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#재료과학 #재휘현상 ​ ​ 금속을 액체 상태에서 고체 상태로 냉각하는 과정(Solidification)은 여러가지 요인들에 의해 조절됩니다. 냉각 속도와 온도 차 등 여러 요인들 중에서 접종 여부(고체 불순물이 잘 분포되어 있는가)는 가장 중요한 요인으로 취급됩니다. ​ 순수한 물과 작은 고체 불순물을 포함한 물 두 가지 중 더 빨리 어는 것은 놀랍게도 후자입니다. 액체가 고체로 변하는 것은 작은 고체입자가 만들어지는 것부터 시작하는데 그것은 보통 고체 벽 또는 이미 존재하는 고체 불순물에서부터 자라기 때문이죠 ​ ​ ​ ​ ​ 재휘현상은 접종이 잘 이뤄지지 않은 상태에서 냉각시 발생하는 현상입니다. 냉각 과정 중 갑자기 열이 방출되며 액상(액체)의 온도가 상승하게 되는데 이 때의 방출되는 열을 "용융..

#통계학 #가설검정 유의확률 유의확률은 유의수준과 관련이 있는 값이다. 유의확률의 정의는 "영가설을 기각할 수 있는 유의수준의 최솟값"이고, 유의수준은 α = 0.05 -> 신뢰수준 95%임을 의미 ​ 지금까지는 가설검정을 "검정통계량"이 기각역에 포함되는지로 확인했는데 p-value 또는 유의확률이라 불리는 통계량을 사용할 수도 있다. ​ 유의확률은 단순히 "기각역의 확률"이라고 받아들일 수도 있다. 또는 검정통계량이 기각역에 속할 확률. ​ 예를 들어 모분산이 알려진 우측 단측 검정에서 영가설 H0 하에서 검정통계량이 T0 = 1.5 였다면 유의수준 0.05에서 기각역은 ​ C = {T0 > 1.645} 이다. (검정통계량은 이때 표준정규분포를 따름; T0~N(0,1)) ​ 유의확률(p값 ; p-va..

#수치해석 ​ Runge-Kutta Method 룽게 쿠타 방법은 초깃값 문제, 즉 아래와 같은 미분방정식을 푸는 수치해석 기법이다. ​ 아래와 같은 미분방정식을 룽게 쿠타 방법으로 풀 수 있다. ​ ​ ​ 오일러 방법(Euler's method), 호인의 방법(Heun's method), 중간점 방법(Midpoint method) 등의 미분방정식을 푸는 여러 가지 기법은 대부분 이 룽게-쿠타 방법의 일종이다. ​ RK method는 선형 미분방정식이 아니라 비선형 미분방정식에도 적용할 수 있다는 매우 큰 장점이 있다. ​ ​ ​ ​ 다음과 같은 방법을 Runge-Kutta Method라고 한다. ​ ​ 여기서 h는 step size이고 ​ φ(phi) 는 함숫값들로부터 계산되는 어떤 값이다. 원하는 만..

#유체역학 파이프 유동 문제는 관의 형상(지름, 길이), 관의 재질(거칠기, 마찰), 압력 차이가 주된 관심사입니다. ​ 파이프 유동은 internal flow의 대표적인 예이며 유체의 유동을 유발하는 주된 원인이 두 지점의 압력차이가 됩니다. ​ 때문에 내가 A지점에서 B지점까지 유체를 수송하려 할 때 얼마만큼의 압력차이가 요구되는가?라는 것이 설계의 주된 목적이 되며 관의 형상은 유량에 변화를, 관의 재질과 형상은 유동 중 손실되는 에너지에 변화를 줍니다. ​ 때문에 에너지 방정식을 수립하고 상황을 잘 파악해서 식을 잘 정리한다면 어려울 게 없습니다. 파이프 유동에서 가장 복잡한 축에 속하는 문제는 여러 개의 관이 연결된 유동과 난류유동에서 달시 마찰계수 f를 trial and error로 찾는 문제..

#라플라스변환 라플라스 변환과 관련된 공식과 라플라스 변환의 성질들을 모아놓은 글입니다. ​ 출처 : Feedback Control of Dynamic Systems, Gene Franklin ​ ​ (1) 라플라스 테이블 Feedback Control of Dynamic Systems, Gene Franklin ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ (2) 라플라스 변환의 성질 Feedback Control of Dynamic Systems, Gene Franklin ​ ​ 1. 중첩원리 2. t-shifting(t-이동정리) 3. 치환적분 4. s-shifting(s-이동정리) 5. f(t)의 미분 6. f(t)의 적분 7. 합성곱(convolution). F(s)G(s) 역변환 가능 8. 초깃값 정리(IVT) 9..

