• Title, Summary, Keyword: 구조동역학

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분자동역학을 이용한 전이금속 나노구조체의 특성연구

  • Yun, Gi-Hun;Jo, Min-U
    • Proceeding of EDISON Challenge
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    • pp.359-370
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    • 2014
  • 두 가지 서로 다른 원소를 포함한 나노 크기의 금속클러스터가 여러 화학반응의 효과적인 촉매로 각광받고 있다. 그래서 본 연구에서는 분자동역학을 이용하여 48개로 구성된 Au-Pd 나노 금속 클러스터의 다양한 구조와 상전이 현상을 살펴보고자 한다.

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Structural Analysis of Robot Structure Handling Nuclear Fuel Assembly in Liquid Metal Reactor VesselI: Rigid Body Dynamic Analysis (액체금속로 핵연료교환장치의 구조 해석I: 기구동역학해석)

  • 권영주;김재희
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.12 no.4
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    • pp.573-581
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    • 1999
  • 액체 금속로(LMIR) 핵연료교환장치의 기본설계를 위해서는 여러 분야(예를 들면, 기구학, 동역 학, 재료역학 등)의 해석을 동시에 수행해야 한다. 그러나 이와 같은 해석들은 각각 별개로 연속적으로 수행되는 것이 아니라, 상호 유기적인 연관을 갖고 수행되어야 한다. 이와 같은 해석에 적합한 기법이 MDO 기법이다. 본 논문에서는 MDO기법에 의한 핵연료교환장치 구조해석의 한 단계로 핵연료교환장치의 기구 동역 학 해석을 수행하여 핵연료 교환장치 작동에 대한 기구운동학적 특성 및 동역학적 특성을 분석하였다. 분석결과 해석대상 핵연료교환장치는 예상한대로 원활하게 작동됨이 확인되었다. 아울러 이 분석 결과를 토대로 핵연료교환장치의 정적 휨 변형을 구하기 위한 재료역학해석에서 요구되는 정적구조를 결정하였다.

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Rigid Body Dynamic Analysis on the Spent Nuclear Fuel Disposal Canister under Accidental Drop and Impact to the Ground: Theory (사고로 지면으로 추락낙하 충돌하는 고준위폐기물 처분용기에 대한 기구동역학 해석: 이론)

  • Kwon, Young-Joo
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.26 no.5
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    • pp.359-371
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    • 2013
  • This paper is the first paper among two papers which constitute the paper about the rigid body dynamic analysis on the spent nuclear disposal canister under accidental drop and impact on to the ground. This paper performed the general theoretical study on the rigid body dynamic analysis. Through this study the impulsive force which is occurring in the spent nuclear fuel disposal canister under accidental drop and impact to the ground and required for the structural safety design of the canister is intended to be theoretically formulated. The main content of the theoretical study is about the equation of motion in the multibody dynamics. On the basis of this study the impulsive force which is occurring in the multibody in the case of collision between multibody is theoretically formulated. The application of this theoretically formulated impulsive force to computing the impulsive force occurring in the spent nuclear fuel disposal canister under accidental drop and impact to the ground is investigated.

Computational Structural Dynamic Analysis of a Gyrocopter Using CFD Coupled Method (CFD기법을 연계한 자이로콥터의 전산구조동역학 해석)

  • Kim Hyun-Jung;Jung Se-Un;Park Hyo-Keun;Yang Chang-Hak;Kim Dong-Hyun
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.19 no.3
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    • pp.295-302
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    • 2006
  • In this study, computational structural dynamic analyses of a gyrocopter have been conducted considering unsteady dynamic hub-loads due to rotating blades. 3D CATIA models with detailed mechanical parts we constructed and virtually assembled into the complete aircraft configuration. The dynamic loading generated by rotating blades in the forward flight condition are calculated by a commercial computational fluid dynamics (CFD) code such as FLUENT. Modal based transient and frequency response analyses are used to efficiently investigate vibration characteristics of the gyrocopter. Free vibration analysis results for different fuel and pilot conditions, frequency responses and transient responses for critical flight conditions are also presented in detail.

