• 제목/요약/키워드: Shear heating

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고체 내부의 구조적 변화를 위한 Laser Pulse의 설계 (Designing Laser Pulses for Manipulating the Interior Structure of Solids)

  • 김영식
    • 대한화학회지
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    • 제39권1호
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    • pp.14-22
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    • 1995
  • 주어진 시간에 금속 고체 내부의 목표 부위에 탄성에너지를 집중시킬 수 있도록 표면에 가해주는 최적의 레이저 pulse의 형태를 디자인 하는 문제에 관하여 연구하였다. 금속고체 표면에 레이저를 쪼여주면 흡수된 광에너지가 열로 바뀌어 열팽창에 의하여 종파와 횡파가 고체 내부로 전파된다. 최소의 레이저의 세기를 사용하고 다른 부위에 영향을 최소화하면서 목표 부위에 원하는 에너지를 집중시킬 수 있는 최적의 레이저 펄스의 형태를 공액 변화 방법과 반 공간 Green 함수를 이용한 유한 요소법으로 조사하였다. 최적의 레이저 펄스로부터 원하는 시간에 목표 부위에 탄성에너지를 집중시키는 것을 보여주었고 또한 대부분의 에너지가 방향성이 큰 횡파로부터 온다는 것을 알았다.

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제올라이트를 함유하는 소성점토의 제조 (Fabrication of Calcined Clay Granule Comprising Zeolite)

  • 김병곤;이계승;박종력;전호석;정수복
    • 한국토양비료학회지
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    • 제41권4호
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    • pp.239-246
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    • 2008
  • 제올라이트는 높은 양이온교환능력(CEC)으로 인해 토양개량제의 사용이 고려되어 왔으나, 이에 관한 연구들의 대부분이 제올라이트를 합성하거나 천연제올라이트의 CEC를 증가시키는데 국한되어왔다. 실제로 제올라이트를 토양개량제로 사용하기 위해서는 유실되는 것을 방지하기 위한 과립화 (granulation or pelletizing)가 요구된다. 본 연구는 제올라이트를 토양개량제로 활용하기 위해 이를 포함하는 소성점토의 과립 (calcined clay granule)을 제조하고, 제올라이트의 특성을 최대로 활용할 수 있는 과립의 제조조건을 찾으려 하였다. 천연제올라이트, 고령토, 규석을 재료로 하여, pan granulator와 high shear mixer granulator의 두가지 과립기를 사용하여 과립을 제조하였다. 재료의 혼합비와 과립기의 회전속도 등을 조절하여 과립을 제조하였으며, 이를 $400\sim700^{\circ}C$범위에서 $100^{\circ}C$단위로 소성한 후 파쇄강도 (crushing strength), 기공분포 (pore distribution), CEC를 측정하였다. 토양개량제로 사용할 과립은 취급시에 요구되는 기본적인 강도뿐만 아니라 토양과 혼합된 후 답압(踏壓)에 견디기 위한 강도 또한 요구된다. 본 연구에서는 과립의 답압에 관한 저항성 평가방법을 마련하고, 마른 상태와 젖은 상태에서 과립의 저항성을 측정하였다. 과립기의 회전속도와 가열온도에 비례하여 답압에 대한 저항성은 증가하나 CEC는 감소하였다. Pan granulator는 $700^{\circ}C$이하의 가열에서 적절한 강도를 갖는 과립을 제조할 수 없었으나, high shear mixer granulator는 $500^{\circ}C$이상의 가열에 의해 답압에 저항성을 갖는 과립을 제조할 수 있었다.

폐기물 매립장 지반-토목섬유 접촉면의 동적 전단거동 특성 (Dynamic Shear Behavior of the Ground-geosynthetics Interface in the Waste Landfill)

  • 장동인;김영준;곽창원;박인준
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제31권4호
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    • pp.5-12
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    • 2015
  • 최근 늘어나고 있는 폐기물량에 따라 폐기물 매립장의 건설이 증가하고 있으며, 매립장 내 폐기물의 보강 및 보호 목적으로 토목섬유가 널리 사용되고 있다. 토목섬유는 흙과의 접촉면을 형성하는데 폐기물 매립장의 전단 거동에 영향을 미치게 된다. 본 연구에서는 침출수 내의 산성 및 염기성과 같은 성분이 반복 전단하중 상태에서 지반-토목섬유 접촉면의 전단강도 감소에 미치는 영향을 실내 시험을 통하여 분석하였다. 이를 위하여 동적 접촉면 전단시험기를 제작하고 60일, 840일간 수침시킨 토목섬유와 흙 시료를 이용하여 반복 단순전단시험을 수행하였고, 그 결과를 교란상태개념에 기초하여 화학적 인자들에 의한 지반-토목섬유 접촉면의 전단강도 감소 특성을 교란도 함수로써 확인하였다.

