• 제목/요약/키워드: anisotropic model

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식생된 개수로 흐름에서의 난류의 비등방성 (Anisotropy of Turbulence in Vegetated Open-Channel Flows)

  • 강형식;최성욱
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제38권10호
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    • pp.871-883
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    • 2005
  • 본 논문은 식생된 개수로 흐름에서 난류의 비등방성이 평균유속 및 난류구조에 미치는 영향을 파악하기 위한 수치모의 연구이다. 비등방성 난류모형인 레이놀즈응력모형을 이용하여 식생이 없는 일반 개수로 흐름과 침수 및 정수식생된 개수로 흐름에서의 평균유속 및 난류구조를 수치모의하였다. 수치모의 결과를 기존의 실험결과 및 k-$\epsilon$ 모형과 응력대수식모형에 의한 계산 결과와 비교하였다. 식생이 없는 일반 개수로 흐름과 정수식생된 개수로 흐름에서의 평균유속과 레이놀즈응력을 계산한 결과 등방성 및 비등방성 난류모형에 의한 해석 결과의 차이가 거의 나타나지 않았다. 즉, 난류의 비등방성의 영향이 매우 작은 것으로 나타났다. 그러나 자유수면 및 바닥 근처에서 발생되는 난류의 감쇠효과에 의한 난류의 비등방성은 레이놀즈응력이 가장 잘 예측하는 것으로 나타났다. 침수식생된 개수로 흐름의 경우 식생높이 부근에서 난류의 비등방성이 강하게 발생하는 것으로 나타났다. 계산된 평균유속 및 난류구조는 레이놀즈응력모형이 다른 모형 보다 가장 정확한 예측을 수행하였으며, 등방성 모형인 k-$\epsilon$ 모형은 식생높이 보다 높은 영역에서 평균유속 및 난류강도를 각각 과대 및 과소 예측하는 것으로 나타났다. 또한 계산된 결과를 이용하여 식생된 개수로 흐름에서의 부유사량을 산정한 결과 등방성 난류모형이 부유사량을 과소 산정하는 것으로 나타났다.

반복재하 평판재하시험의 유한요소해석을 이용한 변형계수의 추정기법 (An Evaluation Method of Deformation Moduli using Finite Element Analysis of Cyclic Plate Load Tests)

  • 오세붕;서원석;권오균
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제8권6호
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    • pp.61-68
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    • 2007
  • 본 연구에서는 비등방경화 구성모델을 이용하여 반복재하 평판재하시험에 대한 유한요소해석을 수행하였다. 이 때 구성모델은 ABAQUS 코드에서 제공하는 사용자 서브루틴에 적용하였다. 평판재하시험의 해석결과를 이용하여 영계수와 변형률을 역계산 하였으며 입력된 변형계수와 비교한 결과 적절하게 계산할 수 있는 것으로 판단되었다. 이러한 기법을 토대로 평판재하시험 사례에 대한 적용을 수행하였다. 이로부터 변형률에 따른 변형계수의 변화를 반복재하 평판재하시험 결과로부터 실용적으로 획득하는 것이 가능하였다.

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Numerical modelling for monitoring the hysteretic behaviour of CFRP-retrofitted RC exterior beam-column joints

  • Mahini, Seyed S.;Ronagh, Hamid R.
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제38권1호
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    • pp.27-37
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    • 2011
  • This paper presents the results of a study on the capability of nonlinear quasi-static finite element modelling in simulating the hysteretic behaviour of CFRP and GFRP-retrofitted RC exterior beam-column joints under cyclic loads. Four specimens including two plain and two CFRP/GFRP-strengthened beam-column joints tested by Mahini and Ronagh (2004) and other researchers are modelled using ANSYS. Concrete in compression is defined by the modified Hognestad model and anisotropic multi-linear model is employed for modelling the stress-strain relations in reinforcing bars while anisotropic plasticity is considered for the FRP composite. Both concrete and FRP are modelled using solid elements whereas space link elements are used for steel bars considering a perfect bond between materials. A step by step load increment procedure to simulate the cyclic loading regime employed in the testing. An automatically reforming stiffness matrix strategy is used in order to simulate the actual seismic performance of the RC concrete after cracking, steel yielding and concrete crushing during the push and pull loading cycles. The results show that the hysteretic simulation for all specimens is satisfactory and therefore suggest that the numerical model can be used as an inexpensive tool to design of FRP-strengthened RC beam-column joints under cyclic loads.

