• 제목/요약/키워드: shear interaction

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쿼드로터형 무인비행체의 후류 특성에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Wake Characteristics of a Quadrotor UAV)

  • 이승철;채석봉;김주하
    • 한국가시화정보학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.30-36
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    • 2018
  • In the present study, we investigate the flow characteristics of a quadrotor UAV in a hovering mode by measuring multiple two-dimensional velocity fields in the wake. The experiment is conducted at Re = 24,000 in a chamber large enough to neglect the ground effect, where Re is the Reynolds number based on the rotor chord length and the rotor tip speed. The rotational speed of the rotor is determined by an optical tachometer so that the lift force can be balanced with the weight of the UAV. The velocity field measured on the center plane of the rotor shows that the vortices are shedding from the tip of the rotor, inducing large fluctuations in the streamwise velocity along the wake shear layer. The strength of the rotor-tip vortex shedding is asymmetric with respect to the rotor axis due to the interaction between the rotor and the wake centerline of each rotor is inclined to the center of the UAV due to the pressure difference caused by the induced velocity. The wake from each rotor moves closer to each other while traveling in the streamwise direction, and then is merged together inducing large fluctuations in the transverse velocity. Due to the wake merging, on the center plane of the UAV, the velocity increases in the streamwise direction showing two-peak structure in the streamwise velocity contours.

CFD/CAA Hybrid 기법을 이용한 뒷전에서 음향파의 산란모사 (Simulation of Trailing Edge Scattering Using Linearized Euler Equations with Source terms)

  • 박용환;빈종훈;정철웅;이수갑
    • 한국항공우주학회지
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    • 제33권7호
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    • pp.18-25
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    • 2005
  • 본 연구에서는 뒷전, 전단류와 초기교란의 상호작용에 의한 불안정파의 생성 기제의 분석과 뒷전 산란현상을 고차의 전산공력음향학을 이용하여 모사하였다. 수치적 알고리즘은 Hybrid 기법에 기초하였으며, Simple Linearized Euler Equation과 Full Linearized Euler Equation의 결과를 비교를 통해 정상류 구배항이 불안정파의 생성에 중요한 역할을 함을 볼 수 있었다. 또한 Full Navier-Stokes Equation을 이용한 결과와 비교함으로써, Full Linearized Euler Equation은 뒷전의 초기 근접장에서 불안정파를 해석하는데 있어서 Full Navier-Stokes Equation 보다 효율적임을 알 수 있다.

국내 저수지 댐의 내진 성능 평가 (Evaluation of Aseismic Performance for Reservoir Dams in Korea)

  • 박인준;김승욱;장웅희;김현태;유찬호
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제7권6호
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    • pp.89-100
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    • 2006
  • 최근 지진에 대해서 상대적으로 안전하다고 생각되던 지역 및 나라에서 비교적 큰 규모의 지진이 발생하여 수많은 인명 및 재산피해를 발생시키고 있으며, 국내에서 발생되는 지진의 횟수도 급증하고 있는 것으로 보고되어지고 있다. 이러한 이유로 최근의 건설공사는 대형 구조물뿐만 아니라 비교적 규모가 작은 저수지 댐까지 체계적인 내진설계를 거쳐 지진에 대하여 안정성을 확보하도록 계획하고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 국내에서 신설되는 주요 저수지 댐에 대하여 지진에 대한 안정성 확보 여부를 확인하고자 내진성능 평가를 수행하였다. 신설되는 저수지 댐에 대하여 단주기파, 장주기파 및 인공지진파로 SHAKE 프로그램을 이용한 지진응답해석을 시행하였으며, 그 결과를 활용해 저수지 댐의 지반 액상화에 대한 안정해석을 시행하였다(액상화 간편예측법). 또한 가능한 실제 지반의 거동과 유사하게 수치해석을 모사하기 위해서 간극수압-지반 상호작용을 고려하는 완전연계해석(Fully Coupled Analysis)을 수행하여 과잉간극수압변화와 지반 동적 변형특성을 검토하였다.

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Slope stabilization with high-performance steel wire meshes in combination with nails and anchors

  • Rudolf Ruegger;Daniel Flum
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2000년도 사면안정 학술발표회
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    • pp.3-38
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    • 2000
  • Slope draperies in soil and rock are a well known method to avoid rockfalls into the roads or onto housings. Common wire mesh or a combination of wire mesh and wire rope nets are pinned to the slope by the means of fully grouted nails or anchors. Most of these installations have not been designed to stabilize the slope, but simply avoid the rocks from bouncing. The combination of soil- or rocknailing with a designable flexible facing system offers the advantage of a longterm stabilization of slopes and can replace other standard methods for slope stabilization. The capability to transfer axial and shear loads from the flexible facing system to the anchor points is most decisive for the design of the stabilization system. But the transfer of forces by mesh as pure surface protection devices is limited on account of their tensile strength and above all also by the possible force transmission to the anchoring points. Strong wire rope nets increase the performance for slope stabilizations with greater distances between nails and anchors and are widely used in Europe. However, they are comparatively expensive in relation to the protected surface. Today, special processes enable the production of diagonally structured mesh from high-tensile steel wire. These mesh provide tensile strengths comparable to wire rope nets. The interaction of mesh and fastening to nail / anchor has been investigated in comprehensive laboratory tests. This also in an effort to find a suitable fastening plates which allows an optimal utilization of the strength of the mesh in tangential (slope-parallel) as well as in vertical direction (perpendicular to the slope). The trials also confirmed that these new mesh, in combination with suitable plates, enable substantial pretensioning of the system. Such pretensioning increases the efficiency of the protection system. This restricts deformations in the surface section of critical slopes which might otherwise cause slides and movements as a result of dilatation. Suitable dimensioning models permit to correctly dimension such systems. The new mesh with the adapted fastening elements have already been installed in first pilot projects in Switzerland and Germany and provide useful information on handling and effects.

