• Steel and Composite Structures
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• 제38권2호
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• pp.189-211
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• 2021

An analytical solution is presented to analyze the thermoelastoplastic response of a rotating thick-walled cylindrical pressure vessel made of functionally graded material (FGM). The analysis is based on Tresca's yield condition, its associated flow rule and linear strain hardening material behaviour. The uncoupled theory of thermoelasticity is used, and the plane strain condition is assumed. The material properties except for Poisson's ratio, are assumed to vary nonlinearly in the radial direction. Elastic, partially plastic, fully plastic, and residual stress states are investigated. The heat conduction equation for the one-dimensional problem in cylindrical coordinates is used to obtain temperature distribution in the vessel. It is assumed that the inner surface is exposed to an airstream and that the outer surface is exposed to a uniform heat flux. Tresca's yield criterion and its associated flow rule are used to formulate six different plastic regions for a linearly hardening condition. All these stages are studied in detail. It is shown that the thermoelastoplastic stress response of a rotating FGM pressure vessel is affected significantly by the nonhomogeneity of the material and temperature gradient. The results are validated with those of other researchers for appropriate values of the system parameters and excellent agreement is observed.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권4호
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• pp.439-446
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• 2010

파괴역학을 적용하여 고속 회전 원통 용기의 파손 원인을 분석하였다. 파괴역학을 적용하여 고속회전 원통 용기의 파손 원인과 파손 과정을 상세하게 분석하였다. 파손 해석과 수명 해석을 수행하는데 필요한 정보인 원통 용기 제작 당시 사용한 재료의 파괴역학적인 물성치를 포함하는 피로 파손 해석 과정을 요약하였다. 원통 용기에 발생하는 이론적 원통 용기최대응력의 크기와 가동조건 하에서 발생한 결과를 비교하였다. 시편의 파면을 OM과 SEM으로 관찰하여 피로 균열 전파 개시 지점을 찾고, 균열전파의 거동을 규명한 후 피로균열전파 수명을 산정하였다. Paris model 을 적용하여 산정된 피로수명과 고속 회전 원통 용기의 실제 피로 수명을 비교하였다.

• 에너지공학
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• 제20권1호
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• pp.21-25
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• 2011

본 연구에서는 방사성 폐기물을 처리하는 원통형 회전 분리기를 감시하기 위해 전기 저항법을 제안하고 수학적 모델을 연구하였다. 회전형 방사성 폐기물 분리기에서 관 벽에 설치된 한 쌍의 전극의 전기 저항은 표면을 따라 형성된 불용해성 입자의 환상 영역의 두께와 그 영역의 불용해성 입자의 농도와 관련이 있다. 본 연구는 전위 방정식에 대한 2차원 해와 실험적인 전도도-농도 관계를 기반으로 전술한 인자들 사이의 해석적 관계를 기술하였다. 또한, 원통형 회전 분리기를 감시하기 위한 전기 저항법의 적용 가능성을 논의 하였다.

• 한국기계가공학회지
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• 제9권3호
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• pp.62-68
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• 2010

In the engineering field, sloshing in rolling vessel is a hot issue because of the connection with ship stability problem. The sloshing phenomena also can be utilized in the field of structure or facility vibration damper. This paper explores the possibility which sloshing of multi-particles can be used to dissipate energy in a rolling container. This energy dissipation can be utilized to the application of rotating damper. Some of the parameters expected to dissipates energy, such as vessel size, particle size, mass fraction and ramp height, have been experimentally and theoretically studied.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제30권4호
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• pp.363-370
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• 2017

본 논문에서는 원통형 혼합기를 대상으로 블레이드의 각도, 길이, 개수 및 블레이드와 탱크 바닥과의 간극을 설계변수로 선정하고, 각각의 설계변수가 혼합성능에 미치는 영향을 분석하였다. 이산요소법을 이용하여 임펠러 회전에 의한 고체 입자의 혼합공정을 해석하였으며, 혼합지수를 도입하여 혼합성능을 정량적으로 평가하였다. 다양한 설계변수의 조합을 고려한 실험계획법으로 설계변수의 주효과와 교호작용을 분석함으로써, 블레이드 각도가 입자의 혼합성능에 가장 지배적인 영향을 미치며 간극의 영향은 상대적으로 작다는 결론을 도출할 수 있었다. 또한 가장 우수한 혼합성능을 보이는 설계변수의 조합을 제시하였다.