• 제목/요약/키워드: shear friction

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강소성 대변형 유한요소법을 이용한 판재 압연연구 (Study on the Sheet Rolling by a Rigid-Plastic Finite Element Method Considering Large Deformation Formulation)

  • 김동원;홍성인
    • 대한기계학회논문집
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    • 제15권1호
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    • pp.145-153
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    • 1991
  • 본 연구에서는 Toh가 개발하여 stretchforming에 응용한 강소성 대변형 이론 을 압연문제에 적용하여 강소성 대변형 유한요소 프로그램을 개발하는데 있다.

벽식마찰감쇄기의 개발 및 R/C 골조구조물에의 해석적 적용 (Development of Frictional Wall Damper and Its Analytical Applications in R/C frame Structures)

  • 조창근;박문호;권민호;강구수;서상길
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제14권5호
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    • pp.718-725
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    • 2002
  • 본 연구에서는 R/C 골조구조물에 대한 내진성능개선 방법으로서, 벽식 마찰 감쇄기 모델을 새롭게 제안하였다. 기존의 감쇄 장치가 일반적으로 브레이스 부재 형태를 취하고 있으나, 브레이스형 감쇄장치는 시공상 강골조구조물에는 적용하기 용이한 반면 R/C 골조구조물에 적용 시에는 R/C 구조부재와 감쇄기간의 연결 문제, 감쇄기와 R/C 부재 연결부에서의 응력집중으로 인한 R/C 구조부재의 파손 우려 등의 단점이 있다. 제안된 감쇄기는 감쇄기 연결부의 R/C 구조부재 파손 및 구조물의 P-Δ효과를 줄이는데 장점을 가지면서 감쇄기로서의 역할을 발휘하도록 한 테프론 슬라이더와 R/C 전단벽 조합형 감쇄기이다. 제안된 감쇄기의 내진성능개선 능력을 평가하기 위하여, 감쇄기의 수치모델을 고려한 R/C 골조구조물의 비선형 동적해석 알고리즘을 제시하였다. 지진하중이 작용하는 기존의 10층 3경간 R/C 골조구조물에 본 감쇄기를 적용한 수치해석 결과, 시간이력거동 및 층간변위의 억제에서 탁월한 제어효과를 나타내었으며, 저층 기둥 부재의 소성힌지 발생 및 구조부재의 손상을 감쇄기의 소산에너지로 억제하여 줌으로서 구조물 내진성능개선에 효과가 우수한 것으로 평가되었다.

3D 어패럴 캐드 시스템으로 제작된 가상의복의 소재물성별 실물 재현도에 관한 연구 (A Study on Expressivity of Virtual Clothing made of 3D Apparel CAD System according to the Physical Properties of Fabric)

  • 오송윤;유은주
    • 한국의류산업학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.613-625
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    • 2015
  • This research was conducted to provide basic data to improve expressivity required for virtual clothing to replace actual clothing. For the experiment, 6 materials were selected and 12(2 kinds of length) actual flared skirts were made. At the same time, simulations were carried out on OptiTex Runway 12.0 for 36(12 kinds of skirts $\times$ KES, FTU, KES weight/10) kinds of virtual flared skirts, which were applied with the measured property values (thickness, weight, bending, shear, friction, and stretch). Also, the study compared and analyzed the wearing images, silhouette overlapping images, and skirt length measurements of the actual and virtual skirts put on a dummy. As a result, the actual skirts showed clear distinction for each material. In contrast, virtual 1 and 2 expressed fabric 3 in the most similar way, but could not recreate the uniform, soft, and natural flare shape of the actual skirts in general. Virtual 3 formed natural flares as those of the actual skirts, and expressed fabric 1, 5, and 6 in a similar way. However, virtual 3 had too much volume and barely showed any distinction for each material. All of virtual 1, 2, and 3 expressed different flare shapes on the front and back sides of the skirt similarly to the actual skirts, and had a good visual expression for the color and texture of the materials. However, they could not effectively express the elasticity and fabric sagging in the bias direction.

침투성 코팅 처리된 벽면 주위의 벽 압력 특성 (Characteristics of Wall Pressure over Wall with Permeable Coating)

  • 송우석;신승열;이승배
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제36권11호
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    • pp.1055-1063
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    • 2012
  • 16채널 어레이 마이크로폰을 이용하여 난류 유동장 내 벽면 압력섭동에 대한 측정을 수행하였다. 본 실험에 사용된 코팅재질은 약 50 ppi (pores per inch)의 다공성 구조로 이루어진 우레탄 물질로 이루어져 있다. 코팅의 주된 목적은 난류 유동장 내 최소한의 공간을 유지하면서 대류속도로 진행하는 난류 와들을 필터링하는 역할을 하는 것이다. 평판 위 경계층의 측정은 열선 유속계를 이용하였으며 표면 마찰계수 값을 얻기위해 CPM법을 사용하였다. 벽압력 스펙트럼과 파수-주파수 스펙트럼 측정은 코팅에 의해 얼마나 에너지가 저감되는 지를 비교하기 위해 사용되었다. 벽면 코팅은 대류하는 무차원 벽면섭동압력에너지를 저감시켰지만, 컴플라이언트 코팅된 벽면 거칠기로 인해 일반 강체 평판에 비해 상대적으로 발달된 경계층을 형성하였으며 벽면 평균전단응력과 저주파수 압력스펙트럼 레벨도 함께 증가하였다.

