Jung, Na Young;Rachmilevitch, Itay;Sibiger, Ohad;Amar, Talia;Zadicario, Eyal;Chang, Jin Woo
Journal of Korean Neurosurgical Society
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제62권6호
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pp.712-722
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2019
Objective : Although magnetic resonance guided focused ultrasound (MRgFUS) has been used as minimally invasive and effective neurosurgical treatment, it exhibits some limitations, mainly related to acoustic properties of the skull barrier. This study was undertaken to identify skull characteristics that contribute to optimal ultrasonic energy transmission for MRgFUS procedures. Methods : For ex vivo skull experiments, various acoustic fields were measured under different conditions, using five non-embalmed cadaver skulls. For clinical skull analyses, brain computed tomography data of 46 patients who underwent MRgFUS ablations (18 unilateral thalamotomy, nine unilateral pallidotomy, and 19 bilateral capsulotomy) were retrospectively reviewed. Patients' skull factors and sonication parameters were comparatively analyzed with respect to the cadaveric skulls. Results : Skull experiments identified three important factors related skull penetration of ultrasound, including skull density ratio (SDR), skull volume, and incidence angle of the acoustic rays against the skull surface. In clinical results, SDR and skull volume correlated with maximal temperature (Tmax) and energy requirement to achieve Tmax (p<0.05). In addition, considering the incidence angle determined by brain target location, less energy was required to reach Tmax in the central, rather than lateral targets particularly when compared between thalamotomy and capsulotomy (p<0.05). Conclusion : This study reconfirmed previously identified skull factors, including SDR and skull volume, for successful MRgFUS; it identified an additional factor, incidence angle of acoustic rays against the skull surface. To guarantee successful transcranial MRgFUS treatment without suffering these various skull issues, further technical improvements are required.
인간동력항공기의 날개는 고세장비의 형상을 가지고 있어 큰 굽힘변위가 발생한다. 본 논문에서는 고세장비 형상의 날개가 가지는 구조적인 한계를 붙임각을 변경함으로써 개선하고자 하였다. 날개의 익형 및 단면형상을 고정시킨 후 동일 수준의 양력 발생을 만족시킨다는 전제하에 붙임각의 변경에 따른 날개 끝단의 굽힘변위 변화 경향을 관측하였다. 이를 위해 유한날개의 양력, 항력, 모멘트 하중을 날개의 각 섹션에 분포시켰다. 그리고 EDISON의 "geometrically exact beam (GEB)" 프로그램과 "Variational Asymptotic Beam Sectional Analysis (VABS)" 단면해석 프로그램을 사용하여 변경된 설계안의 구조 안전도를 평가하였다. 또한, 다물체 동역학 해석 프로그램 DYMORE를 이용하여 본 논문에서 예측한 날개의 끝단 변위 예측값을 비교 검증하였다.
폭발 해석 모델의 해석 방법은 직접적 해석과 간접적 해석으로 구별되며, 간접적 해석으로는 반경험적 해석 방법과 수치 해석적 방법으로 나뉜다. 본 연구에서는 반경험적 모델 해석의 프로그램인 ELS 폭발 해석 프로그램의 적용성을 평가하기 위해, 단순 해석 모델을 선정하고 다양한 반경험적 해석 프로그램인 AT-Blast, RC-Blast와 Kinney와 Graham의 경험식을 이용하여 자유 공중 폭발과 지표면 폭발에서의 폭발 하중 특성을 검토하였다. 단순 해석 모델에 대해 환산거리와 입사각에 대한 폭발 압력을 해석한 결과, 자유 공중 폭발 해석에서 환산거리의 범위는 $0.3{\sim}0.461m/kg^{1/3}$이고, 지표면 폭발 해석에서 환산거리의 범위는 $0.378{\sim}0.581m/kg^{1/3}$ 일 때 적합한 해석을 수행할 수 있으며, 입사각의 경우에는 $45^{\circ}$ 이내에서 해석한 결과가 적합한 것으로 판단된다.
본 연구는 산악 지형의 레이더(SAR) 영상자료에서 흔히 볼 수 있는 지형의 기복에 의한 화소값의 왜곡 보정과 관련된 것이다. 연구 자료로는 RADARSAT 위성에서 얻어진 서울 남쪽 관악산과 안양 지역의 SAR 영상자료를 이용하였고, 영상자료의 보정을 위하여 SAR 영상과 유사 한 해상력을 갖춘 수치고도자료(digital elevation model)를 제작하였다. 레이더 영상자료는 먼저 각 화소가 가지고 있는 기하학적 왜곡을 보정하여 정확한 지도좌표에 등록함으로써, 수치고도자 료로부터 각 화소 지점의 구체적인 지형적 특성에 관한 자료를 산출하였다. 영상의 각 화소값에 미치는 지형적 영향을 분석하기 위한 기하학적 인자로서 각 지점에 입사되는 레이더파와 경사면 의 연직선이 이루는 유효입사각(local incidence angle)을 산출하였다. 수치지도로 제작된 임상도 를 이용하여 동일한 임분특성을 가지고 있는 산림내에서 얻어지는 레이더 반사치와 유효입사각의 관계를 분석하였다. 영상자료의 지형효과 보장은 실험적인 방법에 의하여 수행되었는데, 유효입사 각과 레이더 반사치와의 관계에서 도출된 지형에 의한 영향을 나타내는 수식을 적용하였다. 보정 결과는 육안에 의한 영상의 비교와 함께 현지자료를 이용하여 검증하였다.
