• Nuclear Engineering and Technology
• /
• 제52권8호
• /
• pp.1611-1625
• /
• 2020

We propose a scaled-down experimental model of vertical air-natural convection channels by applying the modified Ishii-Kataoka scaling method with the assistance of numerical analyses to the Reactor Vault Cooling System (RVCS) of the Proto-type Gen-IV Sodium-cooled fast reactor (PGSFR) being developed in Korea. Two major non-dimensional numbers (modified Richardson and Friction number) from the momentum equation and Stanton number from the energy balance equation were identified to design the scaled-down experimental model to assimilate thermal-hydraulic behaviors of the natural convective air-cooling channel of RVCS. The ratios of the design parameters in the PGSFR RVCS between the prototype and the scaled-down model were determined by setting Richardson and Stanton number to be unity. The friction number which cannot be determined by the Ishii-Kataoka method was estimated by numerical analyses using the MARS-KS system code. The numerical analyses showed that the friction number with the form loss coefficient of 2.0 in the scale-down model would result in an acceptable prediction of the thermal-hydraulic behavior in RVCS. We also performed experimental benchmarking using the scaled-down model with the MARS-KS simulations to verify the appropriateness of the scale-down model, which demonstrated that the temperature rises and the average air flow velocity measured in the scale-down model.

• 한국해양공학회지
• /
• 제9권1호
• /
• pp.92-100
• /
• 1995

The effect of different anisotropy and stress ratio on fatigue crack propagation behavior was investigated under various stress ratio(R=-0.4, -0.2, 0.2, 0.2, 0.4) using pure titanium sheet used in aerospace, chemical and food industry. The rack closure behavior under constant load amplitude fatigue crack propagation test was examined. Fatigue crack propagation rate da/dN was estimated in terms of effective stress intensity factor range, $\Delta$K$_{eff}$, regardless of various stress ratio but was influenced by anisotropy. Also, it was found that the effect of anisotropy was considerably decreased but still not negligible when he da/dN was evaluated by a conventional parameter, $\Delta$$K_{eff}$/E and when the modified da/dN.$\sqrt{\varepsilon}_f$ was evaluated by $\Delta$$K_{eff}$/E. On the other hand, da/dN could be evaluated uniquely by effective new parameter, $\Delta$K$_{eff}$/$sigma_{ys}$, regardless of anisotropy, as int he following equation da/dN=C''[\frac{{\Delta}K_{eff}}{{\sigma}_{ys}}]^{n''}. And effective stress intensity factor range ratio, U was estimated by the following equation with respect to the ratio of reversed plastic zone size, $\Delta r_{p}$ to monotonic plastic zone size, $r_p$ regardless of stress ratio and anisotropy. U=-4.45$(\Delta r_{p}/r_{p})^{2}$+4.1$(\Delta r_{p}/r_{p})$+0.245_{p})$+0.245

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제20권11호
• /
• pp.3516-3524
• /
• 1996

Service conditions for structures at elevated temperatures in nuclear power plant involve transient thermal and mechanical load levels that are severe enough to caeuse inelastic deformations due to creep and plasticity. Therefore, a systematic mehtod of inelastic analysis is needed for the design of structural components in nuclear poser plants subjected to such loading conditions. In the present investigation, the Chabodhe model, one of the unified viscoplastic constitutive equations, was selected for systematic inelastic analysis. The material response was integrated based on GMR ( generallized mid-point rule) time integral scheme and provided to ABAQUS as a material subroutine, UMAT program. By comparing results obtaned from uniaxial analysis using the developed UMAT program with those from Runge-Kutta solutions and experimentaiton, the validity of the adopted Chaboche model and the numerical stability and accuracy of the developed UMAT program were verified. In addition, the developed material subroutine was applied for uniaxial creep and tension analyses for the plate with a hole in the center. The application further demonstrates usefulness of the developed program.

• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제74권5호
• /
• pp.657-670
• /
• 2020

Due to the high compressive and tensile strength of ultra-high performance concrete (UHPC), UHPC used in steel concrete composite structures provided thinner concrete layer compared to ordinary concrete. This leaded to the headed stud shear connectors embedded in UHPC had a low aspect ratio. In order to systematic investigate the effect of headed stud with low aspect ratio on the structural behaviors of steel UHPC composite structure s this paper firstly carried out a test program consisted of twelve push out specimens. The effects of stud height, aspect ratio and reinforcement bars in UHPC on the structural behaviors of headed studs were investigated. The push out test results shows that the increasing of stud height did not obviously influence the structural behaviors of headed studs and the aspect ratio of 2.16 was proved enough to take full advantage of the headed stud strength. Based on the test results, the equation considering the contribution of weld collar was modified to predict the shear strength of headed stud embedded in UHPC. The modified equation could accurately predict the shear strength of headed stud by comparing with the experimental results. On the basis of push out test results, bending tests consisted of three steel UHPC composite slabs were conducted to investigate the effect of shear connection degree on the structural behaviors of composite slabs. The bending test results revealed that the shear connection degree had a significantly influence on the failure modes and ultimate resistance of composite slabs and composite slab with connection degree of 96% in s hear span exhibited a ductile failure accompanied by the tensile yield of steel plate and crushing of UHPC. Finally, analytical model based on the failure mode of composite slabs was proposed to predict the ultimate resistance of steel UHPC composite slabs with different shear connection degrees at the interface.

