• 제목/요약/키워드: Pipe's material

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수직등분포하중을 받는 신형식단면 원형아치리브의 비선형 면내좌굴강도에 대한 해석연구 (A Numerical Study on Inplane Nonlinear Buckling Strengths of New Arches Subjected to Uniformly Distributed Loading)

  • 박종섭;강성용
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제13권1호
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    • pp.399-405
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    • 2012
  • 본 논문에서는 신형식 TO단면이 사용된 양단고정 또는 양단힌지 경계조건을 가지는 원형 강재아치의 비탄성 좌굴에 관한 연구를 수행하였다. 아치의 초기변형과 잔류응력을 고려한 비탄성 유한요소해석을 실시하기 위하여 3차원 유한요소해석 프로그램 ABAQUS가 사용되었다. 기존 연구결과와 유한요소해석결과 비교로부터 새로운 좌굴강도 산정식의 필요성을 확인 할 수 있었으며, 신형식단면 아치구조물의 임계좌굴하중을 간편하게 산정할 수 있는 새로운 좌굴계수식이 세장비 및 경계조건에 따라 제안되었다. 본 연구에서 제안하고 있는 간편 설계식을 이용하여 수직등분포하중을 받는 새로운 TO단면 강재아치의 임계좌굴하중을 합리적으로 산정할 수 있으며, 비대칭하중 및 강합성 아치교량 임계좌굴하중 산정에도 응용될 수 있을 것이다.

부소파제의 부체 개발을 위한 기초적 실험 연구 (A Preliminary Experiment Study for Development of Floater of Floating Breakwater)

  • 정동호;김현주;김진하;문덕수
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제9권3호
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    • pp.141-147
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    • 2006
  • 해양의 활용범위를 확대시키기 위해서 방파제는 필수적인 요소이며 특히 친환경적인 부소파제의 활용은 증대될 것으로 기대된다. 본 연구에서는 친환경 소재인 폴리에틸렌 파이프와 시트를 활용하여 새로운 개념의 부소파제용 부체를 개발하며, 이에 대한 소파 성능평가를 위하여 기초적 실험연구를 수행한다. 입사되는 파랑은 연결된 파이프와 시트를 통과하면서 일부는 반사되고 일부는 투과되는데, 투과되는 파랑은 파이프를 지나면서 와류유기가 발생하여 파랑 에너지가 소멸된다. 따라서 입사파랑 에너지를 감소시킬 수 있다. 개발된 부체의 성능평가를 위하여 규칙파 및 붙규칙파에 대한 수리모형 실험을 수행한다. 입사파랑 주기가 6초 이하 조건에서는 소파 성능이 양호하였으나, 장주기의 입사파랑에 대해서는 부체 전체가 해수면과 같이 거동하면서 소파성능을 거의 나타내지 못하였다. 향후 소파성능 개선을 위한 추가적인 연구가 요구되어진다.

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수량화II류이론을 활용한 상수도관로의 안전성 평가 모델 개발 및 적용성 평가 연구 (A Study on the Development and Applicative Estimation of Safety Evaluation Model for Water Supply Pipelines using Quantification Theory Type II)

  • 김기범;신휘수;서지원;구자용
    • 상하수도학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.59-67
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    • 2016
  • Owing to time and cost constraints, new methods that would make it possible to evaluate the safety of the water supply pipeline in a less time- and cost-consuming manner are urgently needed. In response to this exigency, the present study developed a new statistical model to assess the safety of the water supply pipeline using the quantification theory type II. In this research, the safety of the water supply pipeline was defined as 'a possibility of the pipeline failure'. Quantification analysis was conducted on the qualitative data, such as pipe material, coating, and buried condition. The results of analyses demonstrate that the hit ratio of the quantification function amounted to 77.8% of hit ratio, which was a fair value. In addition, all variables that were included in the quantification function were logically valid and demonstrated statistically significant. According to the results derived from the application of the safety evaluation model, the coefficient of determination ($R^2$) between K-region's water supply pipeline safety and the safety inspection amounted to 0.80. Therefore, these findings provide meaningful insight for the measured values in real applications of the model. The results of the present study can also be meaningfully used in further research on safety evaluation of pipelines, establishing of renewal prioritization, as well as asset management planning of the water supply infrastructure.

