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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 박준영
- 발행연도
- 2023
- 저작권
- 금오공과대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수1
이 논문의 연구 히스토리 (7)
2017
배위수, 공극률의 관점에서의 Bar dropping Test의 입자 구조에 관한 Worm-like model과 JKR모델에 관한 이산요소법 해석
남진수
,
박준영
한국생산제조학회 학술발표대회 논문집
2017.12
학술대회자료
이산요소법을 기반으로 한 유연한 막대 형상 입자의 종횡비와 유연성에 따른 입자 패킹 구조 및 배위수의 영향 분석
남진수
,
박준영
대한기계학회 춘추학술대회
2017.05
학술대회자료
Flexible Rod Model과 JKR 이론을 적용한 이산요소법 기반 패킹 구조 해석
남진수
기계설계공학과
2017.01
학위논문
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본 논문은 이산요소법을 이용하여 구형 및 파이버형 입자를 다루는 다양한 분야의 문제에 적용하고, 입자의 거동에 대한 이해를 높이고 이산요소법의 응용 및 확장 가능성을 입증하는 것을 목표로 한다. 구형 입자를 다루는 문제로는 구형 입자의 패킹 해석에서 전처리 시간 단축을 위한 입자 생성법을 제안하였고, FLWM에서의 세탁물을 모델링하여 세척력을 예측하였다. 파이버형 입자를 다루는 문제로는 유연한 파이버 형상 입자의 특성이 패킹 구조에 미치는 영향을 분석하였으며, 파이버 형상의 유연성을 이용하여 칫솔모를 모델링하고 치아 표면의 마모를 분석하였다. 또한, 전산유체역학과의 연성 해석을 통해 채널 공동 내 구형과 파이버형 입자의 탈출 거동 특성을 분석하였다. 본 논문에서 도출된 결과는 이산요소법이 입자의 거동 연구와 응용에 있어서 강력하고 유용한 도구임을 명확히 입증하였다. 이러한 결과는 입자 생성법을 통한 시간 단축, 세척 성능 예측, 패킹 구조 분석, 치아 마모 분석 그리고 입자의 탈출 거동 분석 등의 다양한 분야에서 이산요소법의 활용 및 확장 가능성을 제시하고, 문제 해결에 도움을 줄 수 있는 효과를 보여주었다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 이산요소법이 입자의 동적 거동 연구와 향후 응용 분야의 발전에 있어 강력하고 유용한 도구로서 활용될 것으로 기대된다.
목차
제 1 장 서 론 11.1 연구 배경 및 목적 11.2 논문 구성 4제 2 장 수치해석법 62.1 이산요소법 62.2 접촉 모델 (Contact model) 72.2.1 접촉 모델 72.2.2 Damped Linear Spring model 82.2.3 Hertz-Mindlin model 102.2.4 Hertz-Mindlin with JKR model 112.2.5 Archard Wear model 132.3 Time step 142.4 Worm-like chain model 152.4.1 Worm-like chain model 152.4.2 Worm-like chain model 검증 172.5 전산유체역학 222.5.1 지배방정식 222.5.2 CFD-DEM coupling 232.5.3 입자-유동 상호 작용 힘 모델 26제 3 장 구형 입자에 대한 이산요소법의 적용 283.1 구형 입자의 패킹 시간 단축을 위한 패킹 모델 제안 283.1.1 연구 개요 283.1.2 접촉 모델 및 패킹 방법 303.1.3 패킹 해석 조건 353.1.4 Coordination number를 이용한 패킹 구조 분석 363.1.5 Radial Distribution Function을 이용한 패킹 구조 분석 383.1.6 패킹 모델에 따른 응력 분포 분석 423.1.7 결론 및 고찰 473.2 Front-loading washing machine에서의 세탁 성능 예측 483.2.1 연구 개요 483.2.2 세탁 성능 평가 실험 방법 및 조건 513.2.3 이산요소법 해석 방법 및 조건 543.2.4 번들의 동적 거동 분석 583.2.5 비동력과 세척력의 관계 분석 613.2.6 세탁물의 양과 회전속도에 따른 비동력 분석 643.2.7 기계적 작용에 대한 분류 653.2.8 결론 및 고찰 69제 4 장 파이버형 입자를 이용한 이산요소법의 적용 704.1 파이버형 입자의 물리적 특성에 따른 패킹 구조 분석 704.1.1 연구 개요 704.1.2 해석 방법 및 조건 714.1.3 공극률 분석 734.1.4 공극률 분포를 통한 패킹 구조 분석 774.1.5 Coordination number를 이용한 패킹 구조 분석 814.1.6 Radial Distribution Function를 이용한 패킹 구조 분석 864.1.7 결론 및 고찰 884.2 파이버형 입자를 이용한 칫솔 모델링과 치아 표면의 마모 해석 904.2.1 연구 개요 904.2.2 해석 방법 및 조건 924.2.3 칫솔모에 대한 모델 검증 964.2.4 칫솔질에 대한 동적 거동 분석 974.2.5 칫솔모에 작용하는 수직력과 접선력 1004.2.6 치아 표면에서의 마모 분석 1024.2.7 결론 및 고찰 104제 5 장 이산요소법과 전산유체역학의 연성 해석 1065.1 채널 공동 내 구형 및 파이버형 입자 탈출 해석 1065.1.1 연구 개요 1065.1.2 해석 방법 및 조건 1085.1.3 공동에서의 유동장 해석 1115.1.4 커플링 방식에 따른 입자 거동 비교 1135.1.5 구형과 파이버형 입자의 거동 특성 및 탈출률 분석 1165.1.6 입자 밀도에 따른 거동 특성 분석 1195.1.7 입자 반발 계수 영향 분석 1215.1.8 결론 및 고찰 123제 6 장 결 론 1256.1 결론 1256.2 한계 및 향후 계획 128[참고 문헌] 129
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