본 연구에서는 SLM(Square Lattice Model)과 HLM(Hexagonal Lattice Model)을 개선하여 만든 RHLM(Rotated Hexagonal Model)을 제시하고, 이를 이용하여 양방향 보행 교통류의 시뮬레이션 모형을 개발하였다. $20{\times}20$의 400개 셀에서 진행되었으며, 시간의 변화에 따른 속도, 밀도, 교통류율로 평가하였다. 본 모형을 같은 조건에서 SLM과 비교해본 결과, 기존의 모형이 보행자의 움직임이 불필요한 동작과 비논리적 방향으로 이동하는 것을 모형에 반영하였다면, 본 모형은 보행자의 직진 움직임과 자연스러운 회피 방법을 통해 보행교통류의 최단경로 움직임을 표현할 수 있었다. 또한 보행교통류의 더 높은 곳에서 용량을 가지고 보행을 할 수 있는 현상을 반영할 수 있었고, 보행교통류의 경우 밀도가 높아지더라도 속도가 0이 되는 상황은 잘 일어나지 않는 것을 반영할 수 있음을 알 수 있었다.
보행교통류를 주제로 다양한 연구들이 진행되었지만 초기의 보행연구는 차량의 교통류이론을 그대로 적용하여 해석하기도 하였다. 최근 보행교통류에 대한 다양한 모형들이 제시되고 있으며, 특히 CA모형은 보행교통류를 위한 시뮬레이션 모형으로 빈번하게 사용되고 있다. 대표적인 CA 모형으로 가스입자의 움직임을 이용하여 양방향의 보행교통류를 설명하기도 하였는데 초기에는 정방형의 Gas-lattice 모형이 제안되었으며 이후에 정육방 Gas-lattice 모형을 이용하여 보행자의 움직임과 회피를 묘사하기도 하였다. 하지만 이러한 모형들은 보행자의 움직임을 편의임의보행으로 가정하였기 때문에 단일방향으로의 움직임만을 설명할 수 있었다. 본 연구에서 제시된 MLPM(the Multi-Layer Pedestrian Model)은 어떤 공간에서 복수개의 기종점을 가진 경우에도 현실적인 보행자의 움직임을 설명할 수 있는 모형이다.
Thermal-hydraulic performance has been analyzed for an advanced reactor core loaded with hexagonal fuel assemblies. Currently available CHF prediction models and data base for triangular lattice bundles have been thoroughly reviewed, and as a result the KfK-3 CHF correlation with limit CHFR of 1.235 has been determined to be most appropriate. The pressure drop model in COBRA-IV-I code has been modified for the analysis of triangular lattice rod bundles. In view of maximizing the thermal margin, the geometry of a hexagonal fuel assembly, such as rod diameter and rod pitch, has been optimized with a fixed fuel assembly cross sectional area The optimum value of the moderator-to-fuel volume ratio is estimated to lie between 0.65 to 1 with 9.5 mm rod diameter. The thermal margin of these hexagonal fuel assemblies in the AP600 core has been evaluated and compared with that of square lattice fuel assemblies such as VANTAGE-5H and KOFA. The analysis result shows that the performances of hexagonal fuel assemblies are more favorable than the square fuel assemblies in the aspect of steady-state overpower margin.
The hexagonal nodal code RENUS has been enhanced to handle irregularly deformed hexagonal assemblies. The underlying RENUS methods involving triangle-based polynomial expansion nodal (T-PEN) and corner point balance (CPB) were extended in a way to use line and surface integrals of polynomials in a deformed hexagonal geometry. The nodal calculation is accelerated by the coarse mesh finite difference (CMFD) formulation extended to unstructured geometry. The accuracy of the unstructured nodal solution was evaluated for a group of 2D SFR core problems in which the assembly corner points are arbitrarily displaced. The RENUS results for the change in nuclear characteristics resulting from fuel deformation were compared with those of the reference McCARD Monte Carlo code. It turned out that the two solutions agree within 18 pcm in reactivity change and 0.46% in assembly power distribution change. These results demonstrate that the proposed unstructured nodal method can accurately model heterogeneous thermal expansion in hexagonal fueled cores.
본 논문에서는 콘형 복합재 격자구조체의 구조안전성 평가 기법에 대해 연구를 수행하였다. 콘형 복합재격자구조체의 구조안전성 평가는 유한요소해석을 통해 수행되었다. 구조안전성 평가를 위한 유한요소모델은 솔리드 요소를 사용하여 생성하였다. 섬유 교차부와 비교차부의 물성 차이를 고려하기 위해 섬유 체적률을 고려한 기계적 물성을 적용하였다. 구조해석 기법의 검증을 위해 콘형 복합재 격자구조체의 압축 시험을 수행하였다. 시험과 해석의 비교 결과, 약 2%의 변위 오차가 발생하여 잘 일치하는 것을 확인하였다.