내연기관(內燃機關) 배기(排氣)가스를 이용(利用)한 곡물가열기(穀物加熱機) 개발(開發) (Development of Grain Heater Using Engine Exhaust Gas)

  • 서상룡;에프 디 해리스
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제10권2호
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    • pp.1-11
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    • 1985
  • A double pipe grain heater using engine exhaust gas as a heat source was developed. The performance of the grain heater was examined with soybeans as a test material experimentally and numerically using a mathematical model constructed. The following conclusions were drawn: 1. The modified screw conveyor used in the grain heater has a characteristic of decreasing capacity with increasing speed at speeds above 60 rpm. Operation with speeds below 60 rpm is recommended. 2. Heating soybeans by the heater at soybean flow rate up to 100 kg/hr, inlet temperature of the exhaust gas to the heater are recommended as above $400^{\circ}C$, $300^{\circ}C$, and $200^{\circ}C$ roughly for a 2, 5, and 10 kW engine, respectively. 3. Temperature increments of soybean by the heater at soybean flow rates ranged from 25 to 100 kg/hr are in the ranges of $6^{\circ}C-35^{\circ}C$, $15^{\circ}C-88^{\circ}C$, and $15^{\circ}C-140^{\circ}C$ with exhaust gas from a 2, 5, and 10 kW engine, respectively, at an exhaust temperature of $500^{\circ}C$. 4. Thermal efficiency of the heater at soybean flow rates ranged from 25 to 100 kg/hr are in the ranges of 35-37%, 28-34%, and 20-29% with exhaust gas from a 2, 5, and 10 kW engine, respectively. 5. The grain heater can be used to heat the other grain, also, without any bad effect from the exhaust gas used as a heat source.

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파이프 형상의 이종 주조알루미늄-고장력강의 마찰교반용접에서 확정선별설계법에 의한 인장강도 응용 (Tensile Strength Application Using a Definitive Screening Design Method in Friction Stir Welding of Dissimilar Cast Aluminum and High-Strength Steel with Pipe Shape)

  • 최이존;박성환;이명원;박재하;최병준;강명창
    • 한국기계가공학회지
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    • 제19권10호
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    • pp.98-104
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    • 2020
  • Recently, friction stir welding of dissimilar materials has become one of the biggest issues in lightweight and eco-friendly bonding technology. In this study, a lightweight torsion beam axle, which is an automobile chassis component, was used in the welding to cast aluminum material. The friction stir welding process of A357 cast aluminum and FB590 high-strength steel as well as the effects of the process parameters were investigated and optimized using a novel definitive screening design (DSD). ANOVA was used to predict the importance of the process parameters with 13 degradation experiments using the proposed DSD. Also, FSWed experiments were conducted using an optical microscope analysis to investigate the tensile strength behavior in the weld area. In addition to determining the interaction between the tool's rotational speed and the plunge speed, results indicate that the influence of the plunge depth was the most significant.

TENSILE BOND STRENGTH BETWEEN ELASTOMERIC IMPRESSION MATERIALS AND TRAY RESINS DEPENDING ON THE THICKNESS OF THE TRAY ADHESIVE

