Park, E.T.;Lee, B.E.;Kang, D.S.;Kim, J.;Kang, B.S.;Song, W.J.
Transactions of Materials Processing
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v.24
no.1
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pp.52-61
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2015
Evaluation of the elevated temperature flow stress for thermoplastic fiber metal laminates(TFMLs) sheet, comprised of two aluminum sheets in the exterior layers and a self-reinforced polypropylene(SRPP) in the interior layer, was conducted. The flow stress as a function of temperature should be evaluated prior to the actual forming of these materials. The flow stress can be obtained experimentally by uniaxial tensile tests or analytically by deriving a flow stress model. However, the flow stress curve of TFMLs cannot be predicted properly by existing flow stress models because the deformation with temperature of these types of materials is different from that of a generic pure metallic material. Therefore, the flow stress model, which includes the effect of the temperature, should be carefully identified. In the current study, the flow stress of TFMLs were first predicted by using existing flow stress models such as Hollomon, Ludwik, and Johnson-Cook models. It is noted that these existing models could not effectively predict the flow stress. Flow stress models such as the modified Hollomon and modified Ludwik model were proposed with respect to temperatures of $23^{\circ}C$, $60^{\circ}C$, $90^{\circ}C$, $120^{\circ}C$. Then the stress-strain curves, which were predicted using the proposed flow stress models, were compared to the stress-strain curves obtained from experiments. It is confirmed that the proposed flow stress models can predict properly the temperature dependent flow stress of TFMLs.
A lava dome and sheet lava flow can be observed at the seashore of Aewol, Jeju island. The cylindrical lobes are characterized by a concentric structure consisting of a massive core and radial joints. Columnar joints with different thickness between the upper and lower parts are developed in the sheet lava flow around the rock salt field in Goeomri. The upper part of the columnar joints is uneven in shape, and has a diameter of 120-150 cm. The lower part of the columnar joints is hexagonal and pentagonal in shape, and has a diameter of about 60 cm. The cylindrical lobes can be divided into two groups based on size and shape. One is a megalobe, with a semicircular outline and a maximum diameter of 30 m. The other is a circular lobe with a diameter of less than 10 m. The columns in the radial joints have hexagonal and pentagonal cross sections and gradually increasing diameter, outward from the core, to a size of 80-120 cm at the rim. The concentric structure observed in the cylindrical lavas is attributable to a combination of four factors. The first is a circular crack caused by the decrease of the temperature and density difference between the inside and outside of the cylindrical lava flow. The second is a concentric chisel mark of the radial joints, which formed at the same time as the radial joints. The third is a flow band, which is a trace left in a round passage when lava flows through. The fourth is a vesicular band formed in a cave by gas bubbles escaping from the lava flow.
Proceedings of the Korean Society for Technology of Plasticity Conference
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2006.06a
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pp.55-60
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2006
Draw-bead is applied to control the material flow in a stamping process and improve the product quality by controlling the draw-bead restraining force (DBRF). Actual die design depends mostly on the trial-and-error method without calculating the optimum DBRF. Die design with the predicted value of DBRF can be utilized at the tryout stage effectively reducing the cost of the product development. For the prediction of DBRF, a simulation-based prediction model of the circular draw-bead is developed using the Box-Behnken design with selected shape parameters such as the bead height, the shoulder radius and the sheet thickness. The value of DBRF obtained from each design case by analysis is approximated by a second order regression equation. This equation can be utilized to the calculation of the restraining force and the determination of the draw-bead shape as a prediction model. For the evaluation of the prediction model, the optimum design of DBRF in sheet metal forming is carried out using response surface methodology. The suitable type of the draw-bead is suggested based on the optimum values of DBRF. The prediction model of the circular draw-bead proposes the design method of the draw-bead shape. The present procedure provides a guideline in the tool design stage for sheet metal forming to reduce the cost of the product development.
Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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v.15
no.6
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pp.22-32
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1998
This paper describes a research work of developing a computer-aided design of irregularly shaped-sheet metal product with bending and piercing operation for progressive working. An approach to the CAD system is based on the knowledge-based rules. Knowledge for the CAD system is formulated from plasticity theories, experimental results and the empirical knowledge of field experts. The system has been written in AutoLISP on the AutoCAD with a personal computer and is composed of five main modules, which are input and shape treatment, flat pattern-layout, production feasibility check, blank-layout, and strip-layout module. Based on knowledge-based rules, the system is designed by considering several factors, such as radius and angle of bend, material and thickness of product, complexities of blank geometry and punch profile, and availability of press. This system is capable of unfolding a formed sheet metal part to give flat pattern and automatically account for the adjustment of bend allowances to match tooling requirements by checking dimensions and the best utilization ratio of blank-layout within bending production feasibility area which is beyond ${\pm}30^{\circ}$ degrees intersecting angle between grain flow and bending edge line and which is suitable to progressive bending operation. Also the strip-layout drawing generated by a bending and a piercing operation according to punch profiles divided into automatically for external area of irregularly shaped-sheet metal product is displayed in graphic forms.
