In this study, friction test was proposed to obtain coefficient of friction between tube and die in expansion zone of tube hydroforming and friction coefficients were evaluated at different materials, viscosity of lubricants and internal pressures. For this study, STKM11A and SUS tubes were prepared. The tube was expanded by an internal pressure against the tool wall. The tube was expanded by an internal pressure against the tool wall. By pushing the tube through the tool, a friction force at the contact surface between the tube and the tool occurs. From the measured geometries and FE analysis, the friction coefficients between tube and die at the expansion zone in tubular hydroforming can be estimated. The effects of the various internal pressures, viscosity of lubricants, tube materials and tube thickness on friction coefficients are discussed.
최근 한국에서는 세계적인 녹색기술을 맞아 향후 차세대 교통 시스템으로서 튜브 트레인 시스템의 본격적인 연구가 진행되고 있다. 한국 철도기술연구원(KRRI, Korea Railroad Research Institute)에서 튜브 트레인 시스템의 건설을 위한 목적으로 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 기초연구의 일환으로 축대칭하며 긴 형상의 수송체가 가지는 다양한 튜브(터널) 내부의 압력, 막힘비율, 운행속도를 파라미터로 선정하여 전산해석을 수행하였다. 세부사항으로는 동일 형상의 운송체가 동일 운행속도를 가지고 일반적 압력의 개활지(오픈 시스템, 개활지 운행)를 운행할 때와, 다양한 환경(튜브 내 압력, 막힘비율, 운행속도)의 튜브 내부를 운행할 때에 대하여 튜브 트레인의 공력특성 연구를 수행하였다. 이를 통하여 다양한 운행속도-막힘비율 별로 개활지와 동일 에너지 효율 나오는 튜브 내 압력(P-D 관계)을 계산하였고, 막힘비율 증가에 따른 튜브 내 감압 정도(P-${\beta}$ 관계), 다양한 막힘비율-튜브 내 압력 별로 운행속도에 따른 전체 항력 양상(D-V 관계)을 보여 주었다. 그리고 개활지 운행시와 튜브 내부 운행시의 에너지 효율(주행저항)을 비교하였고, 튜브 내부 운행 시 트레인이 갖는 효율과 관계되는 충격파 발생의 임계속도(critical V-B 관계) 및 한계속도(V-P 관계)를 얻을 수 있었다. 이러한 연구의 결과는 튜브 시스템 설계 및 건설에 꼭 필요한 것이며 가이드라인을 제시했다.
In this study, friction test was proposed to obtain coefficient of friction between tube and die in guide zone of tube hydroforming and friction coefficients were evaluated at different materials, viscosity of lubricants and internal pressures. For this study, STKM11A and SUS tubes were prepared. The tube was expanded by an internal pressure against the tool wall. By pushing the tube through the tool, a friction force at the contact surface between the tube and the tool occurs From the recorded axial feeding forces, the friction coefficients between tube and die at the guide zone in tubular hydroforming can be estimated. The effects of the various internal pressures, viscosity of lubricants, tube materials, tube size and die coating on the friction forces and friction coefficients are discussed.
A mathematical modelling technique is proposed for estimating the additional bending stresses of tube(s)-in-tube structures due to tube-tube interaction, which has a significant effects on the shear-lag phenomenon. The proposed method simulates the framed-tube structures with multiple internal tubes as equivalent multiple tubes, each composed of four equivalent orthotropic plate panels. Hence, the tube(s)-in-tube structure can be analysed by using an analogy approach where each tube is individually modelled by a continuous beam that can account for the flexural and shear deformations as well as the shear-lag effects. The numerical analysis is applicable for the structural analysis of framed-tube structures with single and multiple internal tubes, as well as those without internal tubes. The shear-lag phenomenon of such structures is studied with additiona] bending stresses and shear-lag reversal points.
Chung Hyun Tae;Ju Yup Lee;Moon Kyung Joo;Chan Hyuk Park;Eun Jeong Gong;Cheol Min Shin;Hyun Lim;Hyuk Soon Choi;Miyoung Choi;Sang Hoon Kim;Chul-Hyun Lim;Jeong-Sik Byeon;Ki-Nam Shim;Geun Am Song;Moon Sung Lee;Jong-Jae Park;Oh Young Lee
Clinical Endoscopy
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제56권4호
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pp.391-408
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2023
With an aging population, the number of patients with difficulty in swallowing due to medical conditions is gradually increasing. In such cases, enteral nutrition is administered through a temporary nasogastric tube. However, the long-term use of a nasogastric tube leads to various complications and a decreased quality of life. Percutaneous endoscopic gastrostomy (PEG) is the percutaneous placement of a tube into the stomach that is aided endoscopically and may be an alternative to a nasogastric tube when enteral nutritional is required for four weeks or more. This paper is the first Korean clinical guideline for PEG developed jointly by the Korean College of Helicobacter and Upper Gastrointestinal Research and led by the Korean Society of Gastrointestinal Endoscopy. These guidelines aimed to provide physicians, including endoscopists, with the indications, use of prophylactic antibiotics, timing of enteric nutrition, tube placement methods, complications, replacement, and tube removal for PEG based on the currently available clinical evidence.
