• 대한토목학회논문집
• /
• 제3권3호
• /
• pp.63-69
• /
• 1983

모래 지반(地盤)속에 설치(設置)된 줄말뚝에 작용(作用)하는 측방토압(側方土壓)을 산정(算定)할 수 있는 이론식(理論式)이 제안(提案)되고 말뚝의 설치조건(設置條件)을 여러가지로 변화(變化)시킨 모형실험(模型實驗)이 실시(實施)된다. 말뚝에 작용(作用)하는 측방토압(側方土壓)의 실험치(實驗値)는 말뚝의 직경(直徑)과 말뚝의 설치간격(設置間隔)을 여러가지로 변화(變化)시켜도 이론치(理論値)와 극히 양호(良好)한 일치(一致)를 보이고 있다. 또한 측방토압산정이론식(側方土壓算定理論式)의 유도시(誘導時) 말뚝주변지반(周邊地盤)의 소성상태(塑性狀態)에 대한 가정(假定)의 타당성(妥當性)이 실험결과(實驗結果)에 의하여 입증(立證)되고 제안(提案)된 산정이론식(算定理論式)에 의한 측방토압(側方土壓)의 이론치(理論値)가 가지는 의미(意味)도 명백(明白)하게 설명(說明)되어 진다.

• 한국가시화정보학회지
• /
• 제10권1호
• /
• pp.27-33
• /
• 2012

This paper describes a new design of small-scale horizontal wind blade, called spiral wind turbine blade. Theoretical and numerical approaches on the prediction of aerodynamic performance of the blade have been conducted. A theoretical equation is successfully derived using the angular momentum equation to predict aerodynamic characteristics according to the design shape parameters of spiral blade. To be compared with the theoretical value, a numerical simulation using ANSYS CFX v12.1 is performed on the same design with the theoretical one. Large scale tip vortex is captured and graphically presented in this paper. The TSR-$C_p$ diagram shows a typical parabolic relation in which the maximum efficiency of the blade approximately 25% exists at TSR=2.5. The numerical simulation agrees well with that of the theoretical result except at the low rotational speed region of 0~20 rad/s.

• Wind and Structures
• /
• 제36권2호
• /
• pp.133-147
• /
• 2023

The random vibration of saddle membrane structures under wind load is studied theoretically and experimentally. First, the nonlinear random vibration differential equations of saddle membrane structures under wind loads are established based on von Karman's large deflection theory, thin shell theory and potential flow theory. The probabilistic density function (PDF) and its corresponding statistical parameters of the displacement response of membrane structure are obtained by using the diffusion process theory and the Fokker Planck Kolmogorov equation method (FPK) to solve the equation. Furthermore, a wind tunnel test is carried out to obtain the displacement time history data of the test model under wind load, and the statistical characteristics of the displacement time history of the prototype model are obtained by similarity theory and probability statistics method. Finally, the rationality of the theoretical model is verified by comparing the experimental model with the theoretical model. The results show that the theoretical model agrees with the experimental model, and the random vibration response can be effectively reduced by increasing the initial pretension force and the rise-span ratio within a certain range. The research methods can provide a theoretical reference for the random vibration of the membrane structure, and also be the foundation of structural reliability of membrane structure based on wind-induced response.

• Composites Research
• /
• 제16권5호
• /
• pp.15-20
• /
• 2003

본 논문에서는 표면 손상을 입은 적층판의 파괴 강도를 결함이 없는 적층판의 파괴 강도와 결함이 있는 적층판의 파괴 강도를 이용하여 예측하였다. 이를 위해 고전 적층판 이론을 적용하여 적층판의 파괴 강도식을 단순화했으며 이를 표면 손상을 입은 적층판에 적용하였다. 단순화한 적층판의 파괴 강도 이론식의 검증을 위해 Lagace와 Tsai의 논문에서 측정한 데이터를 이용하였다. 또한, 표면 손상을 입은 적층판의 파괴 강도 예측식의 검증을 위해 실험을 수행하였다. 실험을 위해 표면 결함이 없는 적층판과 표면 결함이 있는 적층판을 제작하여 실험하였으며 이 결과를 예측식과 비교하였다. 시편의 섬유 방향은 인장 방향과 같은 방향으로 제작되었으며, 예측식과 실험 결과는 잘 일치하였다. 따라서 본 논문에서 예측만 표면 결함이 있는 적층판의 파괴 강도 예측식을 이용하여 복합재료가 사용되는 구조물이 표면 손상이 되었을 때 이 구조물의 파괴 강도를 예측할 수 있을 것이다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
• /
• 한국지반공학회 2003년도 봄 학술발표회 논문집
• /
• pp.291-298
• /
• 2003

The resonant column testing is a laboratory testing method to determine the shear modulus and the material damping factor of soils. The method has been widely used for many applications and its importance has been increased. Since the establishment of the testing method in 1963, the low-technology electronic devices for testing and data acquisition have limited the measurement to the amplitude of the linear spectrum. The limitations of the testing method were also attributed to the assumption of the linear-elastic material in the theory of the resonant column testing and to the use of the wave equation for the dynamic response of the specimen. For the better theoretical formulation of the resonant column testing, this study derived the equation of motion and provided its solution. This study also proposed the improved data reduction and analysis method for the resonant column testing, based on the advanced data acquisition system and the proposed theoretical solution for the resonant column testing system. For the verification of the proposed data reduction and analysis method, the numerical simulation of the resonant column testing was performed by the finite element analysis. Also, a series of resonant column testing were peformed for Joomunjin sand, which verified the feasibility, of the proposed method and showed the limitations of the conventional data reduction and analysis method.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제26권4B호
• /
• pp.371-378
• /
• 2006