가속열 노화로 열화된 탄성받침 고무재료의 전단 특성(1): 천연고무 (Shear Characteristics of Elastomeric Bearing Rubber Deteriorated by Accelerated Heat Aging(1): Natural Rubber)

  • 선창호;김익현
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제25권6호
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    • pp.95-102
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    • 2021
  • 유연한 고무재료를 사용하는 탄성받침은 최근 교량의 내진보강용으로 많이 적용되고 있다. 그러나 다양한 요인에 의하여 고무재료의 노화가 진행되고 이로 인해 탄성받침의 전단강성에 변화가 생기고 이는 교량의 내진성능에 영향을 미친다. 천연고무를 대상으로 노화촉진시간과 노출시간을 변수로 하여 노화촉진시험을 수행하여 전단특성의 변화를 분석하였다. 노화가 진행될수록(노화촉진온도 및 노출시간이 증가할수록) 최대전단응력과 전단변형율은 감소한다. 또한 동일한 전단변형률에서 전단강성이 크게 증가한다. 이는 고무재료가 경화됨을 의미하며 탄성받침의 내진성능이 저하되는 것을 암시한다.

열간 기계적 피어싱을 이용한 핫스탬핑 전단특성 연구 (Study on the Shear Characteristics by using the Hot Mechanical Piercing during the Hot Stamping Process)

  • 박계정;박재명;공제열;김지영;윤승채;현주식;정유동
    • 소성∙가공
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    • 제32권2호
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    • pp.81-86
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    • 2023
  • The hot stamping process is widely used for high strength of vehicle parts, with heating 900 ℃ or higher in a furnace and in-die quenching to achieve strength above 1.5 GPa of the quenchable boron alloyed steel 22MnB5. First of all, the hot stamping process consisted of heating, forming, quenching and trimming. In the trimming process case, the laser method has been conventionally adopted. For laser trimming process, it has the problems pertaining to low productivity and high cost while the hot stamping process, accordingly the trimming process need to investigate the research for alternative method. In order to overcome these issues, many research groups have studied the mechanical trim solution on the hot stamped parts at high temperature. In this study, the mechanical piercing was performed during the hot stamping process at the high temperature for overcome the disadvantages of laser cutting. Also, the process parameters such as piercing time after die closing, clearances of between die and punch were controlled for obtaining the reasonable shear characteristics.

적혈구 변형성과 혈액유변학적 고찰 (Red Blood Cell Deformability and its Hemorheological Consideration)

  • 구윤희;정리쥬엔;박명수;신세현;서장수
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2004년도 추계학술대회
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    • pp.1505-1509
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    • 2004
  • The suspension of hardened red blood cells (RBCs) differs from the suspension of normal RBCs with respect to their rheological behavior. The deformability of normal and hardened RBCs (obtained by heating blood at $49^{\circ}C$ or by incubating RBCs in a solution of hydrogen peroxide) was measured with a slit diffractometer and RBC suspension viscosity was measured with a rotational viscometer. The peroxide-treated RBCs showed a significant decrease of the deformability and their suspension viscosity increased over a range of shear rates. The suspension viscosity of the heated RBCs, however, where the deformability is even lower than that of the peroxide-treated RBCs, was slightly higher than that of the normal RBC suspension in the high shear rates. The present study found that not all rigid cells cause an increase of blood viscosity at high shear rate, and therefore that decreased membrane deformability is not predictive of high-shear blood viscosity.