피에조콘 시험의 유한요소 해석 II (Finite Element Analysis of Piezocone Test II)

  • 김대규;김낙경
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제16권4호
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    • pp.191-199
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    • 2000
  • 본 연구에서는 피에조콘 시험의 유한요소해석을 수행하였다. 이를 위하여 점탄소성 bounding surface 모델, 가상일의 방정식(virtual work equation) 및 theory of mixtures를 Updated Lagrangian reference frame에서 formulation하였다. 결과적으로 구성된 유한요소 formulation을 컴퓨터 프로그래밍 하였으며 유한요소해석에서 얻은 콘 저항치, 과잉간극수압 및 간극수압소산 등의 결과를 실험치와 비교 분석하였으며 피에조콘 주변의 응력, 변형율 및 과잉간극수압의 contour를 유한요소해석에서 구하여 이를 고찰하였다. 비등방성 및 점성이 추가된 구성모델을 사용함으로서 응력의 비등방성 및 관입속도를 효과적으로 simulation할 수 있었다. 유한요소 Formulation 과정은 'I' 결과는 'II'에서 설명된다.

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Powder Packing Behavior and Constrained Sintering in Powder Processing of Solid Oxide Fuel Cells (SOFCs)

  • Lee, Hae-Weon;Ji, Ho-Il;Lee, Jong-Ho;Kim, Byung-Kook;Yoon, Kyung Joong;Son, Ji-Won
    • 한국세라믹학회지
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    • 제56권2호
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    • pp.130-145
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    • 2019
  • Widespread commercialization of solid oxide fuel cells (SOFCs) is expected to be realized in various application fields with the advent of cost-effective fabrication of cells and stacks in high volumes. Cost-reduction efforts have focused on production yield, power density, operation temperature, and continuous manufacturing. In this article, we examine several issues associated with processing for SOFCs from the standpoint of the bimodal packing model, considering the external constraints imposed by rigid substrates. Optimum compositions of composite cathode materials with high volume fractions of the second phase (particles dispersed in matrix) have been analyzed using the bimodal packing model. Constrained sintering of thin electrolyte layers is also discussed in terms of bimodal packing, with emphasis on the clustering of dispersed particles during anisotropic shrinkage. Finally, the structural transition of dispersed particle clusters during constrained sintering has been correlated with the structural stability of thin-film electrolyte layers deposited on porous solid substrates.

Regularized Multichannel Blind Deconvolution Using Alternating Minimization

  • James, Soniya;Maik, Vivek;Karibassappa, K.;Paik, Joonki
    • IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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    • 제4권6호
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    • pp.413-421
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    • 2015
  • Regularized Blind Deconvolution is a problem applicable in degraded images in order to bring the original image out of blur. Multichannel blind Deconvolution considered as an optimization problem. Each step in the optimization is considered as variable splitting problem using an algorithm called Alternating Minimization Algorithm. Each Step in the Variable splitting undergoes Augmented Lagrangian method (ALM) / Bregman Iterative method. Regularization is used where an ill posed problem converted into a well posed problem. Two well known regularizers are Tikhonov class and Total Variation (TV) / L2 model. TV can be isotropic and anisotropic, where isotropic for L2 norm and anisotropic for L1 norm. Based on many probabilistic model and Fourier Transforms Image deblurring can be solved. Here in this paper to improve the performance, we have used an adaptive regularization filtering and isotropic TV model Lp norm. Image deblurring is applicable in the areas such as medical image sensing, astrophotography, traffic signal monitoring, remote sensors, case investigation and even images that are taken using a digital camera / mobile cameras.