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THREE-DIMENSIONAL FLOW PHENOMENA IN A WIRE-WRAPPED 37-PIN FUEL BUNDLE FOR SFR

  • JEONG, JAE-HO;YOO, JIN;LEE, KWI-LIM;HA, KWI-SEOK
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제47권5호
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    • pp.523-533
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    • 2015
  • Three-dimensional flow phenomena in a wire-wrapped 37-pin fuel assembly mock-up of a Japanese loop-type sodium-cooled fast reactor, Monju, were investigated with a numerical analysis using a general-purpose commercial computational fluid dynamics code, CFX. Complicated and vortical flow phenomena in the wire-wrapped 37-pin fuel assembly were captured by a Reynolds-averaged Navier-Stokes flow simulation using a shear stress transport turbulence model. The main purpose of the current study is to understand the three-dimensional complex flow phenomena in a wire-wrapped fuel assembly to support the license issue for the core design. Computational fluid dynamics results show good agreement with friction factor correlation models. The secondary flow in the corner and edge subchannels is much stronger than that in an interior subchannel. The axial velocity averaged in the corner and edge subchannels is higher than that averaged in the interior subchannels. Three-dimensional multiscale vortex structures start to be formed by an interaction between secondary flows around each wire-wrapped pin. Behavior of the large-scale vortex structures in the corner and edge subchannels is closely related to the relative position between the hexagonal duct wall and the helically wrapped wire spacer. The small-scale vortex is axially developed in the interior subchannels. Furthermore, a driving force on each wire spacer surface is closely related to the relative position between the hexagonal duct wall and the wire spacer.

Effect of Dietary Processed Sulfur on the Meat Quality in Pork under Aging

  • Hwa, Sung-Hyun;Kim, Ji-Han;Kim, Jung-Ho;Jang, Hyun-Ju;Ju, Min-Gu;Cho, Wonyoung;Lee, Chi-Ho
    • 한국축산식품학회지
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    • 제36권6호
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    • pp.760-768
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    • 2016
  • The present study was performed to determine the effect of dietary supplementation with processed sulfur on the quality and stability of vacuum packaged pork during aging time. All groups were designated into two groups; NP, a group fed basal diet and SP, a group fed basal diet and processed sulfur, 3 g/kg feed. Following vacuum packaging, Longissimus dorsi muscles were vacuum-packaged and stored under refrigerated condition ($1-2^{\circ}C$) for 21 d. Weight loss of the SP group was lower (p<0.05) than that of the NP group. Interaction effect of shear force and cooking loss was observed (p<0.05). Redness values of the SP group at 14 and 21 d after storage were higher than those of the NP group (p<0.05). Lipid oxidation and volatile basic nitrogen (VBN) levels in the SP group were retarded (p<0.05) compared to that of the NP group during storage. Aspartic and glutamic acid in SP were higher than in NP (p<0.1). There was no significant (p>0.05) difference in TPC between the both groups during storage. Therefore, vacuum packaged pork from pigs fed processed sulfur had better aging yield and storage stability than pork from pigs fed basal diet.

Aigeok polysaccharide의 겔화에 미치는 칼슘농도와 온도의 효과 (The effect of calcium concentration and temperature on the gelation of Aigeok Polysaccharide)

  • 이향애;김경이
    • 한국식품과학회지
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    • 제33권1호
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    • pp.7-11
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    • 2001
  • 정제된 Aigeok Polysaccharide의 분자량은 $5.5{\times}10^4$ Da였고, 분자량 분포는 단분산도에 가까웠으며, FT-IR 스펙트럼으로부터 메칠에스테르화된 정도는 낮은 것으로 확인되었다. Aigeok polysaccharide의 겔화 속도는 칼슘이온과 온도에 크게 영향을 받으며 4.08mM 칼슘 이온이 첨가될 때까지는 탄성률의 세기가 증가하였다가 그 이상이 되면 저장탄성률과 손실탄성률 모두 감소하였다. Aigeok polysaccharide의 화학적 구조와 junction zone은 적절한 양의 칼슘이온에 의해 안정화됨을 알 수 있었고 과량의 칼슘농도하에서는 그물구조 형성이 방해를 받아 탄성률은 감소하였다. 겔화 속도 상수는 온도가 증가함에 따라 감소하였고 이는 Aigeok 분자간에 수소결합이 주된 역할을 한다는 것을 알 수 있었다. Aigeok polysaccharide의 겔화 능력은 4.08mM의 칼슘 첨가와 $5^{\circ}C$에서 가장 안정한 겔을 형성함을 알 수 있었고, 반응식이 겔화를 추정하는데 좋은 표준이 됨을 알 수 있었다.