강도 정수와 경사도 변화를 활용한 비탈면 해석기법에 따른 안전율 변화에 관한 연구 (A Study on Change of Safety Factor according to Slope Analysis Method using Strength Parameters and Slope Change)

  • 문효종;심정훈;정지수;이승호
    • 지질공학
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    • 제27권1호
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    • pp.31-40
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    • 2017
  • 한계평형법에 의한 비탈면 안정성 해석은 활동면을 반복적인 해석 후 임계면을 설정하여 해석을 수행하고, 지반이 균질한 경우에만 적용이 가능하며, 안전율만 산정 할 수 있는 단점이 있다. 그러나 강도감소법을 적용한 해석에서는 수행자가 여러 가지 측면에 대해서 판단하고, 안전율을 산정 할 수 있는 장점 등이 있다. 본 연구에서는 동일한 크기의 비탈면을 대상으로 한계평형해석과 강도감소법을 활용하여 경사도 변화에 따른 두 해석법 간의 안전율 변화 양상과 점착력과 내부마찰각의 변화에 따른 안전율 변화 추이를 비교 분석하였다. 각각의 해석법에 따른 안정해석 분석 결과 지반내 응력, 변위와 변형률 등을 종합적으로 검토할 수 있는 강도감소법이 활용도가 높을 것으로 판단된다.

엔진 파이어링동안 일정 축 각속도에서 비고정식 피스톤-핀과 연결봉-소단부 부싱 및 피스톤-핀 보스의 접촉면 마모해석 (Wear Analysis at the Interface of Connecting-Rod Small-End Bushing and Piston-Pin Boss with a Floating Piston-Pin at Constant Angular Velocity during Engine Firing)

  • 전상명
    • Tribology and Lubricants
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    • 제36권3호
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    • pp.168-192
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    • 2020
  • In recently designed diesel engines, the running conditions for piston-pin bearings have become severe because of the higher combustion pressure and increased temperature. Moreover, the metal removal from the bushing material has strongly reduced the ability of the antifriction material to accept asperity contacts. Therefore, it is necessary to find ways of reducing wear scar on the connecting-rod small-end bushing and piston-pin boss bearing related to the higher combustion pressure on the power cell of an engine. In this work, the position and level of material removal from the surfaces of the bushing and bearing under such severe operating conditions - for example, maximum power and torque conditions of a passenger car diesel engine - are estimated for several combinations of surface roughness. First, piston-pin rotating motion is investigated by calculating the friction coefficient at piston-pin bearings, the oil film thickness, and the frictional torques induced by hydrodynamic shear stress. Subsequently, the wear scarring on the surfaces of a connecting-rod small-end bushing and two piston-pin boss bearings related to piston-pin rotational motion is numerically calculated under the maximum power and torque operating conditions. This work is helpful to determine the reasonable surface roughness of the bushing and bearing for reducing wear volume occurring at the interface between a bearing and a shaft.

서울주변에 분포한 화강암류 풍화토층의 물리적 성질 (Physical properties of granitic weathered soil on natural terrain around Seoul city)

  • 김경수
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2010년도 추계 학술발표회
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    • pp.1122-1129
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    • 2010
  • Various soil tests were performed in the laboratory after soil samples were obtained from natural terrains distributed on the granitic rocks where are located in Mt. Bukhan, Mt. Surak and Mt. Gwanak around Seoul. Through the comparison of soil properties in each mountain, the difference of soil properties in a similar geological condition was investigated. According to the result of soil test, the soils were generally classified into calyey and silty sands with a well grade. Soil densities are ranged from $2.62kg/cm^3$ to $2.67kg/cm^3$, and water contents of soils are ranged from 3.77% to 31.12%. These values are not sorted locally. The wet unit weights of soils are ranged from $1.092kg/cm^3$ to $1.814kg/cm^3$. It has a big difference between the average values because that of Mt. Bukhan is $1.604kg/cm^3$ and those of Mt. Surak and Mt. Gwanak are $1.500kg/cm^3$ and $1.331kg/cm^3$, respectively. The internal friction angles are ranged from $31^{\circ}$ to $39^{\circ}$ and the cohesions are ranged from 1.57kPa to 8.63kPa. The shear strengths are too high and similar in all regions. The coefficients of permeability are ranged from $3.07{\times}10^{-3}cm/sec$ to $4.61{\times}10^{-2}cm/sec$. So, these soils are evaluated as a middle to high permeable ground. On average, the value of Mt. Bukhan is $1.47{\times}10^{-2}cm/sec$ and the values of Mt. Surak and Mt. Kwanak are $1.29{\times}10^{-2}cm/sec$ and $1.66{\times}10^{-2}cm/sec$, respectively.