Ground support performance in deep underground mine with large anisotropic deformation using calibrated numerical simulation (case of mine-H)

  • Hu, Bo;Sharifzadeh, Mostafa;Feng, Xia-Ting;Talebi, Roo;Lou, Jin-Fu
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제21권6호
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    • pp.551-564
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    • 2020
  • High-stress and complex geological conditions impose great challenges to maintain excavation stability during deep underground mining. In this research, large anisotropic deformation and its management by support system at a deep underground mine in Western Australia were simulated through three-dimensional finite-difference model. The ubiquitous-joint model was used and calibrated in FLAC3D to reproduce the deformation and failure characteristics of the excavation based on the field monitoring results. After modeling verification, the roles of mining depth also the intercept angle between excavation axis and foliation orientation on the deformation and damage were studied. Based on the results, quantitative relationships between key factors and damage classifications were presented, which can be used as an engineering tool. Subsequently, the performance of support system installation sequences was simulated and compared at four different scenarios. The results show that, first surface support and then reinforcement installation can obtain a better controlling effect. Finally, the influence of bolt spacing and ring spacing were also discussed. The outcomes obtained in this research may play a meaningful reference for facing the challenges in thin-bedded or foliated ground conditions.

직교 이방적 사질토의 미시역학적 탄소성 모델링: I. 정식화 (Elastic-plastic Micromechanics Modeling of Cross-anisotropic Granular Soils: I. Formulation)

  • 정영훈;정충기
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제23권3호
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    • pp.77-88
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    • 2007
  • 본 연구에서는 사질토의 탄성 및 탄소성 거동을 모사하기 위한 미시역학 기반의 구성 모델을 개발하였다. 개발 모델은 접촉 방향의 공간 분포를 통계적으로 처리한 조직 이방성, 응력비에 따른 조직 이방성의 변화, 간극비 변화에 따른 접촉점 수의 변화, 그리고 미시적 탄성-탄소성 접촉 강성을 고려하였다. 금속 재료에 대한 시험결과를 이용하여 미시적 탄소성 접촉 강성 모델을 수직 접촉력과 입자의 항복 접촉력에 대한 거듭제곱 함수의 형태로 유도하였다. 모델 변수를 정량적으로 평가하기 위해 직교 이방 탄성 계수의 근사식을 유도하였다.

혼합 등방-이동 경화규칙에 기초한 자동차용 알루미늄합금 및 Dual-Phase 강 판재의 스프링백 예측 (Spring-back Evaluation of Automotive Sheets Based on Combined Isotropic-Kinematic Hardening Rule)

  • 이명규;김대용;정관수
    • 소성∙가공
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    • 제13권1호
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    • pp.15-20
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    • 2004
  • 본 연구에서는 자동차용 판재 성형시 발생하는 스프링백을 정확히 예측하기 위하여, 수정된Chaboche형에 기초한 혼합형 등방-이동경화규칙이 개발되었다. 또한 판재의 이방성을 위하여 최근 개발된 Barlat의 YId2000-24 비이차 비이방성 항복 함수가 이용되었다. 단순인장실험과 인장/압축(압축/인장) 실험에 의하여 Bauschinger 및 transient 거동과 비이방성이 측정되었으며, 유한요소해석에 의한 구성방정식의 검증을 위해 실제 자동차 부품을 부분 변형시킨 double S-rail이 제작되었다. 수정된 Chaboche 형 조성방정식과 비등방 항복함수를 적용한 유한요소에 의한 수치해석의 결과는 굽힘에 의한 스프링백과 비틀림에 있어서 실험과 잘 일치함을 알 수 있었다.

1,2차 첨가제가 이방성 $SrO-5.7Fe_2O_3$의 자기적 특성에 미치는 효과 (A Study on the Effects of first and second additives Magnetic Characteristics of Anisotropic $SrO-5.7Fe_2O_3$.)

  • 송준태;신용덕;정인영;진홍범
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1990년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.239-242
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    • 1990
  • The effect of $CaCo_3$, $SrCo_3$, $SiO_2$ and $H_3BO_3$ in the range of 0.1-1.0 wt% on strontium ferrites consisting of the magnetoplumbite phase $SrO-5.7Fe_2O_3$ were investigated. The hysteresis loop, density, demagnetization curve and the intrinsic coercive force were measured on anisotropic ferrite. The particle diameter and 0.5(wt%) of second additive $CaCo_3$ is particularly important for the properties of anisotropic ferrite. When the particle diameter is decreased from 1.98(${\mu}m$) to 1.07(${\mu}m$), the remance is increased from 2900 to 4010(G) and the coercive force from 2150 to 2850(Oe) at a sintering temperature 1230 ($^{\circ}C$). Remance Br(G), coercleve force(Oe) and maximum energy product of sample A-16 are87(%), 56(%), 67(%) of S-W model theoretical value.

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