An analysis of lateral hydrodynamic forces of compressor labyrinth seals is presented. Basic equations are derived using a two-control-volume model for compressible flow. Blasius' wall friction-factor formula and jet flow theory are used for the calculaton of wall shear stresses and recirculation velocity in the cavity. Linearized zeroth-order and first-order perturbation equations are developed for a small motion about the centered position by expansion in the eccentricity ratio. Integraton of the resultant first-order pressure distribution over the seal defines the rotordynamic coefficients. As an application a rotordynamic analysis of the balance drum labyrinth seal found in an ethylene regrigeration copmressor is carried out. The rotordynamic characteristic results of the labyrinth seal are presented and compared with other types of seals, honeycomb seal and smooth seal.
The Observational Method proposed by Terzaghi can be applied for the safe and economic construction projects where the exact prediction of the behavior of the structures is difficult as in the underground excavation. The method consists of measuring lateral displacement, ground settlement and axial force of supports in the earlier stage of the construction and back analysis technique to find the best fit design parameters such as earth pressure coefficient, subgrade reaction etc, which will minimize the gap between calculated displacement and measured displacement. With the results, more reliable prediction of the later stage can be obtained. In this study, back analysis programs using the Direct Method, based on the Hill Climbing Method were made and evaluated, and to overcome the limits of the method, Genetic Algorithm(GA) was applied and tested for the actual construction cases.
본 논문은 인천국제공항철도에서 운행하고 있는 전동차의 동적특성시험을 수행한 결과이다. 인천국제공항철도의 직통형 전동차는 국내 처음으로 120km/h로 주행한 차량으로 탈선계수를 공차와 만차로 구분하여 측정하였다. 탈선계수측정결과 탈선에 대한 안전성을 판단할 때 가장 기본적인 지표로 사용하는 탈선계수는 공차 때가 만차 때보다 높게 나타났으며, 공차와 만차 모두 0.8 미만이었다. 속도에 따른 탈선계수는 80km/h를 전후한 속도 대역으로 운행하는 구간이 선로상태가 좋지 않은 구간으로서 탈선계수도 증가하는 것으로 나타났다. 횡압은 공차 때에는 2.1톤 미만이었으며, 만차 때에는 2.4톤 미만으로 발생하였다. 인천국제공항철도 전동차가 120km/h 주행에서도 안전함을 탈선계수 실측에 의해 확인하였다. 그러나 본 논문에서 적용된 평가방법의 경우 시험방법이 복잡하고, 측정장치 설치의 어려움이 있으며, 비용이 많이 드는 단점이 있었다. 따라서 측정이 간단한 방법으로 영업운전에서도 차량의 안전성을 확인할 수 있는 방안이 연구되어야 할 것이다.
Fatahi, Behzad;Basack, Sudip;Ryan, Patrick;Zhou, Wan-Huan;Khabbaz, Hadi
Geomechanics and Engineering
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제7권5호
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pp.495-524
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2014
To investigate the soil-pile interactive performance under lateral loads, a set of laboratory model tests was conducted on remoulded test bed of soft clay and medium dense sand. Then, a simplified boundary element analysis had been carried out assuming floating pile. In case of soft clay, it has been observed that lateral loads on piles can initiate the formation of a gap, soil heave and the tension crack in the vicinity of the soil surface and the interface, whereas in medium dense sand, a semi-elliptical depression zone can develop. Comparison of test and boundary element results indicates the accuracy of the solution developed. However, in the boundary element analysis, the possible shear stresses likely to be developed at the interface are ignored in order to simplify the existing complex equations. Moreover, it is unable to capture the influence of base restraint in case of a socketed pile. To bridge up this gap and to study the influence of the initial stress state and interface parameters, a field based case-study of laterally-loaded pile in layered soil with socketed tip is explored and modelled using the finite element method. The results of the model have been verified against known field measurements from a case-study. Parametric studies have been conducted to investigate the influence of the coefficient of lateral earth pressure and the interface strength reduction factor on the results of the model.