#열역학 ​ Maxwell Relations 맥스웰 관계식은 네 가지 열역학 변수들에 대한 네 개의 관계식입니다. ​ ​ ​ ​ Example (예제 1) 다음 관계식을 이용하여 (∂T/∂v)s 를 유도하여라 ​ ​ ​ ​ 먼저, 유도해야 하는 식에서 s가 일정하다고 하니 ds = 0입니다. ​ ​ ​ 양변을 dv로 나누고 좌우변을 잘 정리하면 다음과 같이 원하는 관계식을 얻습니다. ​ ​ 문제의 요구사항과 어떤 변수가 상수인지를 먼저 확인하고 필요하다면 적절한 맥스웰 관계식을 사용해주어야 합니다. ​ ​ ​ ​ (예제 2) 깁스 관계식 du = Tds - Pdv 와 맥스웰 관계식을 이용해 P,v,T로만 표현된 (∂u/∂P)T 를 유도하여라. 또한 이상기체에서 이 편도함수가 어떤 거동을 보이는지 확인하여..

#유체역학 ​ ​ 유체가 파이프 내부를 지나갈 때 벽면과의 마찰 때문에, 또는 관이 꺾이거나 관의 형상이 바뀌는 지점(갑자기 좁아지는)에서 유체가 가진 에너지의 손실이 발생합니다. ​ 이때의 손실을 Major loss와 minor loss 로 구분하며 이번 게시글에서는 Major loss를 다룹니다. ​ ​ 1. Darcy Friction Factor Major loss는 유체와 파이프의 마찰 때문에 발생하는 손실이며 다음과 같이 수두(head)형태 즉 미터 단위(또는 ft, in) 로 표현됩니다. ​ 위 식을 "Darcy-Weisbach equation" 이라 합니다. ​ f는 darcy friction factor, l은 관의 길이, D는 관의 직경, V는 관을 지나는 유체의 속도(평균속도), g는 ..

#열역학 ​ Maxwell Relations 맥스웰 관계식은 압력(P), 비체적(v), 온도(T), 엔트로피(s) 사이의 관계를 나타내는 4가지 관계식이다. ​ 내부에너지(u)와 엔탈피(h)의 exact differential 에서 (1), (2) 식을 얻고 ​ Helmholtz function(A) 로부터 (3) 식을, ​ Gibbs function(G) 로부터 (4) 식을 얻는다. ​ ​ 이것이 모두 exact differential 이므로 우변에 존재하는 두 개의 미분소의 계수에 대해 다음이 성립한다. ​ ​ ​ 즉 (1),(2),(3),(4) 각각에 대해 이 성질을 적용할 수 있다. ​ ​ 위 네 가지 식이 바로 맥스웰 관계식이다. ​ ​ ​ Applications 맥스웰 관계식은 편미분방정식에서..

#유체역학 ​ Introduction 현실과 유사한 환경에서 실험을 수행하는 것은 시간과 물질적으로 어려움이 있고 무엇보다 비용적인 한계가 가장 크다. 공학은 "가장 경제적인 해결책"을 제시하는 학문이기 때문에 정확성을 최대한으로 유지하며 실험의 스케일을 축소하기 위해, 또한 구성요소들간의 상호작용 등을 최소화하는 간단한 모델이 등장했다. ​ ​ 공학에서 단위계는 힘-길이-시간 FLT system 과 질량-길이-시간 MLT system 두 가지가 있는데 이것은 모두 "차원"을 의미한다. ​ 예를 들어 밀도의 차원은 MLT system에서 다음과 같다. ​ ​ FLT system에서는 다음과 같다. ​ ​ 변수들은 각각의 고유한 차원을 가지고 있다. 각도(라디안), 레이놀즈 수 등 무차원 변수도 있다. ​..

#재료역학 ​ Introduction 부정정보(Statically Indeterminate Beams)는 정역학적으로 부정정(Indeterminate) 상태인 보를 의미합니다. ​ 부정정이란 평형방정식 ΣF = 0 만으로 반력을 확정할 수 없는 구조이며 부정정 문제를 풀기 위해서는 변위에 대한 관계식, 적합방정식 등 추가 관계식이 요구됩니다. 부정정보 문제의 예시는 다음과 같습니다. ​ 2차원 평형방정식에서 얻을 수 있는 식은 ΣFx = 0, ΣFy = 0, ΣM = 0 총 세 개인데 그림 (a)에 나타난 반력요소는 그보다 많은 4개이기 때문에 추가적인 관계식이 필요합니다. ​ ​ ​ 아래 그림의 경우 총 여섯 개의 반력이 발생합니다. ​ ​ ​ Analysis by Deflection Curve 이러한..