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관측지진파를 이용한 지반증폭특성 사례분석 (Case Study of Dynamic Amplification Characteristics of the Seismic Stations Using Observed Seismic Waves)

  • 이준대;김준경
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제10권1호
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    • pp.35-41
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    • 2009
  • 구조물과 지반상호간의 동적 특성 및 지진원 등을 보다 신뢰성 있게 평가하기 위해 지반의 증폭특성을 반드시 고려하여야 한다. 지반증폭 특성을 분석하는 방법은 여러 가지가 제시되어 있으나 본 연구에서는 Nakamura(1989)에 의해 제시된 방법을 적용하였다. 이 방법은 얕은 지반의 상시미동의 표면파의 특성을 이해하기 위해 제시되어 한계점이 존재하나 근래에 와서 전단파 에너지 등에 적용범위가 넓어지면서 간단한 지반의 동적인 증폭특성 연구에 많이 이용되고 있다. Nakamura(1989)가 제시한 방법을 이용하여 본진 및 11개 후진을 포함한 후쿠오카 지진으로부터 최근 한반도 남부에 설치된 지진관측계에 관측된 지진자료를 이용하여 각각 지진관측소 지반의 동적인 증폭특성을 분석하였다. 결과에 의하면 지진관측소마다 고유주파수, 고주파수 및 저주파수 대역에서 서로 다른 증폭특성을 보여주었다. 특히 각각 관측소 부지의 고유주파수는 각 관측소에서 관측한 지진자료의 질을 좌우하므로 정확한 분석이 필요하다. 또한 본 연구결과를 이용하여 국내 지반의 분류 연구에 많은 정보를 줄 수 있으며 또한 관측 지반진동으로부터 지반고유의 증폭특성을 제거하면 지진원 변수를 보다 신뢰성 있게 도출할 수 있다.

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Numerical evaluation of deformation capacity of laced steel-concrete composite beams under monotonic loading

  • Thirumalaiselvi, A.;Anandavalli, N.;Rajasankar, J.;Iyer, Nagesh R.
    • Steel and Composite Structures
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    • 제20권1호
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    • pp.167-184
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    • 2016
  • This paper presents the details of Finite Element (FE) analysis carried out to determine the limiting deformation capacity and failure mode of Laced Steel-Concrete Composite (LSCC) beam, which was proposed and experimentally studied by the authors earlier (Anandavalli et al. 2012). The present study attains significance due to the fact that LSCC beam is found to possess very high deformation capacity at which range, the conventional laboratory experiments are not capable to perform. FE model combining solid, shell and link elements is adopted for modeling the beam geometry and compatible nonlinear material models are employed in the analysis. Besides these, an interface model is also included to appropriately account for the interaction between concrete and steel elements. As the study aims to quantify the limiting deformation capacity and failure mode of the beam, a suitable damage model is made use of in the analysis. The FE model and results of nonlinear static analysis are validated by comparing with the load-deformation response available from experiment. After validation, the analysis is continued to establish the limiting deformation capacity of the beam, which is assumed to synchronise with tensile strain in bottom cover plate reaching the corresponding ultimate value. The results so found indicate about $20^{\circ}$ support rotation for LSCC beam with $45^{\circ}$ lacing. Results of parametric study indicate that the limiting capacity of the LSCC beam is more influenced by the lacing angle and thickness of the cover plate.

굴착사면 변화에 따른 복개 터널구조물의 역학적 거동에 관한 수치해석적 연구 (A Study on the Behavior of Cut and Cover Tunnel according to the Excavation Plane by Numerical Analysis)

  • 배규진;이석원;이규필;박시현
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제4권1호
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    • pp.79-90
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    • 2002
  • 현재 복개 터널 라이닝의 설계는 설계상의 간편성으로 인해 복개 터널의 라이닝에 대한 구조해석적 기법인 Rigid Frame Analysis가 널리 사용되고 있으나, 이는 되메움 지반과 터널 라이닝 사이의 상호작용(Interaction) 메카니즘을 적절히 반영하지 못하게 될 뿐만 아니라, 굴착 사면의 경사, 굴착폭 및 지표면의 경사 등에 의한 영향을 고려하지 못하는 문제점이 있다. 따라서 본 연구에서는 복개 터널구조물의 합리적이고 경제적인 설계를 위한 기본연구로써, 좁은 되메움 공간에서의 토압경감과 콘크리트 라이닝과 성토체의 상호작용을 고려하기 위하여 지반공학적 모델링 기법을 이용한 수치해석을 실시하였다. 또한 복개 터널구조물의 역학적 거동 영향인자로써 굴착사면의 경사 및 콘크리트 라이닝과 굴착사면의 이격거리 등을 고려하였으며, 각 영향인자가 복개 터널구조물의 역학적 거동에 영향을 미치는 정도를 분석하였다.

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