  • Kim, Tae-Won;Moon, Hong-Seok;Lee, Keun-Woo;Chung, Moon-Kyu
    • 대한치과보철학회지
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    • 제44권6호
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    • pp.699-711
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    • 2006
  • Statement of problem. Elastomeric impression materials have been widely used to obtain an accurate impression. However there have not been enough studies on the influence of the thickness of the tray adhesives on the bonding strength between the trays and the elastomeric impression materials. Purpose. In order to understand the relationship between the thickness of the tray adhesive and the tensile bond strength and to suggest the thickness at which the bonding strength is strongest, tensile bond strength related to the thickness of adhesives of 3 different elastomeric impression materials were tested. Materials and methods. 3 impression materials, $Permlastic^{(R)}$. Regular Set(Kerr Corp., Romulus, Michigan, U.S.A.), $Impregum^{TM}$ $Penta^{TM}$(3M ESPE, Seefeld, Germany), and Aquasil Ultra Monophase Regular Set Smart Wetting.(Dentsply Caulk, Milford, Delaware, U.S.A.), were used in this study, and tray adhesives from the same manufacturers of the impression materials were used, which were Rubber Base Adhesive, Polyether Adhesive, and Silfix, respectively. The tray specimens were prepared by autopolymerizing the tray material(Instant Tray Mix, Lang, Wheeling, Illinois, U.S.A.), and a PVC pipe was used to house the impression material. In group A, tray adhesives were applied in multiple thin layers of 1 to 5 and in group B, adhesives were applied only once, in the thickness equivalent to several applications. Lightness($L^*$) of the adhesion surface was measured with a spectrophotometer(CM-3500d, Konica Minolta, Sakai, Osaka, Japan). The tensile bond strength of the elastomeric impression material and the tray resin was measured with universal materials testing machines(Instron, Model 3366, Instron Corp, Nowood, Massachusetts, U.S.A.). A formula between the number of adhesive application layers and the lightness of the adhesion surface was deduced in group A, and the number of adhesive layers in group B was estimated by applying the lightness($L^*$) to the deduced formula. Results. 1. In group A, a statistically significant increase in tensile bond strength appeared when the number of application layers increased from 1 to 2 and from 4 to 5, and no significant difference was present between 2, 3, and 4 layers in Permlastic. In Impregum, the tensile bond strength was significantly increased when the number of adhesive layers increased from 1 to 3, but no significant difference after 3 layers. In Aquasil, the tensile bond strength significantly increased as the number of application layers increased up to 4 but showed no significant difference between 4 and 5. 2. In group B, the tensile bond strength was decreased when the thickness of the adhesive increased in Permlastic. Impregum showed an increased tensile bond strength when the thickness of the adhesive was increased. In Aquasil, the tensile bond strength increased as the number of adhesive application layers increased up to approximately 2.5 layers but it sharply decreased after approximately 4.5. Conclusion. From the study, the common idea that it is better to apply a thin and single coat of tray adhesive needs correction in more detailed ways, and instructions on some of the tray adhesives should be reconsidered since there were several cases in which the tensile bond strength increased according to the increase in the thickness of the adhesives.

PT를 이용한 파이프내면 육성용접부 표면결함 진단시스템 개발에 관한 연구 (A Study on the Development of Diagnosing System of Defects on Surface of Inner Overlay Welding of Long Pipes using Liquid Penetrant Test)

  • 노태정
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권10호
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    • pp.121-127
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    • 2018
  • 액체침투탐상법(PT)을 이용한 직경 1 m, 길이 6 m의 초장대형 파이프내면 육성용접부의 표면결함 진단시스템을 개발하였다. 우선 CATIA를 사용하여 주요 유닛 및 PT machine 전체를 3D 모델링하였으며, 이를 구조강도 및 변형 해석에 사용하였고 또한 각 유닛의 동작 간섭현상을 체크하여 2차원 제작도면 생성으로 제작에도 사용하였다. ANSYS를 사용하여 구조강도 해석 및 변형 해석한 결과, 최대 등가응력은 44.901 MPa 발생하였고, 이는 PT machine의 재질인 SS400의 항복인장강도 200 MPa 보다 작으므로 안전하다고 판단되며, 또한 최대 변형은 0.15 mm 발생하였고, 이는 하중이 제거되면 원래대로 돌아간다고 판단된다. 개발된 장비의 성능을 검증하기 위하여 공작물의 최대이동속도 7.2 m/min., 최대회전속도 9 rpm, 반복위치정밀도 1.2 mm, 검사속도 $1.65m^2/min$. 등을 확인하였으며, 이 모든 검사 항목은 개발 목표치를 만족하였다. ASME SEC. V&VIII의 방법에 따라 육성용접층의 균열, 기공, 인더컷 등의 표면결함 유무를 확인하기 위하여 개발한 PT 자동검사시스템을 사용하여 PT검사를 실시한 결과, 표면층의 결함은 관찰되지 않았다. 부가적으로 육성용접부를 평가하기 위하여 ASTM G48-11의 방법으로 Ferric Chloride pitting test에 따라 육성용접층의 부식시험을 실시한 결과 weight loss는 $0.3g/m^2$으로 만족하였으며, 또한 ASTM A751-14의 방법에 따라 육성용접층의 화학성분을 분석 결과 모든 성분이 규격을 만족하였다.