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A Numerical Study on the Karman Vortex Generated by Breaking of Mountain Wave

  • Sung-Dae Kang;Fujio Kimura
    • 한국환경과학회지
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    • 제1권2호
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    • pp.105.2-117
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    • 1992
  • The formation mechanism of the vortex streets in the lee of the mountain Is Investigated by a three-dimensional numerical model. The model is based upon the hydrostatic Boussinesq equations in which the vertical turbulent momentum flux is estimated by a turbulence parameterization scheme, but the horizontal viscosity is assumed to be constant. The results show that Karman vortex streets can form even without surface friction in a constant ambient flow with uniform stratification. The vortex formation is related to breaking of the mountain wave, which depends on the Froude number (Fr). In the case of a three-dimensional bell-shaped mountain, the wave breaking occurs when Fr is less than about 0.8, while a barman vortex forms when Fr is less than about 0.22. Vortex formation also depends on Reynolds number, which is estimated from the horizontal diffusivity. The vortex formation can be explained by the wave saturation theory given by Lindzen (1981) with some modification. Simulations in this study show that in the case of Karman vortex formation the momentum flux in the lower level is much larger than the saturated momentum flux, whereas it is almost equal to the saturated momentum at the upper levels as expected from the saturation theory. As a result, large flux divergence is produced in the lower layer, the mean flow is decelerated behind the mountain, and the horizontal wind shear forms between unmodified ambient wind. The momentum exchange between the mean flow and the mountain wave is produced by the turbulence within a breaking wave. From the result, well developed vortices like Karman vortex can be formed. . The results of the momentum budget calculated by the hydrostatic model are almost the same as nonhydrostatic results as long as horizontal scale of the mountain is 10 km. A well developed barman vortex similar to the hydrostatic one was simulated in the nonhydrostatic case. Therefore, we conclude that the hydrostatic assumption is adequate to investigate the origin of the Km8n vortex from the viewpoint of wave breaking.

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기계공학교육과정에서의 전산유체동역학의 기초예제개발 (I) (수평 원관의 층류 유동) (Development of Simple Example of CFD Course in Mechanical Engineering Curriculum (I) (Laminar Pipe Flow))

  • 이성룡;조석수
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권7호
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    • pp.72-80
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    • 2018
  • 과학 및 공학 분야 등에서 유한체적법등과 같은 전산해석방법은 비약적으로 발전하여 주로 대학 연구실 및 기업 등에서 활용하고 있었으나 최근에는 대학의 교육과정에서도 전산해석방법이 도입되고 있다. 이것을 계기로 공학대학의 기계공학과등에서 전산유체동역학이 학부 3학년 또는 4학년에 개설되고 있다. 일반적으로 전산유체동역학에서 다루는 수치해석 예제는 상용 전산유체동역학 소프트웨어 회사에서 개발한 예제이다. 따라서 학부 학생들은 저학년에서 학습한 유체역학의 이론적 해와 전산유체동역학 강의에서 학습하는 수치해석 해를 서로 비교할 수 없는 상황이 되고 있다. 따라서 본 연구에서는 유체동역학의 고전적인 해석 대상인인 정상 상태의 수평 원관 층류 유동의 이론적 배경을 설명한 뒤 ANSYS FLUENT를 이용하여 정상 상태의 수평 원관 층류 유동에 대한 수치해석 해를 구하여 이론적 해와 수치해석 해를 서로 비교하여 학생들의 전산유체동역학에 대한 개념을 확실히 다짐으로서 학생들의 현장적응능력을 높였으며 해당 강좌에 대한 강의 평가 결과 학생들이 전산유체동역학에 대한 이해력과 tutorial에 대한 만족도가 매우 높았다.

해상 운송 플랜트 구조물의 고장력 볼트 피로성능 평가 (Fatigue Performance Evaluation of High-strength Bolt Used for Marine Transport Plant Structures)

  • 소재혁;오근영;박관식;김선우;이강민
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제29권1호
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    • pp.89-98
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    • 2017
  • 해양플랜트 구조물은 현장에서의 제작이 어려워 작업장에서 중 소단위의 모듈로 제작한 뒤 바지선을 이용해 현장으로 운송 후 설치 제작하는 방식이 사용되고 있다. 이 때 운송 시 발생하는 반복적인 환경하중으로 인해 구조물의 접합부에 피로하중이 작용하게 된다. 따라서 본 연구에서는 플랜트구조물의 운송과정에서 발생하는 피로하중을 적용한 고장력 볼트 접합부의 피로강도에 대한 구조적 신뢰성을 확인하고자 도입축력, 마찰계수, 볼트종류를 변수로 한 실험연구를 수행하였다. 다양한 변수를 고려한 고장력 볼트의 축력변화에 따른 볼트 풀림 현상 규명 연구결과, 고장력 볼트의 축력변화가 1% 내외에서 나타나 구조적 안전성에는 영향을 미치지 않는 것으로 판단된다.