비선형 스프링 모델과 섭동법을 기초로 비선형 균열면에 경사 입사된 초음파에 의해 발생되는 2차 고조파 초음파의 크기를 계산하였다. 비선형 균열계면에서 만들어지는 반사파와 굴절파의 기본주파수 성분과 2차 고조파 성분의 크기를 입사각과 균열계면의 계면강성을 변화키면서 조사하였다. 계면강성에 관계없이 균열계면이 초음파 진행 방향과 비슷한 경우 반사와 굴절파 모두에서 2차 고조파의 발생은 거의 없었지만, 그렇지 않은 경우에는 계면 입사각은 물론 계면 강성에 따라 2차 고조파의 크기는 크게 변화하였다. 투과파는 물론 반사파에서도 2차 고조파 성분이 유의성 있게 발생됨을 수치 해석을 통해 확인하였다.
본 논문에서는 원자력 발전소에서 사용되는 디지털 모듈을 포함하는 캐비닛의 전자파 차폐효과를 외부 전파원과 내부 디지털 모듈의 배치 변화에 따라 분석하였다. 차폐효과를 분석하기 위해서 FEKO EM 시뮬레이션 툴을 사용하여 캐비닛과 모듈을 모델링하였으며, 캐비닛의 유무에 따른 전계값을 통해서 차폐효과 분포를 도출하였다. 차폐효과는 2.4 GHz 주파수에서 캐비닛에 대한 입사각, 편파 그리고 모듈의 간격에 따라 관찰하였다. 결과 검증을 위해 차폐효과 측정용 다이폴안테나를 설계 및 제작하고 이를 활용해 캐비닛의 차폐효과를 측정하였다. 결과에 따르면 캐비닛 구조는 입사되는 전파의 편파가 지면에 수평하고, 디지털 모듈간의 간격이 넓을 때 더 높은 차폐효과를 기대 할 수 있는 것으로 분석되었다.
In this paper, we investigated the liquid crystal(LC) alignment and generation of pretilt angle by using photo-alignment techniques on two kinds of polyimide(Pl) surface. It was found that the uniform alignment for nematic(N) LC is obtained in a cell with slanted UV light irradiation on PI surface without side-chain. We successfully observed that the pretilt angle of NLC is generated about 3.3 degrees in a cell with an incidence angle of 70 degrees on PI surface without side chain. It is considered that the pretilt angle generation in NLC is attributed to interaction between the LC molecular and the polymer.
Chen, Cong;Dai, Bingyu;Wieczorek, Niccolo;Unglaub, Julian;Thiele, Klaus
Wind and Structures
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제35권4호
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pp.255-268
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2022
Light-weight or low-damped structures may encounter the unsteady galloping instability that occurs at low reduced wind speeds, where the classical quasi-steady assumption is invalid. Although this unsteady phenomenon has been widely studied for rectangular cross sections with one side perpendicular to the incidence flow, the effect of the mean wind angle of attack has not been paid enough attention yet. With four sectional models of different side ratios and geometric shapes, the presented research focuses on the effect of the wind angle of attack on unsteady galloping instability. In static tests, comparatively strong vortex shedding force was noticed in the middle of the range of flow incidence where the lift coefficient shows a negative slope. In aeroelastic tests with a low Scruton number, the typical unsteady galloping, which is due to an interaction with vortex-induced vibration and results in unrestricted oscillation initiating at the Kármán vortex resonance wind speed, was observed for the wind angles of attack that characterize relatively strong vortex shedding force. In contrast, for the wind angles of attack with relatively weak shedding force, an "atypical" unsteady galloping was found to occur at a reduced wind speed clearly higher than the Kármán-vortex resonance one. These observations are valid for all four wind tunnel models. One of the wind tunnel models (with a bridge deck cross section) was also tested in a turbulent flow with an intensity about 9%, showing only the atypical unsteady galloping. However, the wind angle of attack with the comparatively strong vortex shedding force remains the most unfavorable one with respect to the instability threshold in low Scruton number conditions.
In order to design and analyze the performance of an axial-flow pump it is necessary to know the flow deviation, deflection angle and pressure loss coefficient as a function of the angle of incidence for the hydrofoil section in use. Because such functions are unique to the particular section, however, general correlation formulae are not available for the multitude of hydrofoil profiles, and such functions must be generated by either experiment or numerical simulation for the given or selected hydrofoil section. The purpose of present study is to generate design correlations for hydrofoils with double circular arc (DCA) camber by numerical analysis using a commercial code, FLUENT. The cascade configuration is determined by a combination of the inlet blade angle, blade thickness, camber angle, and cascade solidity, and a total of 90 cascade configurations are analyzed in this study. The inlet Reynolds number based on the chord and the inlet absolute velocity is fixed at 5${\times}$10$\^$5/. Design correlations are formulated, based on the data at the incidence angle of minimum total pressure loss. The correlations obtained in this way show good agreement with the experiment data collected at NASA with DCA hydrofoils.
Multivariate fluctuating pressures acting on a 2:1 rectangular section (2-D) with dimensions of 9 cm by 4.5 cm has been studied using wind tunnel experiments under uniform and smooth flow condition for various angles of wind incidence. Based on the variation of mean pressure coefficient distributions along the circumference of the rectangular section with angle of wind incidence, and with the aid of skin friction coefficients, three distinct flow regimes with two transition regimes have been identified. Further, variations of mean drag and lift coefficients, Strouhal number with angles of wind incidence have been studied. The applicability of Universal Strouhal number based on vortex street similarity of wakes in bluff bodies to the 2:1 rectangular section has been studied for different angles of wind incidence. The spatio-temporal correlation features of the measured pressure data have been studied using Proper Orthogonal Decomposition (POD) technique. The contribution of individual POD modes to the aerodynamic force components, viz, drag and lift, have been studied. It has been demonstrated that individual POD modes can be associated to different physical phenomena, which contribute to the overall aerodynamic forces.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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