• 대한교통학회지
• /
• 제24권4호
• /
• pp.149-159
• /
• 2006

본 연구에서는 관측 링크통행량을 이용하여 기종점(OD) 통행량을 추정하는 두 가지 방법을 제시하며, 기존 연구들과는 달리 확률적 통행배정(stochastic traffic assignment)모형을 이용한다 확률적 통행배정모형을 이용할 경우, 운전자들이 갖고 있는 경로 대안간의 인지오차(perceived error)를 모형에 반영할 수 있으며, 링크통행량과 OD 통행량사이에 명시적인 함수관계가 존재하여 쉽게 OD 통행량을 구할 수 있다는 장점이 있다. 본 연구에서는 이런 관계식을 이용하여 두 가지의 OD통행량 추정모형을 개발하며 이를 풀기 위한 알고리듬을 제시한다. 첫 번째 모형식은 관측교통량과 추정교통량간의 차이를 최소화시키는 미분값에서 도출되며 OD통행량 추정과 관련된 변수들과의 민감도(sensitivity)값도 도출한다. 두 번째 모형식은 관측교통량에 접근하는 추정교통량의 동적과정(dynamic process)을 통하여 도출된다. 본 연구에서 제시된 OD통행량 추정모형들은 가상 예제 교통망을 대상으로 평가하며 각 모형의 장단점을 기술한다. 또한, OD통행량 추정문제가 갖는 다수의 해(multiple solutions)에 대해서도 간단히 살펴본다.

• 한국농공학회지
• /
• 제16권2호
• /
• pp.3430-3437
• /
• 1974

.It is very importaut to know the water consumption of crops in planning irrigation works and practicing suitable soil moisture management. For the purpose of making it clear that how much water be consumed to cultivate the Chinese cabbage, Chamber method has been applied. Main equipments in the transpiration chamber are flowers, manometer and electric thermograph. The chamber made of vynyl plate has a small entrance at the base and an exit at the top, and the ventilation in the chamber was carried out by a flower through the entrance and exit. Air-flow adjusted by an orifice manometer enters the chamber from the outside over the crop canopy through the pipe like a chimney and finally goes out to the outside. Two sets which consist of a pair of dry and wet bulb made by thermistor are installed in the entrance and exit tube, and record air temperature automatically. Evapotranspiration amount is computed from the air-flow quantity and difference in absolute humidity between at the entrance and exit of the chamber by the following equation: ET=(X2-X1)${\times}$Q where ET=evapotranspiration amount X1=absolute humidity at the entrance(g/㎥) X2=absolute humidity at the exit(g/㎥) Q=air-flow quantity(㎥) This study was carried out at the upland farm of the Institute of Agriculture Engimeering and Utilization, Suwon, Korea. from 1971 to 1973. The results obtained in this experiment are as follows: 1. The total amount of evapotranspiration of Chinese Cabbage that is cultivated in autumn is 408.1mm during growth period. 2. Chinese cabbage rapidly grows up in the second ten days of September, 40th to 50th days after seeding. At the same time, the maximum amount of evaportranspiration of Chinese cabbage is 61.6mm/10 days 3. The correlation between Pan-evaporation and evapotranspiration is high, coefficient of correlation r=0.88**, and can be shown as The following regression equation: ET=0.913E+20.273 4. Evapotranspiration is closely related with meteorological factors: r=0.85**, for insolation, r=0.76** for air temperature, respectively. 5. The percentage of evapotranspiration amount, at the beginning of growth stage, gradually increases in proportion as the Chinese Cabbage grows but is largely affected by meteorological factors after the green cover formation. 6. By Blaney and Griddle formula, evaportranspiration coefficient "K" are within from 0,85 to 1.27.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제17권4호
• /
• pp.718-725
• /
• 2016

