• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2005년도 추계 학술대회논문집
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• pp.93-97
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• 2005

Air interlacing serves to protect the yarn against damage, strengthens inter-filament compactness or cohesion, and ensures fabric consistency. The air interlacing nozzle is used to introduce intermittent nips to a filament yarn so as to improve its performance in textile processing. This study investigates the effect of interlacing nozzle geometry on the interlacing process. The geometries of interlacing nozzles with multiple air inlets located across the width of a yarn channels are investigated. The basic interlacing nozzle is the yarn channel, with a perpendicular single air inlet in the middle. The yarn channel shapes are cross sections with semicircular or rectangular shapes. This paper presents three doubled sub air inlets with main air inlet and one of them is slightly inclined doubled sub air inlets with main air inlet. The compressed air coming out from the inlet hits the opposing wall of the yarn channel, divides into two branches, flows trough the top side of yarn channel, joins with the compressed air coming out from the sub air inlet and then creates two free jets at both ends of the yarn channel. The compressed air moves in the shape of two opposing directional vortices. The CFD-FASTRAN was used to perform steady simulations of impinging jet flow inside of the interlace nozzles. The vortical structure and the flow pattern such as pressure contour, particle traces, velocity vector plots inside of interlace nozzle geometry are discussed in this paper.

• International Journal of Automotive Technology
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• 제8권3호
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• pp.269-274
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• 2007

A prior fundamental study was executed using a constant volume chamber (CVC) to improve the burning characteristics of lean pre-mixture by the injection of active radicals generated in the sub-chamber of the CVC. The Radical ignition (RI) technique shows remarkable progress in the burning velocity and combustible lean limit compared with the results of the spark ignition (SI) technique. The optimum design value of the sub-chamber geometry is near $0.11cm^{-1}$ for the ratio of the total area of the holes to the sub-chamber volume $(A_h/V_s)$. In this study, based on the former experimental results, the additional works have been performed to examine the effects of the geometry change in the number $(N_h)$, the total section area $(A_h)$, and diameter $(D_h)$ of the passage holes on the combustion characteristics in the CVC. Also ambient conditions such as the initial temperature and the initial pressure of the mixture were selected as experimental parameters and the effects of residual gas at the chamber on the combustion characteristics were investigated. As a result, the correlation between the passage hole number and overall passage hole area was grasped. The effects of the initial temperature were significant, but on the other hand, those of the initial pressure were weak. A more detailed analysis on the residual gas is required in the future.

• 대한기계학회논문집B
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• 제37권7호
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• pp.709-716
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• 2013

팬 필터 유닛 (FFU)은 청정실 천정에 설치되어 정화된 공기를 공급하는 장치이다. FFU가 대형화되면서 출구면에서 속도가 불균일해지고 결과적으로 청정실에서 생산되는 제품의 품질 또는 생산성을 떨어뜨리게 된다. 이러한 문제를 해결하기 위해 가이드 베인이 설치되는데 가이드 베인은 속도를 균일하게 하지만 유동저항을 유발하여 동력이 일정하게 주어진 경우 공급되는 유량을 감소시킨다. 따라서 속도 균일성을 확보하면서 유량 감소를 최소화하는 최적설계가 요구된다. 본 연구에서는 FFU의 외벽과 중앙에 설치된 가이드 베인의 각도와 길이를 변경하면서 수치해석을 수행하여 가이드 베인의 성능 개선 방안을 도출하였다. 외벽에 설치된 가이드 베인의 경우, 형상을 변경하여 유량이 1.5% 감소하는 조건에서 속도 균일도를 3.7% 향상시킬 수 있었다. 중앙 가이드 베인의 경우 유량이 0.7% 감소하는 조건에서 속도 균일도를 2.9% 향상시킬 수 있었다.

• 한국유체기계학회 논문집
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• 제13권5호
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• pp.43-53
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• 2010

This study investigates a design optimization of a rotating two-pass rectangular cooling channel with staggered arrays of pin-fins. The radial basis neural network method is used as an optimization technique with Reynolds-averaged Navier-Stokes analysis of fluid flow and heat transfer with shear stress transport turbulent model. The ratio of the diameter to height of the pin-fins and the ratio of the streamwise spacing between the pin-fins to height of the pin-fin are selected as design variables. The optimization problem has been defined as a minimization of the objective function, which is defined as a linear combination of heat transfer related term and friction loss related term with a weighting factor. Results are presented for streamlines, velocity vector fields, and contours of Nusselt numbers, friction coefficients, and turbulent kinetic energy. These results show how fluid flow in a two-pass square cooling channel evolves a converted secondary flows due to Coriolis force, staggered arrays of pin-fins, and a $180^{\circ}$ turn region. These results describe how the fluid flow affects surface heat transfer. The Coriolis force induces heat transfer discrepancy between leading and trailing surfaces, having higher Nusselt number on the leading surface in the second pass while having lower Nusselt number on the trailing surface. Dean vortices generated in $180^{\circ}$ turn region augment heat transfer in the turning region and in the upstream region of the second pass. As the result of optimization, in comparison with the reference geometry, thermal performance of the optimum geometry shows the improvement by 30.5%. Through the optimization, the diameter of pin-fin increased by 14.9% and the streamwise distance between pin-fins increased by 32.1%. And, the value of objective function decreased by 18.1%.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권11호
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• pp.5385-5391
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• 2013

