While the classical theory of Griffith is the foundation of modern understanding of brittle fracture, it has a number of significant shortcomings: Griffith theory does not predict crack initiation and path and it suffers from the presence of unphysical stress singularities. In 1998, Francfort and Marigo presented an energy functional minimization method, where the crack (or its absence) as well as its path are part of the problem's solution. The energy functionals act on spaces of functions of bounded variations, where the cracks are related to the discontinuity sets of such functions. The new model presented here uses modified energy functionals to account for molecular interactions in the vicinity of crack tips, resulting in Barenblatt cohesive forces, such that the model becomes free of stress singularities. This is done in a physically consistent way using recently published concepts of Sinclair. Here, for the consistency of the model, it becomes necessary to allow for crack reversibility and to consider local minimizers of the energy functionals. The latter is achieved by introducing different time scales. The model is solved in its global as well as in its local version for a simple one-dimensional example, showing that local minimization is necessary to yield a physically reasonable result.
The interfacial area concentration (IAC) is one of the most important parameters in the two-fluid model for two-phase flow analysis. The IAC can be measured by a local conductivity probe method that uses the difference of conductivity between water and air/steam. The number of sensors in the conductivity probe may be differently chosen by considering the flow regime of two-phase flow. The four sensor conductivity probe method predicts the IAC without any assumptions of the bubble shape. The local IAC can be obtained by measuring the three dimensional velocity vector elements at the measuring point, and the directional cosines of the sensors. The five sensor conductivity probe method proposed in this study is based on the four sensor probe method. With the five sensor probe, the local IAC for a given referred measuring area of the probe can be predicted more exactly than the four sensor probe. In this paper, the mathematical approach of the five sensor probe method for measuring the IAC is described, and a numerical simulation is carried out for ideal cap bubbles of which the sizes and locations are determined by a random number generator.
At the altitudes above 3km, the wind is three to four time faster and less variable than at the current MW sized wind turbine hub height of around 100m. In addition, power generation from wind turbines installed on the ground is intermittent because local wind conditions are affected by local topography and artificial structures. The wind energy researchers and engineers are now looking for revolutionary ideas to utilize high altitude wind resources in-creasing the capabilities of wind turbine installations. This article presents and discusses several concepts for wind energy exploitation from wind at high altitudes. The concepts presented in this paper make use of lifting bodies, called wings or kites, connected to a tether that stetches into the higher regions of the atmosphere.
Kim, Hyun-Jun;Kim, Do-Hyun;Kim, Kyung-Tae;Han, Byung-Moon
The Transactions of The Korean Institute of Electrical Engineers
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v.61
no.1
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pp.41-49
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2012
This paper describes the operation mode development for the grid-tied PMSG(permanent magnet synchronous generator) wind power system combined with a battery energy storage. The development of operation modes was carried out through simulations with PSCAD/EMTDC software and experiments with a 10kW hardware prototype. The detailed simulation models for PMSG wind power system and battery energy storage were developed using user-defined models programed with C-code. A 10kW hardware simulator was built and tested in connection with the local load and the utility power. The simulation and experimental results confirm that the grid-tied PMSG wind power system combined with battery energy storage can supply highly reliable power to the local load in various operation modes.
The details of the electronic structure of the perfect crystal provides a critically important foundation for understanding the various defect states in uranium dioxide. In order to understand the local defect and impurity mechanism, the calculation of electronic structure of UO$_2$ in the one-electron approximation was carried out, using a semi-empirical tight-binding formalism(LCAO) with and without f-orbitals. The energy band, local and total density of states for both spin states are calculated from the spectral representation of Green’s function. The bonding mechanism in Perfect lattice of UO$_2$ is discussed based upon the calculations of band structure, local and total density of states.
The metallic energy dissipation device (EDD) has been widely accepted as a useful tool for passive control of buildings against earthquakes. The distribution of metallic EDDs in a multi-story building may have significant influence on its seismic performance, which can be greatly enhanced if the distribution scheme is properly designed. This paper addresses the optimal distribution problem in the aim of achieving a desired level of performance using the minimum number of metallic EDDs. Five local search heuristic algorithms are proposed to solve the problem. Four base structures are presented as numerical examples to verify the proposed algorithms. It is indicated that the performance of different algorithms may vary when applied in different situations. Based on the results of the numerical verification, the recommended guidelines are finally proposed for choosing the appropriate algorithm in different occasions.
Journal of Nuclear Fuel Cycle and Waste Technology(JNFCWT)
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v.22
no.1
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pp.55-66
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2024
In this study, we investigated the suppression of the corrosion of cast iron in a copper-cast iron double-layered canister under local corrosion of the copper layer. The cold spray coating technique was used to insert metals with lower galvanic activity than that of copper, such as silver, nickel, and titanium, between the copper and cast iron layers. Electrochemically accelerated corrosion tests were performed on the galvanic specimens in KURT groundwater at a voltage of 1.0 V for a week. The results revealed that copper corrosion was evident in all galvanic specimens of Cu-Ag, Cu-Ni, and Cu-Ti. By contrast, the copper was barely corroded in the Cu-Fe specimens. Therefore, it was concluded that if an inactive galvanic metal is applied to the areas where local corrosion is concerned, such as welding parts, the disposal canister can overcome local or non-uniform corrosion of the copper canister for long periods.
This study intends to present policy proposals to make the transition from policy adjustment system based on hierarchial authority to deal with energy policy to network establishment based on the central government, local government, industry and civic group, that can be converted into governance. To this end, the legal foundation to make the network-based policy adjustment for government's energy policy possible first. Second, contribution should be made to establish governance related to central government's energy policy. Third, contribution should be made to establish governance related to local government's energy policy. Based on this, this study intends to secure policy measures to establish and improve governance related to energy policy in Korea.
The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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v.39B
no.9
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pp.620-628
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2014
Various on-demand manner routing protocols have been proposed for efficient energy consumption in mobile ad-hoc networks. Some of the protocols tried to extend the network lifetime by periodically rerouting paths according to the energy consumption rate of nodes. However, those protocols suffer from frequent flooding and high overhead. This paper proposed a new routing protocol called ALPMR (Adaptive Local Path Modification Routing) that extends the network lifetime by using local path rerouting. The proposed ALPMR protocol performs local rerouting around nodes with little remaining energy as well as data congestion, thus reduces flooding and routing overhead and can extend the network lifetime. The performance of ALPMR protocol is observed using ns-2 simulator.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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