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Vanishing 혼합재의 강성 특성 (Stiffness Characteristics of Vanishing Mixtures)

  • 쭝꽝훙;엄용훈;이창호;이종섭
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2008년도 춘계 학술발표회 초청강연 및 논문집
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    • pp.71-77
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    • 2008
  • Microstructural changes may arise due to the particle vanishing, fluid diffusion, heating, etc. This study focuses on the changes in small-strain shear stiffness in k0 loading produced by local straining in particular system made of sand-salt mixtures. Local strains were induced by dissolution of salt particles. Experiments were carried out in a conventional oedometer cell equipped with bender elements. Axial displacement and shear wave signals are recorded at each loading stage and during saturation process. Experimental data showed that microstructural changes due to particle vanishing were clearly captured by using shear wave measurement. Saturation of sand-salt mixture at a larger axial stress did not always create a more condense soil at the end of loading stage. Sand-salt mixture is useful for laboratory test on controlled artificial specimen.

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Ti 합금 형단조에서의 소성 해석 및 전단 밴드 분석 (A Numerical Analysis for Plastic Deformation of a Ti Alloy and a study for Shear Band Analysis)

  • 윤수진;손영일;은일상
    • 한국추진공학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.1-12
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    • 2000
  • 유도탄의 성능 향상을 위해 추진기관의 경량화가 요구되고 있으며 연소관 모타 마개의 경우, Ti 합금 (Ti-6Al-4V)이 사용되고 있다. 제작 과정 중에 열간 형단조 공정이 이용되나 이 과정에서 Ti alloy의 좁은 성형 온도 구간 관계로 단조시 국부적 소성 변형 집중에 의한 결함이 단조품의 다수 생성되며, 심한 경우 전단 파단까지 이르고 있다. 성형 과정에서 금형과의 접촉에 의한 Ti 합금 온도 하강이 전단 파단 발생과 밀접한 관계를 갖고 있으며 따라서 각 단조 조건에 따른 Ti 합금의 내부 및 표면에 대한 변형 및 온도의 분포가 관찰되었다. 아울러 전단 밴드 형성에 대한 별도의 분석도 포함되었다.

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계면 전단응력이 있을 때와 없을 때 하강하는 난류액막에 대한 개선된 열전달 예측 모델 (An Improved Heat Transfer Prediction Model for Turbulent Falling Liquid Films with or Without Interfacial Shear)

  • Park, Seok-Jeong;Chun, Moon-Hyun
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제27권2호
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    • pp.189-202
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    • 1995
  • 계면 전단응력이 있을 때와 없을 때 가열 또는 응축되면서 하강하는 난류액막의 열전달 계수를 예측하기 위한 개선된 방법을 제시하였다. 특히 큰 계면 전단응력이 있을 때 하강하는 난류액막에 적용할 수 있도록 Mudawwar와 El-Masri의 준 실험적 난류모델을 수정하여 Yih와 Liu가 제안한 통합적 접근방법에 사용한 와류점성모델대신에 사용하였다. 광범위한 크기의 계면전단응력에 대해 액막 레이놀즈 수 대액체막 두께 및 접근적 열전달 계수를 개선된 방법과 다른 여러 기존 방법으로 예측하여 실험값들과 비교하였다. 그 결과 일반적으로 수정한 모델과 예측한 값이 다른 기존 모델로 예측한 값보다 실험 치와 더밀접하게 일치하는 것을 보여주었다.

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Why Are Cool Structures in the Universe Usually Filamentary?

  • 송인혁;최광선;이시백;전홍달
    • 천문학회보
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    • 제44권1호
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    • pp.48.4-48.4
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    • 2019
  • Small-scale shear flows are ubiquitous in the universe, and astrophysical plasmas are often magnetized. We study the thermal condensation instability in magnetized plasmas with shear flows in relation to filamentary structure formation in cool structures in the universe, representatively solar prominences and supernova remnants. A linear stability analysis is extensively performed in the framework of magnetohydrodynamics (MHD) with radiative cooling, plasma heating and anisotropic thermal conduction to find the eigenfrequencies and eigenfunctions for the unstable modes. For a shear velocity less than the Alfven velocity of the background plasma, the eigenvalue with the maximum growth rate is found to correspond to a thermal condensation mode, for which the density and temperature variations are anti-phased (of opposite signs). Only when the shear velocity in the k-direction is near zero, the eigenfunctions for the condensation mode are of smooth sinusoidal forms. Otherwise each eigenfunction for density and temperature is singular and of a discrete form like delta functions. Our results indicate that any non-uniform velocity field with a magnitude larger than a millionth of the Alfven velocity can generate discrete eigenfunctions of the condensation mode. We therefore suggest that condensation at discrete layers or threads should be quite a natural and universal process whenever a thermal instability arises in magnetized plasmas.

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