difficult to carry out direct measurements of tornado velocity components. However, most of existing numerical models fail to explain the physical structure of tornado vortices. The present paper proposes a new empirical numerical model for a tornado vortex, and its load effects on a low-rise and a tall building are calculated and compared with those for existing numerical models. The velocity components of the proposed model show clear variations with radius and height, showing good agreement with the results of field measurements, wind tunnel experiments and computational fluid dynamics. Normal stresses in the columns of a low-rise building obtained from the proposed model show intermediate values when compared with those obtained from existing numerical models. Local forces on a tall building show clear variation with height and the largest local forces show similar values to most existing numerical models. Local forces increase with increasing turbulence intensity and are found to depend mainly on reference velocity Uref and moving velocity Umov. However, they collapse to one curve for the same normalized velocity Uref / Umov. The effects of reference radius and reference height are found to be small. Resultant fluctuating force of generalized forces obtained from the modified Rankine model is considered to be larger than those obtained from the proposed model. Fluctuating force increases as the integral length scale increases for the modified Rankine model, while they remain almost constant regardless of the integral length scale for the proposed model.

• 한국해양공학회지
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• 제24권1호
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• pp.106-115
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• 2010

This study described the stability of riprap, which was examined by a two-dimensional physical model of a scattered riprap submarine breakwater. Artificial reef structures made of scattered riprap are used like artificial intertidal zone structures as waterfront seaside structures. To prevent topography change in such an artificial intertidal zone the energy is reduced at the scattered riprap submarine breakwater by intercepting high waves. The breaking waves are converted into flow on the front surface slope of the submarine breakwater, which follows the upper part of the artificial intertidal zone. Because of this phenomenon of resisting water flow, it is very important to calculate the required weight of the riprap to maintain its stability. The results of a physical model can be abstracted as shown below. First, distribute the wave breaking types occurring on the front surface slope of the submarine breakwater and arrange it in relation to the movement of riprap. Second, using the hydraulic phenomenon that occurs at the depth of the scattered riprap submarine breakwater, propose a calculation formula for the velocity distribution showing the influence on the stability of the riprap. Third, propose and compare values, which can be obtained by experiments and calculations for riprap stability on the front surface of the artificial intertidal zone. Fourth, calculate the required weight for riprap stability.