The deformation mechanism of hexagonal close-packed materials is quite complicate including slips and twins. A deformation mechanism, which accounts for both slip and twinning, was investigated for polycrystalline hop materials. The model was developed in a finite element polycrystal model formulated with initial strain method where the stiffness matrix in FEM is based on the elastic modulus. We predicted numerically the texture of Mg alloy(AZ31B) sheet by using FEM based on crystal plasticity theory. Also, we introduced the recrystallized texture employed the maximum energy release theory after rolling. From the numerical study, it was clarified that the shrink twin could not be the main mechanism for shortening of c-axis, because the lattice rotation due to twin rejects fur c-axis to become parallel to ND(normal direction of plate). It was showed that the deformation texture with the pyramidal slip gives the ring type pole figure having hole in the center.
본 실험에서는 레이저 간섭 리소그래피를 이용한 2차원 나노 패턴을 형성하였고, 수열합성법을 이용하여 90 도에서 ZnO 나노 기둥을 ZnO/Si 기판 상에 제작 하였다. ZnO 버퍼층은 스퍼터를 이용하여 200도, Ar 분위기에서 증착 하였으며, 레이저 간섭 리소그래피를 이용하여 두 번의 노광을 통해 2차원 나노 패턴을 형성하였다. 먼저, 최적화된 포토레지스트를 ZnO/Si 기판 위에 도포하고, 2500rpm에서 30초간 스핀코팅 한 후, 첫번째 노광을 실시 하였고, ZnO/Si 기판을 회전시켜 첫번째 노광과 교차 시킨 다음 두 번째 노광을 통해 교차하는 부분만 현상되도록 하였다. 기판의 회전 및 기판과 입사 레이저 사이의 각도를 조절하여 제작된 나노 패턴의 종류는 square lattice, centered rectangular lattice, oblique lattice, hexagonal lattice, rectangular lattice, 5가지로, 2차원의 모든 격자를 제작 하였다. 저온 수열합성법에서는 Na citrate를 형상제어제 (surfactant ions)로 사용하여 ZnO 나노 기둥을 형성하였다. $NH_4OH$를 이용하여 용액의 pH를 조절하였고, Zn nitrate hexahydrate를 Zn의 원료 물질로 사용하였다. 2차원 나노 패턴의 3차원 형태는 Atomic force microscopy (AFM, Veeco instruments, USA)를 이용하여 접촉 모드에서 관찰하였고, ZnO 나노 구조는 주사 전자 현미경 (FE-SEM, Model: JSM-6701F, Tokyo, Japan) 를 통하여 분석 하였다. 나노 패턴의 AFM 분석 결과 ZnO/Si 기판상에 포토레지스트가 주기적인 배열을 가지는 것을 확인하였고, ZnO/Si 기판상에 포토레지스트가 완전히 현상된 부분이 일정한 배열을 가지는 것을 확인하였다. 포토레지스트가 현상되어 기판의 표면이 드러난 부분의 크기는 약 250nm로 측정되었다. ZnO 나노 구조의 FE-SEM 분석 결과, 각각의 나노 구조가 나노패턴 중 완전히 현상된 부분만을 통하여 성장되었다는 것을 확인하였고, 형상 제어제로 사용된 Na citrate의 첨가 여부에 따라 나노 구조의 모양이 변화되었다는 것을 알 수 있었다. Na citrate 가 첨가된 나노 기둥의 경우 약 500nm의 길이를 가지는 하나의 기둥 형태로 성장하였다는 것을 확인하였다.
This paper presents a comparison of homogenization techniques implemented in the APOLLO3 platform for transport core calculations: standard scalar flux weighting and new flux-moment homogenization, in different combinations with (or without) leakage models. Besides the historical B1-homogeneous model, a new B-heterogeneous one has indeed been implemented recently in the two/three-dimensional-transport solver using the method of characteristics. First analyses have been performed on a very simple Sodium Fast Reactor core with a regular hexagonal lattice. They show that using the heterogeneous leakage model in association with flux-moment homogenization strongly improves the prediction of $k_{eff}$ and void reactivity effects. These good results are confirmed when the application is done to the fissile assemblies of the more complex CFV (Low Void Effect) core of the ASTRID (Advanced Sodium Technological Reactor for Industrial Demonstration) project of sodium-cooled fast breeder reactor (Generation IV).
본 연구에서는 재료 결정격자의 기본단위나 결정립의 형상등 가장 기본적인 형태가 6각형이라는 점에 착안하여 취성재료의 파손모델로 부재들의 결손을 이용하는 결손확률모델을 제안하여 부재결손에 따른 각각의 파손 해석모델과 결손확률을 구한다. 그리고 비결손모델에서 구한 기본인장하중을 기초로 하여 해석하고자 하는 하중하에서 각각의 파손해석모델을 모델링하여 유한요소법으로 부재결손에 따른 요소중심에서의 최대주응력을 구하여 이론극한인장강도와의 비와 결손확률로 취성재료의 파손확률을 구한다. 또한 취성정도에 따른 균열길이에 대한 치수 매개변수를 구함으로써 재료강 도 연구에 기초가 되게 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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