• Geomechanics and Engineering
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• 제24권3호
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• pp.267-280
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• 2021

The research presented in this paper deals with dynamic stability analysis of the graphene nanoplatelets (GPLs) reinforced composite spinning disk. The presented small-scaled structure is simulated as a disk covered by viscoelastic substrate which is two-parametric. The centrifugal and Coriolis impacts due to the spinning are taken into account. The stresses and strains would be obtained using the first-order-shear-deformable-theory (FSDT). For Poisson ratio, as well as various amounts of mass densities, the mixture rule is employed, while a modified Halpin-Tsai model is inserted for achieving the elasticity module. The structure's boundary conditions (BCs) are obtained employing GPLs reinforced composite (GPLRC) spinning disk's governing equations applying principle of Hamilton which is based on minimum energy and ultimately have been solved employing numerical approach called generalized-differential quadrature-method (GDQM). Spinning disk's dynamic properties with different boundary conditions (BCs) are explained due to the curves drawn by Matlab software. Also, the simply-supported boundary conditions is applied to edges 𝜃=𝜋/2, and 𝜃=3𝜋/2, while, cantilever, respectively, is analyzed in R=R_i, and R₀. The final results reveal that the GPLs' weight fraction, viscoelastic substrate, various GPLs' pattern, and rotational velocity have a dramatic influence on the amplitude, and vibration behavior of a GPLRC rotating cantilevered disk. As an applicable result in related industries, the spinning velocity impact on the frequency is more effective in the higher radius ratio's amounts.

• Steel and Composite Structures
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• 제51권4호
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• pp.377-389
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• 2024

In the present study, thermoelsatoplastic stresses and displacement for rotating hollow disks made of functionally graded materials (FGMs) has been investigated. The linear elastic-fully plastic condition is considered. The material properties except Poisson's ratio are assumed to vary in the radial direction as a power-law function. The heat conduction equation for the one-dimensional problem in cylindrical coordinates is used to obtain temperature distribution in the disk. The plastic model is based on the Tresca yield criterion and its associated flow rules under the assumption of perfectly plastic material behavior. Exact solutions of field equations for elastic and plastic deformations are obtained. It is shown that the elastoplastic response of the functionally graded (FG) disk is affected notably by the radial variation of material properties. It is also shown that, depending on material properties and disk dimensions, different modes of plastic deformation may occur.

• 천문학회지
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• 제37권4호
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• pp.249-255
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• 2004

Here we present a linear stability analysis and an MHD 2D model for the Parker-Jeans instability in the Galactic gaseous disk. The magnetic field is assumed parallel to a Galactic spiral arm, and the gaseous disk is modelled as a multi-component, magnetized, and isothermal gas layer. The model employs the observed vertical stratifications for the gas density and the gravitational acceleration in the Solar neighborhood, and the self-gravity of the gas is also included. By solving Poisson's equation for the gas density stratification, we determine the vertical acceleration due to self-gravity as a function of z. Subtracting it from the observed gravitational acceleration, we separate the total acceleration into self and external gravities. The linear stability analysis provides the corresponding dispersion relations. The time and length scales of the fastest growing mode of the Parker-Jeans instability are about 40 Myr and 3.3 kpc, respectively. In order to confirm the linear stability analysis, we have performed two-dimensional MHD simulations. These show that the Parker-Jeans instability under the self and external gravities evolves into a quasi-equilibrium state, creating condensations on the northern and southern sides of the plane, in an alternate manner.

• 한국음향학회지
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• 제26권2호
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• pp.55-60
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• 2007

그늘, 반사, 간섭, 회절은 파동의 일종인 소리가 나타내는 고유한 현상이다. 19세기 말 경에 유사한 광학적 현상들은 이미 검출되어 있었으나 소리에 관련된 이러한 현상들은 제대로 검출되지 못했다. 독창적인 실험 기구와 명민한 실험 설계로 이러한 현상들을 이견을 제시할 여지 없이 검출하는 데 성공한 인물은 레일리였다. 그는 건물의 모퉁이를 사용하여 소리 그늘을 검출할 수 있었고 반사판을 이용하여 그늘이 사라지는 것을 보일 수 있었다. 또한 그는 광학에서 유명한 영의 간섭 실험 장치와 유사한 장치를 만들어서 소리의 간섭을 검출했다. 더 나아가 그는 널리 알려진 광학적 현상이었던 '푸아송의 디스크'를 음향학적으로 재현하는 데 최초로 성공했고 구형 장애물에 의한 소리의 회절 효과를 조사하여 그것이 자신의 이론과 일치하는 것을 확인했다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제25권1호
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• pp.38-43
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• 2022

화산의 화도나 불발탄과 같이 축 대칭을 갖지만 단면의 반지름이 변하는 경우 대칭축에 수직인 얇은 원판들의 반응을 더하여 모델링하는 것이 효율적이다. 이런 모양의 이상체에 대한 자력 및 자력 변화율 텐서 모델링을 위해서는 얇은 원판에 대한 해석해가 필수적이다. 따라서 이 논문에서는 원판형 이상체에 대한 벡터 자력과 자력 변화율 텐서 반응식을 유도하였다. 벡터 자력은 중력 변화율 텐서를 자력으로 변환하는 포아송 관계식을 이용하여 원판형 이상체의 기존 중력 변화율 텐서로부터 유도하였다. 자력 변화율 텐서는 직교 좌표계의 미분 관계식을 원통 좌표계로 미분 관계식으로 변환한 후 벡터 자력을 미분하여 유도하였다. 벡터 자력과 자력 변화율 텐서는 원판형 이상체의 축 대칭성을 이용한 립쉬츠-한켈(Lipschitz-Hankel) 적분을 기반으로 구하였다.