고대 제철기술 복원실험 조업방식에 대한 재검토 - 국립중원문화유산연구소 1~8차 복원실험을 중심으로 - (Reexamination of Ancient Ironmaking Technology Restoration Experiment Operating Methods)

  • 최영민;정경화
    • 헤리티지:역사와 과학
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    • 제57권2호
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    • pp.6-25
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    • 2024
  • 본 연구에서는 8차례 진행된 국립중원문화유산연구소의 제련실험에 대한 결과 보고서를 중점적으로 검토하여 조업의 목표와 결과를 종합하고, 실험 내용의 변경 사항과 이에 따른 실험 결과물의 변화를 확인하였다. 먼저 조업 목표에 따른 원료:연료의 비율, 첨가제 유무 등 조업과 관련된 변화를 검토해 보았다. 이와 더불어 원료와 형성물, 부산물에 대한 금속학적 분석결과를 정리하여 유적에서 출토된 자료와 비교하여 검토를 진행하였다. 8차까지의 제련실험은 조업방식에 철광석 배소, 첨가제 투입, 원료:연료의 비율 등에 대하여 변화를 주었다. 그 결과들을 재검토한 결과, 탄소 함량이 낮은 순철이 금속학적 분석결과 확인되기 시작하였다. 이를 통해 생산목적에 따라 원료와 연료의 장입 비율이 중요한 역할을 한다는 점을 확인할 수 있었다. 또한 생산품 다수가 회주철인 점은 선철이 노 내에 장시간 방치되어 내부 조직이 변화된 것으로 파악하였으며, 탄소 함량이 공정반응이 일어나는 4.3%에 도달하지 못하였음에도 불구하고 용융상태를 거친 철괴인 점은 조업온도가 지나치게 높았던 것으로 파악된다. 앞서 검토한 결과들과 기타 제철복원실험에서 사용된 실험로의 구조와 형태를 참고하여 최종적으로 노 상부구조를 비롯한 고대 철 제련로 구조 복원을 시도해 보았다. 발굴조사된 철 제련로의 잔존상태와 송풍관의 성격 등을 종합적으로 참고하여 고대 철제련로 형태를 노벽 두께, 노의 높이, 송풍구 높이, 송풍관 규격, 노 내벽 형태 및 상단 형태의 6가지 항목으로 세분하여 복원안을 제시하였다. 구체적인 복원방법으로 우선 노의 높이를 낮추고, 상단의 형태를 하단 대비 1/3 크기로 축소하거나 직선형으로 조정하는 방안이 필요하다. 송풍시설은 충주 칠금동 유적 사례를 참고하여 노 바닥에서 70cm 위에 설치하거나, 1차 실험과 같이 20m 위에 설치하는 방식을 고려해야 한다. 또한 적정 조업온도를 유지하기 위해 송풍량 조절이 필요하다. 마찬가지로 충주 칠금동 유적 사례를 참고하여 송풍관 지름을 30m 내외로 제작하거나, 1차 실험 결과를 참고하여 지름 14m 내외로 제작하는 방안을 고려해야 한다. 이를 기반으로 제철복원실험을 통해 검증함으로써 고대 제철기술의 복원 방향을 제시하고자 한다.