온라인을 기반한 제품의 구매가 활성화 됨에 따라, 소비자들의 제품 디자인에 대한 사실적이고 정확한 정보를 요구하고 있다. 본 연구에서는 제품의 형상정보(3D mesh)와 색/질감정보(image)를 이용하여 텍스쳐 맵핑된 실사적 3차원 모델을 생성하는 효율적인 방법을 제안한다. 3 차원 형상정보에 대응하는 이미지 상의 텍스쳐 좌표 관계를 구하기 위해 오브젝트 좌표계와 카메라 좌표계 사이의 변환행렬, 카메라의 초점거리, 카메라 CCD 와 프레임상의 이미지 사이의 종횡비를 파라미터로 하는 2D-3D 정합을 수행한다. 이러한 2D-3D 정합에 있어 발생하는 연산의 복잡도와 비선형도를 낮추기 위하여, 카메라 내부파라미터 검정단계, 임의의 회전행렬에 대한 임시적 최적 이동 벡터 (TOTV), 회전행렬에 대한 비선형 최적화 단계로 접근한다. 제안하는 방법의 유용성을 시현하기 위해 3차원 컬러 측정기로는 색외관을 획득하기 힘든 메탈릭 페인트 재질로 이루어진 제품에 적용한 구현결과를 보인다.

• Steel and Composite Structures
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• 제27권4호
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• pp.427-438
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• 2018

In this paper, the single and multi-objective optimization of thin-walled conical tubes with different types of indentations under axial impact has been investigated using surrogate models called metamodels. The geometry of tapered thin-walled tubes has been studied in order to achieve maximum specific energy absorption (SEA) and minimum peak crushing force (PCF). The height, radius, thickness, tapered angle of the tube, and the radius of indentation have been considered as design variables. Based on the design of experiments (DOE) method, the generated sample points are computed using the explicit finite element code. Different surrogate models including Kriging, Feed Forward Neural Network (FNN), Radial Basis Neural Network (RNN), and Response Surface Modelling (RSM) comprised to evaluate the appropriation of such models. The comparison study between surrogate models and the exploration of indentation shapes have been provided. The obtained results show that the RNN method has the minimum mean squared error (MSE) in training points compared to the other methods. Meanwhile, optimization based on surrogate models with lower values of MSE does not provide optimum results. The RNN method demonstrates a lower crashworthiness performance (with a lower value of 125.7% for SEA and a higher value of 56.8% for PCF) in comparison to RSM with an error order of $10^{-3}$. The SEA values can be increased by 17.6% and PCF values can be decreased by 24.63% by different types of indentation. In a specific geometry, higher SEA and lower PCF require triangular and circular shapes of indentation, respectively.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권3호
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• pp.263-271
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• 2010

e-Printing은 전통 인쇄 기술을 기반으로 하는 전자소자를 생산하기위한 새로운 기술이다. 이러한 인쇄 전자 소자들은 가격을 낮추기 위하여 대면적 인쇄가 요구된다. 이렇듯 원가를 절감하며 전자 소자에 요구되는 정밀도를 충족하기 위하여 롤투롤(Roll to Roll) 방식의 그라비아(Gravure) 인쇄 시스템이 하나의 대안으로 제시된다. 그라비아 인쇄에는 인쇄 전자 소자의 성능에 영향을 미치는 요소들이 매우 많다 : 건조 방식, 건조 온도, 운전 장력, 인쇄 속도, 잉크 점도, 잉크의 전도성, 망점 및 패턴의 정밀도. 이상에서 언급한 요소들은 각각 매우 밀접한 관계를 가지고 있다. 따라서 인쇄 전자소자의 성능을 향상시키기 위해서는 반듯이 인쇄 적합조건을 찾아야만 한다. 본 논문에서는, 전도성 잉크 및 그라이아 인쇄기를 사용하여 다양한 요소의 조건을 변화하여 패턴(선 및 면)을 인쇄하였으며, 각 인쇄 요소의 변화가 인쇄 전자소자의 성능에 미치는 영향에 관하여 분석 및 연구를 수행하였다.