• 천문학회지
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• 제34권4호
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• pp.285-287
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• 2001

We have studied the nonlinear evolution of a magnetized disk of isothermal gas, which is sustained by its self-gravity. Our objective is to investigate how the Jeans, Parker, and convective instabilities compete with each other in structuring/de-structuring large scale condensations in such disk. The Poisson equation for the self-gravity has been solved with a fourth-order accurate Fourier method along with the Green function, and the MHD part has been handled by an isothermal TVD code. When large wavelength perturbations are applied, the combined action of the Jeans and Parker instabilities suppresses the development of the convection and forms a dense core of prolate shape in the mid-plane. Peripheral structures around it are filamentary. The low density filaments connect the dense core to the diffuse upper region. On the other hand, when small wavelength perturbations are applied, the disk develops into an equilibrium state which is reminiscent of the Mouschovias's 2-D non-linear equilibrium of the classical Parker instability under an externally given gravity.

• 한국진공학회지
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• 제17권6호
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• pp.511-517
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• 2008

기체 방전의 수치적 시뮬레이션을 위하여 FE-FCT(Finite-Element Flux-Corrected Transport) 방법을 이용한 준 2차원 수치적 모델을 제시한다. 이 모델에서는 전자와 이온에 대한 1차원 연속방정식을 풀어 시 공간적으로 변하는 전하 분포를 계산하고, 공간 전하 분포에 의한 전기장의 변화는 2차원적 전하 분포를 고려하는 디스크 방법을 적용하여 푸아송(Poisson)방정식을 풀어 계산한다. 다양한 벤치마크 문제에 대해 계산한 결과는 이 모델의 정확성과 적용성을 잘 보여준다. 또 스트리머 방전에 대해 계산한 결과는 앞선 연구 결과와 잘 일치하는 것을 보여 준다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제25권1호
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• pp.13-23
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• 2015

이 논문은 원판형 압전 변환기의 면내 방사 진동 특성을 실험적으로 다룬다. 면내 방사 진동은 두께 방향으로 분극이 된 압전 원판에서 푸아송비로 인해 야기되는 것으로서, 레이저 면내 진동 측정기로써 측정되었고, 고유진동수는 임피던스 분석기로써 측정되었다. 실험 결과는 단순화된 이론적 해석과 유한요소 해석으로부터 얻어진 이론적 예측과 비교되었다. 원판형 압전 변환기의 기본 모드는 방사 모드이고, 중심으로부터 가장자리까지의 반경 방향 변위 분포는 단조 증가가 아니라 원주면에서 약간 떨어진 위치에서 최대 값을 나타낸다. 지름 대비 두께 비율이 작은 원판에서 이론적으로 계산된 기본 진동수는 유한요소 결과와 잘 일치하고, 두께/지름 비율 0.4까지 오차 7 % 이내로 정확하다.

• 한국광학회지
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• 제7권4호
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• pp.341-347
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• 1996

He-Ne 레이저를 표면이 9.mu.m의 거칠기로 연마된 원형유리에 투과시킨 준열광원을 제작하여 측정시간 T와 회전속도 v등의 실험조건을 변화시키면서 광전자 분포의 변화를 측정하였다. 준열광원에서 나오는 빛의 광전자 분포의 평균값 과 가변도 <(.DELTA.n)$^{2}$>를 구해본 결과, 측정시간 T가 결맞음시간 .tau.$_{c}$에 비해서 클 때는 광전자 분포가 푸아송 분포로 접근한다는 것을 확인하였다. T가 .tau.$_{c}$보다 훨씬 큰 즉, T/.tau.$_{c}$>>1인 경우 연마유리 원판의 회전속도를 변화시키면서 광전자 분포를 측정함으로써 회전속도가 증가함에 따라 결맞음시간 .tau.$_{c}$가 31.43.mu.m에서 2.48.mu.m로 감소한다는 것을 확인하였으며 표면의 거칠기 .sigma.와 회전속도 v의 비로 나타내는 결맞음시간 .sigma./v와 비교하였다.

• Steel and Composite Structures
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• 제51권2호
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• pp.139-151
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• 2024

In this research, a semi-analytical solution is presented for computing mechanical displacements and thermal stresses in rotating thick cylindrical pressure vessels made of functionally graded material (FGM). The modulus of elasticity, linear thermal expansion coefficient, and density of the cylinder are assumed to change along the axial direction as a power-law function. It is also assumed that Poisson's ratio and thermal conductivity are constant. This cylinder was subjected to non-uniform internal pressure and thermal loading. Thermal loading varies in two directions. The governing equations are derived by the first-order shear deformation theory (FSDT). Using the multilayer method, a functionally graded (FG) cylinder with variable thickness is divided into n homogenous disks, and n sets of differential equations are obtained. Applying the boundary conditions and continuity conditions between the layers, the solution of this set of equations is obtained. To the best of the researchers' knowledge, in the literature, there is no study carried out bi-directional thermoelastic analysis of clamped-clamped rotating FGM thick-walled cylindrical pressure vessels under variable pressure in the longitudinal direction.