Bin Han ;Xiaoliang Zhu;Bao-Wen Yang;Aiguo Liu;Yanyan Xi ;Lei Liu ;Shenghui Liu;Junlin Huang
Nuclear Engineering and Technology
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제55권10호
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pp.3775-3786
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2023
Mixing Vane Grid (MVG) is one of the most important structures in fuel assembly due to its high performance in mixing the coolant and ultimately increasing Critical Heat Flux (CHF), which avoids the temperature rising suddenly of fuel rods. To evaluate the mixing performance of the MVG, a Total Diffusion Coefficient (TDC) mixing coefficient is defined in the subchannel analysis code. Conventionally, the TDC of the spacer grid is obtained from the combination of experiments and subchannel analysis. However, the processing of obtaining and determine a reasonable TDC is much challenging, it is affected by boundary conditions and MVG geometries. In is difficult to perform all the large and costing rod bundle tests. In this paper, the CFD method was applied in TDC analysis. A typical 5 × 5 MVG was simulated and validated to estimate the mixing performance of the MVG. The subchannel code was used to calculate the TDC. Firstly, the CFD method was validated from the aspect of pressure drop and lateral temperature distribution in the subchannels. Then the effect of boundary conditions including the inlet temperature, inlet velocities, heat flux ratio between hot and cold rods and the arrangement of hot and cold rods on MVG mixing and TDC were studied. The geometric effects on mixing are also carried out in this paper. The effect of vane pattern on mixing was investigated to determine which one is the best to represent the grid's mixing performance.
철도 차량은 자연 횡풍 뿐만 아니라 두 열차의 교행으로 인한 교행 풍압도 동시에 받는 경우가 종종 발생하며, 이러한 풍압에 의하여 철도 차량의 주행 안전성이 저해될 뿐만아니라 전복의 원인이 되기도 한다. 또한, 해외에서는 순간적인 돌풍에 의하여 철도 차량이 전복되는 사고 사례가 보고되기도 하여 이를 뒷받침하고 있다. 따라서, 대부분의 국가에서는 풍속에 대한 차량 운전 규제를 통하여 안전성을 확보하고 있다. 본 연구에서는 우리나라 국토해양부의 철도 차량 안전 기준에 관한 규정에서 정한 차량 전복 안전 기준에서의 전복 한계 기준과 차체-대차 다물체 모델로 가정하여 전복 한계에 대한 식을 유도하였으며, 두 해석 기준을 비교하였다. 후자에서는 대차 및 차체를 별도의 자유도를 가진 것으로 간주하여 각각의 중심, 중량 및 횡가속도를 변수로 추가 고려하였다. 향후에는 시험값과의 비교를 통하여 두 해석법간의 차이를 분석 검토할 필요가 있다. 다물체 해석법은 선로 중심 간격 설정시, 차량 중행 안전성 검토에 사용되어 온 전산 해석의 해석 기준인 탈선 계수, 횡압 및 윤중 감소율을 전복 안전율로 대체 평가할 수 있음을 보여준다.
Despite of a lot of studies about proprioception tests, there are little study results to investigate the relationship between the functional movement and proprioception level. In this study, we tried to perform quantitative analysis for the effect of ankle joint proprioception level on the one leg standing postural control ability. Nine healthy people volunteered for this study. Force and position aspects of proprioception were evaluated using the electromyography system (EMG) and mobile clinometer application, respectively. The center of pressure (COP) trajectories, measured by a pressure mat sensor, were used for quantitative analysis of balance for each subject. We computed indices and errors of force and position aspects of proprioception from the EMG and ankle angle. Mean velocity of total and anterior-posterior direction (Vm and Vm_ap), root mean squared distance in anterior-posterior direction (RDap), travel length (L), and area (A) of COP trajectories were also calculated as indices of postural control ability of subjects. Two aspects of proprioception showed the low correlation from each other as previous studies. However, the EMG error of gastrocnemius lateral activation showed a high correlation coefficient with COP variables such as Vm (ρ=0.817, p=0.007), Vm_ap (ρ=0.883, p=0.002), RDap (ρ=0.854, p=0.003), L (ρ=0.817, 0.007) and A (ρ=0.700, p=0.036). Within our knowledge, this is almost the first study that investigated the relationship between proprioception level and functional movement. These study results could support that the ankle joint proprioception facilitation exercise would have positive effects on functional balance rehabilitation interventions.