본 연구에서는 만곡수로에서 주 흐름방향에 따라 변화하는 2차류의 거동을 이론적으로 예측하기 위해 Odgaard(1986) 및 Chang(1988)의 제안을 바탕으로 새로운 방정식을 유도하였다. 개발된 이론식은 2차류의 횡방향 유속을 주 흐름 및 연직방향의 함수로 표현한다. 이를 검증하기 위해 실험실에 사행도가 각기 다른 두 개의 만곡수로를 제작하여 수리실험을 수행하였다. 수리실험결과를 제안된 이론식 및 기존 식과 비교해 보면, 제안된 식은 실측치에 잘 일치하는 반면 기존 식은 과대 산정하는 경향이 있었다. 제안된 이론식을 통해 수리량이 변화는 경우 2차류가 어떻게 변하는지를 확인해 본 결과, 사행도, 조도, 하폭 대 수심비가 클수록 2차류는 증가하였다. 또한 조도 및 하폭 대 수심비의 변화에 따라 2차류의 흐름방향 분포가 민감하게 반응하였다.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제38권1호
• /
• pp.9-16
• /
• 2014

본 논문은 경사진 원형관에서 표면장력과 중력으로 구동되는 비뉴턴 유체(멱법칙 모델)의 유동 및 변위를 이론적으로 연구한 것이다. 그리고 표면장력에 의하여 연속적으로 원형관 내로 유입되는 비뉴턴 유체의 변위를 기술하기 위한 지배방정식을 처음으로 개발하였다. 뉴턴의 운동방정식으로부터 유도된 식은 2계 비선형이며 비제차인 형태의 상미분 방정식이다. 지배방정식의 해를 수평관에서 변위를 시간의 함수로 기술한 식 및 실험과 비교한 결과 정량적으로 동일한 일치를 보였다. 여기에 더하여 정상상태인 힘의 균형식의 결과에 대해서도 정확한 일치로 나타남을 확인할 수 있었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제40권5호
• /
• pp.389-396
• /
• 2016

The theory of Fourier heat conduction predicts accurately the temperature profiles of a system in a non-equilibrium steady state. However, in the case of transient states at the nanoscale, its applicability is significantly limited. The limitation of the classical Fourier's theory was overcome by C. Cattaneo and P. Vernotte who developed the theory of non-Fourier heat conduction in 1958. Although this new theory has been used in various thermal science areas, it requires considerable mathematical skills for calculating analytical solutions. The aim of this study was the identification of a newer and a simpler type of solution for the hyperbolic partial differential equations of the non-Fourier heat conduction. This constitutes the first trial in a series of planned studies. By inspecting each term included in the proposed solution, the theoretical feasibility of the solution was achieved. The new analytical solution for the non-Fourier heat conduction is a simple exponential function that is compared to the existing data for justification. Although the proposed solution partially satisfies the Cattaneo-Vernotte equation, it cannot simulate a thermal wave behavior. However, the results of this study indicate that it is possible to obtain the theoretical solution of the Cattaneo-Vernotte equation by improving the form of the proposed solution.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제35권2호
• /
• pp.195-201
• /
• 2002

본 연구에서는 자연하천의 만곡수로에서 종방향 유속으로 인해 현재보다 더 이상 횡 방향 경사의 변형이 일어나지 않아 세굴이 감소하고 하상이 횡방향으로 안정한 상태를 유지할 수 있는 적정 유속의 한계인 한계속도를 제시하였다. 한계속도의 이론 유도는 하상횡경모형의이론적 배경이 되는 운동량모멘트방정식으로부터 얻은 하상면 횡방향전단력성분과 이에 대응하는 하상전단력과의 힘의 평형으로부터 유도되었다. 이론식의 검증을 위해 4개 자연하천수로의 실측자료론 적용하여 계산치와 실측치를 비교한 결과 잘 일치하였다. 적용결과에서 보정계수와 만곡수로의 평균입자 Froude수는 밀접한 상관관계를 갖고 있는 것으로 나타났다.

• 오토저널
• /
• 제14권6호
• /
• pp.48-59
• /
• 1992

This study is on the performance of the perforated tube muffler when it operates as an exhaust silencer with through-flow, steady or pulsating. Theoretical estimation of the insertion loss was made by means of transfer matrix and by using the impedance equation for the perforated tube obtained for the case of low-speed steady through-flow. Experiment was performed for the measurement of the insertion loss at two flow conditions. The one is a steady flow from the exhaust pipe of an idling diesel engine. The effect of the through-flow velocity and steadiness on the muffler performance was obtained. By comparing the theoretical prediction with the experimental result, the validity of the impedance equation in the theoretical model was discussed. It has been found that steadiness as well as magnitude of the through-flow has a significant effect on the performance of the perforated tube muffler. Especially, the self-noise due to the pulsating flow in the engine exhaust system must be taken into account for the prediction of the muffler performance.