스테인리스주강 배관과 저합금강 기기노즐 이종금속용접부 잔류응력의 해석적 평가 (Analytical Evaluation of Residual Stresses in Dissimilar Metal Weld for Cast Stainless Steel Pipe and Low-Alloy Steel Component Nozzle)

  • 박준수;송민섭;김종수;김인용;양준석
    • 대한용접접합학회:학술대회논문집
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    • 대한용접접합학회 2009년 추계학술발표대회
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    • pp.100-100
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    • 2009
  • 본 논문에서는 원자력발전소 1차 계통의 스테인리스강 저합금강 이종금속용접부 및 스테인리스강 동종용접부의 잔류응력을 평가하고 스테인리스강 용접부의 응력부식균열 민감성에 대해 고찰하였다. 노즐 안전단의 이종금속용접부 및 안전단 배관의 동종용접부 제작 및 소재가공에 의행 생성되는 잔류응력을 예측하기 위해 열 탄소성 유한요소법 수치해석을 수행하였으며, 용접공정과 함께 표면의 잔류응력에 기여하는 절삭 및 연삭가공과 소재의 담금질 공정을 열 탄소성적으로 모사하였다. 전산해석 결과, 스테인리스주강의 담금질 잔류응력은 무시할 수 없는 상당한 크기이므로 배관 용접잔류응력 평가 시 소재의 담금질 효과를 고려해야 할 것으로 판단된다. 이종금속 용접과 동종금속 용접공정이 보수용접 없이 정상적인 절차(내면에서 외면으로 적층)로 완성된다면, 냉각재 환경에 노출되는 용접부 내면의 잔류응력은 재료의 응력부식균열 민감성에 영향을 주지 않을 것으로 판단된다. 한편, 안전단 배관 동종용접부의 연삭가공에 의해 내면의 잔류응력이 크게 상승하는 것으로 예측되었으므로, 내면의 연삭가공 이후 표면잔류응력 완화처리(예, 버핑)가 필요하다.

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KORA 프로그램을 활용한 벤젠 누출사고 피해영향범위에 관한 연구 (A Study on the Range of Damage Effects of Benzene Leakage Accidents using the KORA Program)

  • 차정민
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제33권4호
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    • pp.112-120
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    • 2019
  • 본 연구에서는 위험물안전관리법상 제4류 위험물에 해당하는 벤젠을 대상 물질로 선정하여 항만시설의 하역 과정에서 화재 및 누출사고가 발생하는 경우 가상의 시나리오를 통해 "독성(Toxic)"과 "액면화재(Pool fire)"에 대한 피해 규모를 정량적으로 평가하고자 하였다. 평가방법은 국내 화학물질안전원에서 범용프로그램으로 지원하는 KORA 프로그램을 활용하였으며, 벤젠의 화재 및 누출사고에 대한 피해영향 범위를 예측한 결과 독성으로 인한 피해 범위의 경우 누출공의 크기가 감소함에 따라 "최악의 사고시나리오" 대비 사고 피해영향 범위가 최대 5.11%까지 감소하는 것을 확인할 수 있었으며, 누출시간에 대한 피해영향 범위의 경우 누출시간 5 min 대비 10 min에서 145.12% 증가하였으며 20 min에서는 212.29%로 증가하였다. 또한, 액면화재로 인한 피해의 경우 "최악의 사고시나리오"에서 복사열에 의한 피해영향 범위는 취급시설을 중심으로 반경 228.8 m로 나타났으며, "대안의 사고시나리오"의 경우 복사열에 의한 피해영향 범위는 누출공의 크기가 배관 단면적이 감소함에 따라 "최악의 사고시나리오" 대비 사고 피해영향 범위가 최대 8.26%까지 감소하는 것을 확인할 수 있었다.