The mixing vanes attached to the spacer grid of rod bundles are used to improve the heat transfer in heat exchanger devices by controlling the characteristics of the flow structures and turbulence. In this study, velocity patterns induced by two types of mixing vane(split and swirl vane) are measured by the PIV technique to better understand how to effect on the cross and secondary vortex flow patterns in $5{\times}$ rod bundle simulating the fuel assembly of the nuclear reactor. A successful measurement of the lateral velocity patterns was conducted using a specially designed beam sheet generator and experimental loop at KAERI. As the result, we found that for the cross flow between subchannels, the split vane is more effective than the swirl vane, while for the secondary vortex flow in each subchannel, the swirl vane's one is larger and longer than split vane's one.
A non-intrusive Planar Laser-Induced Fluorescence(PLIF) technique was applied to study the turbulent mixing process in a Rushton turbine reactor. Instantaneous and ensemble averaged concentration fields are obtained by measuring the fluorescence intensity of Rhodamine B tracer excited by a thin Nd:Yag laser sheet illuminating the whole center plane of the stirred tank. The gray level images captured by a 14-bit cooled CCD camera can be transformed to the local concentration values using a calibration matrix. The dye injection point was selected at the tank wall with three quarter height (3/4H) from the tank bottom to observe the mixing characteristics in upper bulk flow region. There exist distinct two time scales: the rapid decay of mean concentration in each region after the dye infusion reflects the large scale mixing while the followed slow decay reveals the small scale mixing. The temporal change of concentration probability functions conjectures the two sequential processes in the batch type mixing. An inactive column of water existed above the impeller disk, in which the fluid rotates with the shaft but is isolated from the mean bulk flow.
Journal of The Korean Society of Agricultural Engineers
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v.55
no.2
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pp.21-27
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2013
The present study explored the way to desalinate seawater for agricultural irrigation using forward osmosis (FO) process using liquid fertilizer as draw solution. FO experiments were performed in a cross flow mode using flat sheet FO membrane. The effect of membrane orientation, flow rate, and draw solution concentration on the performance of forward osmosis was investigated by measuring water flux of forward osmosis membrane. The water flux when the draw solution was placed against the membrane active layer was lower than the water flux when the feed solution was placed against the membrane active layer. This results indicated that the decrease of effective osmotic pressure by dilutive internal concentration polarization was less than that by concentrative internal concentration polarization. Increasing flow rate from 66.7 to 133.1 $cm^3$/min resulted in increase of the water flux when the membrane active layer orient to draw solution and feed solution, respectively. The reduction of resistance to water flow increased water flux at higher flow rate. The water flux of FO membrane increased with increasing draw solution concentration from 10000 to 30000 mg/L. The water flux for $KH_2PO_4$ draw solution was similar to that for commercial fertilizer. Optimization of FO process would contribute to economically desalinate brackish water for agricultural use.
This study used SCS-CN method to estimate the real recharge of the study area which is one of the most reasonable techniques to estimate groundwater recharge when there is no available runoff data in a watershed. From the results of tile real recharge analysis for the study area using SCS-CN method, it was analyzed that the year 1994 when the drought was severe shotted the lowest recharge of 106.3mm with recharge rate of 12.4%, and the highest recharge of 285.6mm with recharge rate of 21.8% occurred in 1990. Yearly average recharge of 213.2mm was obtained, and tile average recharge rate was 16.9%/year. KOG-FLOW model which has powerful post process functions consists of setting environments for input parameters in Korean language, and help function is added to each input data. Detailed information for each parameter is displayed when the icon is placed on the input parameters, and geologic boundaries or initial head data for each layer can be set easily on work sheet. The relative errors (R. E.) for each model's observed values and calculated values are $0.156{\sim}0.432$ in case of KOG-FLOW, and $0.451{\sim}1.175$ in case of WINFLOW, therefore it is known that KOG-FLOW model developed in this study produced results compared to observed head values.
This study measured the velocity of magnetic particles inside the power generation using external heat sources. Single Plane Illumination Microscopy (SPIM) was used to measure magnetic particles that are simultaneously affected by bubbly flow and magnetic field. It has the advantage of reducing errors due to particle superposition by illuminating the thin light sheet. The hydraulic diameter of the power generation is 3mm. Its surface is covered with a coil with a diameter of 0.3 mm. The average diameter of a magnetic particle is 200nm. The excitation and emission wavelengths are 530 and 650nm, respectively. In order to find out the flow characteristics, a total of four velocity fields were calculated in wide and narrow gap air bubbles, between the wall and the air bubble and just below the air bubble. Magnetic particles showed up to 8.59% velocity reduction in the wide gap between air bubbles due to external magnetic field.
Mass change in the Antarctic Ice Sheet(AIS) is the most important indicator of changes in Earth's climate system including global mean sea level rise that are largely affected by ongoing global warming. In this study, AIS mass variations are examined with satellite gravity data and outputs from a regional climate model. The analysis of gravity data shows that along the coastal region the Western AIS has experienced a continuous and significant ice loss while a slight increasing in the Eastern AIS during the study period (2002.08-2016.08). The temporal and spatial variations in ice mass changes are recovered by a regional climate model, but the recovered amplitudes are much smaller than those of observations. This under-estimation is remarkably resolved by modifying a base flow field for the ice discharge. The recovered estimates based on the ice-flow field can explain about 97% of the rate of mass change in observations before 2009. This implies that changes in ice flow dynamics along the coast line plays a pivotal role in regulating long-term budget of ice mass in AIS.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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