본 논문은 교실 및 회의실과 같은 소규모 공간에서 건축 마감재료에 의해 발생할 수 있는 좌우귀의 음량 차이가 사람의 청각적 음성명료도에 미치는 영향에 대하여 규명하고자 하였다. 이를 위해 대학교 강의실의 좌,우 측벽에 흡음재를 설치하였으며, 양이 녹음 시스템을 이용하여 좌측귀와 우측귀의 음압레벨을 각각 측정하였다. 또한 흡음재를 설치하기 전과 후 강의실에서 정상 청력의 대학생 20명을 대상으로 음절테스트를 수행하여 양이간 음량차이에 따른 음성명료도를 조사하였다. 그 결과 측벽에 흡음재를 설치 한 후 벽체에 가까워질수록 양이간 음량차가 크게 발생한다는 점을 알 수 있었으며 일부 수음점에서는 최소변화감지폭인 3 dB 이상 차이가 발생하는 곳도 있었다. 또한 측정점별 양이간 음량차와 음절테스트 점수의 상관관계를 분석한 결과 상관관계 계수가 약 -0.441로 유의한 결과를 나타내었다. 따라서 양이간 음량차가 강의실의 음성명료도에 영향을 미칠 수 있음을 알 수 있었다.
쇄석말뚝과 조립토 다짐말뚝은 연약지반의 보강, 극한지지력의 증대 및 기초 지반의 압밀을 가속화시키기 위한 목적으로 지난 수십 년 동안 폭넓게 사용되고 있다. 조립토 다짐말뚝의 극한지지력은 조립토 말뚝의 팽창파괴를 억제하기위한 지반의 횡방향 구속압에 지배된다. 한편, 조립토 다짐말뚝은 충분한 횡방향 구속압이 발휘되지 못하는 압축성 점토지반이나 연약지반에서는 그 기능을 기대하기 어려운 점이 있다. 따라서 본 연구에서는 기존 조립토 다짐말뚝과 일부 심도를 빈배합 콘크리트로 보강한 조립토 다짐말뚝에 대한 3차원 수치해석을 실시하여 그 결과를 비교, 분석하였다. 또한, 본 연구에서는 수치해석결과를 바탕으로 침하저감계수에 대한 회귀분석식이 제시되었으며, 침하저감계수에 대한 변수분석을 통해 제안된 침하저감계수 회귀식의 타당성을 검증하였다.
본 연구에서는 조립토 다짐말뚝의 적용범위를 보다 연약한 지반에까지 폭넓게 활용하고자 하는 목적의 일환으로 등입도 콘크리트로 보강한 조립토 다짐말뚝공법의 적용가능성을 확인하였으며, 연구결과를 요약하면 다음과 같다. (1) 등입도 콘크리트에 대한 배합설계를 실시하고, 압축강도시험을 통한 강성 및 강도 특성의 규명과 변수위 투수시험을 통해 빈배합 콘크리트 공시체의 배수기능이 유지될 수 있음을 확인하였다. (2) 등입도 콘크리트에 대한 실내시험으로부터 도출된 강성 및 강도특성을 고려하고, 보강심도 및 치환율을 다향하게 가정한 조건하에서의 유한요소해석을 수행하여 각각의 조건에 따른 침하저감효과를 확인한 결과, 보강심도가 깊어지고 치환율이 커질수록 기존 조립도 다짐말뚝에 대한 침하억제효과가 커짐을 알 수 있었다. (3) 본 연구를 통해 등입도 콘크리트로 보강한 조립토 다짐말뚝의 적용가능성과 아울러 침하감소 효과를 파악하였으며, 기존 조립토 다짐말뚝의 침하량에 비해 보강심도, 치환율 등을 고려한 등입도 콘크리트로 보강된 조립토 다짐말뚝의 침하량이 억제되는 효과를 확인하였다. 향후에는 현장여건을 감안한 등입도 콘크리트의 다양한 배합비별 침하감소효과에 대한 규명과 함께 본 연구에서 제안된 공법의 현장적용성을 파악하기 위한 실물모형시험 또는 시험시공 등이 필요할 것으로 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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