A simple numerical modeling technique is proposed for the analysis of framed tube structures with multiple internal tubes. The structures are analysed using a continuum approach in which each tube is individually modelled by a tube beam that accounts for the flexural and shear deformations, as well as the shear lag effects. By simplifying assumptions regarding the form of strain distributions in external and internal tubes, the structural behaviours is reduced to the solution of a single second order linear differential equation. The numerical analysis uses the variational approach on the basis of the minimum potential energy priniciple. Three framed-tube sructures with single, two and three internal tubes are analysed to verify the applicability and reliability of the proposed method.
In this paper, the cold extrusion process for internal spline forming using a thin and long tube has been analyzed by using a rigid plastic finite element code. The internal spline consists of 10 tooths. The cold extrusion process has been focused on the comparisions of load-stroke relation and filling states of the teeth according to design parameters. The design parameters involve extrusion ratio, extrusion angle and friction factor. The internal spline forming can cause the buckling and folding during the cold extrusion process because of using a thin and long tube. The optimum design parameters have been obtained through rigid-plastic finite elements analysis. The extrusion ratio and extrusion angle have great effects on the deformation characteristics of the cold extrusion process.
Film boiling may lead to burnout of the heating element. Even though burnout does not occur, the heating element is subject to deformation because it is not sufficiently strong to withstand external loads. In particular, the ballooning and rupture of a tube under film boiling are important phenomena in the field of nuclear reactor safety. If the tube-type cladding of nuclear fuel ruptures owing to high internal pressure and thermal load, radioactive materials inside the cladding are released to the coolant. Therefore, predicting the ballooning and rupture is important. This study presents numerical simulations to predict the ballooning behavior and rupture time of a horizontal tube at high internal pressure under saturated film boiling. To do so, a multi-step coupled simulation of conjugated film boiling heat transfer and ballooning using creep model is adopted. The numerical methods and models are validated against experimental values. Two different nonuniform heat flux distributions and four different internal pressures are considered. The three-step simulation is enough to obtain a convergent result. However, the single-step simulation also successfully predicts the rupture time. This is because the film boiling heat transfer characteristics are slightly affected by the tube geometry related to creep ballooning.
In order to study the heat transfer and pressure drop of an internal heat exchanger for $CO_2$ heat pump under cooling condition, the experiment and numerical analysis were performed. Four kinds of internal heat exchangers with a coaxial tube type and a micro-channel tube type were used. The experimental apparatus consisted of a test section, a power supply, a heater, a chiller, a mass flow meter, a pump and a measurement system. The section-by-section method and Hardy-Cross method were used for the numerical analysis. The effects of the internal heat exchanger refrigerant flow rate, the length of the internal heat exchanger, the operating condition of the gas-cooler, the evaporator and the type of the internal heat exchangers were investigated. With increasing of the flow rate, the heat transfer rate increased about 25%. The heat transfer rate of the micro-channel tube type was higher about 100% than that of the coaxial tube type. With increasing of the length of the internal heat exchanger, the heat transfer rate increased about $20{\sim}50%$. The pressure drop of the low-side tube was larger compared with that of the high-side tube.
PCR(Polymerase chain reaction) is a technique to replicate and amplify a desired part of DNA. It is used in various aspects such as DNA fingerprint analysis and rare DNA amplification of an extinct animal. Especially in the medical diagnosis field, it provides various measurement methods at the molecular level such as genetic diagnosis, and is a basic tool for molecular diagnostics. The internal shape of the plastic vial tube for PCR analysis used in the DNA detection process, and the surface roughness and internal cleanliness can affect detection and discrimination results. The plastic vial tube demanded by the developer of the PCR analysis equipment should be changed to a structure that eliminates the residual washing solution in the washing process to ensure the internal cleanliness. Thus the internal structure and the internal surface design for improving the PCR amplification efficiency are key issues to develop the plastic vial tube for the DNA detection process.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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