본 논문에서는 대형 선박의 판형 열교환기 등에 널리 이용되고 있는 순 티타늄 판재의 소성변형을 유한요소해석하기 위한 기초 데이터로서 순 티타늄 판재의 유동곡선을 평가하였다. 순 티타늄 판재의 프레스 가공 시에 판재에는 국부적으로 큰 소성변형이 발생하고 있다. 그러나 기존의 단축 인장실험에서 얻을 수 있는 소성변형률이 낮아서 티타늄 판재의 가공공정 설계를 위한 유한요소해석의 정밀도를 떨어뜨리는 경우가 있다. 본 연구에서는 큰 소성변형률 까지 안정적으로 성형이 가능한 유압벌지실험을 수행하여 재료의 소성변형에서 가공경화특성을 나타내는 유동곡선으로써 진응력-진변형률 선도를 구하였고 그 결과를 인장실험 결과와 비교하였다. 순 티타늄 판재의 유압벌지실험에서 재료의 변형률은 3D 디지털 영상상관법을 이용한 ARAMIS 시스템으로 실시간 측정된다. 이 유압벌지실험으로부터는 소성 변형률이 0.65 이상 까지도 안정적으로 재료의 소성유동곡선을 얻을 수 있었으며 그 결과는 Kim-Tuan 이 문헌 17[Y.S. Kim, J.H. In, Korean Acadmia-Ind. Coop. Soc.,(be in print), 2016] 의 연구에서 제안한 가공경화식으로 잘 핏팅됨을 알 수 있었다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
• /
• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
• /
• pp.129-132
• /
• 2008

병렬 전단벽구조의 이상적인 거동을 만족시키기 위한 대안의 하나로 철근콘크리트커 플링보에 전단 성능이 우수한 철골 플레이트를 매립하는 방안이 제시되었다. Lam의 연구에 의하면 플레이트를 보강한 시험체가 기존의 철근 콘크리트 커플링보에 비하여 내진성능이 매우 우수한 것을 제시하고 있다. 철골 플레이트 커플링보는 철골 부재와 철근콘크리트 부재로 구성된 합성구조이다. 따라서 철골 부재는 강구조 설계 기준에 의해 설계하고, 철근콘크리트 부재는 철근콘크리트 설계기 준에 의해 설계하여 중첩시키는 방법으로 설계한다. 그러나 아직까지 합성구조에 대한 설계 기준이 마련되어 있지 않은 이유로 본연구에서는 실무에서 쓰이는 기준식의 평가를 통하여 철골 커플링보의 안전성을 검토하고자 한다. 기존 연구의 데이터를 통계학적 분석방법을 이용하여, ACI 기준식과 BS 기준식을 각각 검증하였다. 분석 결과 철근콘크리트의 전단력과 철골 플레이트의 전단력을 중첩하여 계산하는 철골 플레이트 커플링보에 대한 현재의 실무에서의 설계방법은 기존의 실험결과와 비교하면 적절한 설계방법으로 판단된다.

• 전산구조공학
• /
• 제10권4호
• /
• pp.217-228
• /
• 1997

p-version 유한요소법에 의한 고정밀해석은 응력특이가 발생하는 선형탄성 문제에 매우 적합한 방법으로 인식되고 있다. 해석 결과의 정확도, 모델링의 단순성, 입력자료에 대한 통용성 및 사용자와 CPU 시간의 절감 등 여러장점이 선형탄성 문제에 적용되어 우수성이 입증되었지만, 탄소성 해석분야는 아직 적용이 이루어지지 않고 있다. 그러므로 본 논문에서는 일-경화재료에 대한 구성방정식을 이용하여 정식화된 증분소성이론과 소성유동법칙에 근거한 재료비선형 p-version 유한요소모델이 제안되었다. 비선형방정식을 풀기 위해 Newton-Raphson법과 초기강성도법 등의 반복법이 모색되었다. 제안된 모델을 이용하여 개구부를 가진 사각형 평판과 내압을 받는 두꺼운 실린더, 그리고 등분포하중을 받는 원판해석 등의 수치실험이 수행되었다. 한편, p-version 모델에 의한 해석결과는 문헌의 이론값과 상용유한요소프로그램인 ADINA의 해석결과와 비교 검증되었다.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제11권8호
• /
• pp.1420-1427
• /
• 2000

유전체 디스크가 삽입된 원통형 공동 공진기의 전자계 해와 공진주파수를 구하는 방법을 기술하였다. 유전체 디스크가 삽입된 원통형 공동 공진기의 공진주파수는 특성방정식의 해석에 의해 계산된다. 특성방벙식의 해를 Mathematica의 ContourPlot graph를 이용하여 구하였다. 공진기의 높이를 증가시키면서 계산한 공진주파수와 실험 값의 공진주파수를 비교하였다. 계산결과가 실험값과 거의 일치하는 것을 볼 수 있었다. 공진기 윗면과 동심 유전체 디스크 사이가 근접할 경우 0.2%의 공진주파수 오차를 나타내었고, 공진기 윗면과 동심 유전체 디스크 사이가 멀어짐에 따라 최대 1.6%의 공진주파수 오차를 나타내었다.