• 대한치과보철학회지
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• 제18권1호
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• pp.37-47
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• 1980

The purpose of this study was to investigate the stresses in different proximal margins and to measure, quantitatively, the effect of different modifications in the design of preparations on the stresses using two-dimensional photoelasticity. Photoelastic stress analysis is based on the phenomenon, exhibited by most transparent solids, of becoming birefringent, or doubly refracting, when strained. Two birefringent materials were used in this study, PSM-1 and PSM-5 in .standard sheet ($10'{\times}10'{\times}\frac{1}{4}'$ thickness), PSM-1(polyester) was used for constructing the substructure, and PSM-5(epoxy resin) was used in making the restorations to be investigated. Two birefringent materials were used in the construction of composite photoelastic model. Seven variable models were constructed. The peripheral dimensions of all model were constant and the models represent an occlusomesial section of a lower posterior molar. Model 1 represents the knife edge margin (shoulderless), Model 2 represents the chamfer, Model 3 represents a rounded shoulder(no sharp angle between the axial wall and gingival floor), Model 4 represents a flat shoulder (axial wall is a $90^{\circ}$ angle to the gingival wall), Model 5 represents $+15^{\circ}$ angulation, Model 6 has a $-15^{\circ}$ angulation, and Model 7 is the same as Model 4 except that it has a $45^{\circ}$ bevel. Improved artificial stone was used to represent dental cement in luting the composite photoelastic model. Static loading procedures(100 pounds) were used at preplanned sites. The results were as follows; 1. The stresses in the proximal portion of all tested models were compressive in nature when the proximal shoulders were loaded vertically on the same proximal marginal ridge. 2. The round and chamfered preparations were the optimum designs in proximoocclusal restorations. They showed the lowest stress concentration factor, i.e. 2.16 and 2.23, respectively. The knife edged shoulder had the highest value, K=5.39. Round type shoulder geometry experiments reduced the stress concentration factor (S.C.F.) 3. The gingival portion of proximal shoulder geometry was a critical location for stress concentration.

• Composites Research
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• 제21권1호
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• pp.1-7
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• 2008

복합재 고압 용기는 우수한 기계적 강도를 유지하면서 경쟁적인 무게절감을 얻을 수 있는 복합재의 장점으로 인해 최근에 많이 사용되고 있다. 하지만 고압에서 발생하는 복합재의 기밀 문제(permeability)를 보완하기 위해 금속으로 덧대는 Type 3 형태의 구조로 많이 사용된다. 그러나 복잡한 기하학적 형상, 제조공정 변수 등으로 인해 차입 3 형태의 압력용기를 설계하는 데에는 많은 어려움이 뒤따른다. 따라서 본 연구에서는 이러한 변수들을 고려하는 준측지궤적 알고리즘(semi-geodesic algorithm)과 최적화를 위한 유전자 알고리즘을 적용하여 차입 3 복합재 압력용기의 GUI(graphic user interface) 최적설계 프로그램을 개발하였다. 또한 개발된 프로그램을 이용하여 연료 전지 자동차에 적용되는 350/700 바 수소저장용기에 대해 최적 설계를 수행하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제39권7호
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• pp.591-598
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• 2015

본 연구에서는 핀 핏치와 핀 높이가 다른 7종류의 낮은 핀관에 대하여 LiBr 농도 0%.~50%, 열유속 $20kW/m^2{\sim}40kW/m^2$, 포화압력 7.38kPa~101.3kPa에서 풀 비등 실험을 수행하였다. 실험 범위에서 최적 낮은 핀관 형상은 핀 핏치 26fpi, 핀 높이 1.8mm로 나타났다. 핀 핏치가 너무 넓으면 전열 면적이 감소하고 핀 핏치가 너무 좁으면 기포의 성장 및 이탈이 원활하지 못하게 되어 최적 핀 핏치가 존재한다. 포화압력이 낮아질수록, LiBr 농도가 증가할수록 열전달계수는 감소하였다. 이는 포화압력이 낮아질수록 기포의 이탈직경은 증가하고 이탈 빈도는 감소하기 때문이다. 또한 LiBr 농도가 증가하면 포화온도는 증가하고 물질확산율은 감소하는데 이에 따라 기포의 성장속도가 감소하고 따라서 열전달계수가 감소하게 된다. 낮은 핀관의 열전달계수는 모든 포화압력과 농도에서 평활관의 열전달계수보다 크게 나타났다. 본 실험자료를 기반으로 상관식을 제시하였다.