Calculation of the Dynamic Contact Force between Shipbuilding Block and Wire Rope of a Goliath Crane for Optimal Lug Arrangement (선체 블록 러그 최적 배치를 위한 골리앗 크레인의 와이어로프와 블록 간의 동적 접촉력 계산)

  • Ku, Nam-Kug;Jo, A-Ra;Cha, Ju-Hwan;Lee, Kyu-Yeul
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • pp.714-717
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    • 2011
  • 본 논문에서는 선체 블록의 운반 작업 중 발생하는 동적 하중 및 골리앗 크레인의 와이어로프와 선체블록 간의 동적 접촉력을 고려한 최적 러그 배치 시스템을 설계하고, 다물체계 동역학 커널과 외력 계산커널을 개발하였다. 다물체계 동역학 커널은 recursive formulation을 이용하여 운동 방정식을 구성하고, 외력 계산 커널은 비선형 유체정역학적 힘, 선형 유체동역학적 힘, 풍력, 계류력을 계산할 수 있다. 이를 이용해 블록에 작용하는 와이어로프와 블록 간의 간섭과 동적 접촉력을 계산하고, 그 결과를 이용하여 러그가 부착된 블록의 구조 해석을 수행하였다.

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A Direct Molecular Dynamics Simulation Study on the Conformational Dynamics of Graphene

  • Gwon, Seul-Gi;Park, Su-Hyeon
    • Proceeding of EDISON Challenge
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    • pp.1-12
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    • 2013
  • 그래핀에 대한 이론 연구는 주로 계산이 용이한 코스그레인 (Coarse-grained) 모델을 이용한 분자동역학 시뮬레이션을 토대로 이루어져 왔다. 하지만 그래핀 고분자 복합체, 표면이 개질된 그래핀의 구조 등에 대한 원자 수준의 총체적인 정보는 거시적인 (Macroscopic) 코스그레인 모델을 바탕으로 한 분자동역학 시뮬레이션으로는 얻을 수 없다. 따라서 본 연구에서는 전자구조 계산 및 원자 수준 모델의 Born Oppenheimer Molecular Dynamics를 이용하여 작은 그래핀 분자의 구조 (Structure)와 형태동역학 (Conformational Dynamics)에 대한 정보를 얻고, 이를 바탕으로 한 코스그레인 모델을 구축하였다. 더 나아가 이 코스그레인 모델을 이용하여 전기전도성 네트워크와 고분자-그래핀 복합체의 구조 등에 대해 살펴보고자 한다.

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닮은 궤도함수 분석을 통한 계산근사

  • Jang, Jun-Yeong;U, Min-U;Sin, Seok-Min
    • Proceeding of EDISON Challenge
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    • pp.211-224
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    • 2014
  • 금속을 포함한 분자에 대한 양자계산은 정확하고 일관된 결과를 얻기가 힘들 뿐만 아니라 상당한 컴퓨터 자원을 소비하며 많은 시간이 소요된다. 본 연구에서는 복잡한 양자계산의 근사를 위한 방법으로 본래 정성적인 구조 예측에 사용되는 닮은 궤도함수분석(Isolobal Analysis)을 정량적인 측면에서 접근해보고, 이를 통해 닮은 궤도(Isolobal) 구조를 가지고 있는 단위들(radical 등)에 대해서 계산을 근사할 수 있는 방법에 대해 논의한다. $CH_3$, $CH_2$와 닮은 궤도 구조를 가진 전형 원소를 중심으로 하는 분자들에 대해 가장 기초적인 근사계산인 Hartree-Fock 양자계산을 수행하였다. $(CUH_5){_2}^{2-}$를 표적으로 결합 구조를 예측하기 위한 경향성을 계산한 결합 성질로부터 파악한다. 분석 결과 동일한 주기에 대해서는 원자반지름(Atomic radii)에 대해 조화 형태의 결합에너지가 얻어졌으며, 동일한 족에 대해서는 좋은 근사가 되지 않았다. 파악된 경향성을 바탕으로 금속의 결합을 근사한 에너지에 대해서는 -1054.1875 kJ/mol로 비교적 큰 오차를 보였으나, 오차 항에 대한 분석이 가능해 추가적인 계들에 대한 계산으로 근사를 교정할 수 있을 것으로 보인다.

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Multiscale analysis on the improvement of interfacial characteristics and filler size effect of covalently grafted nanoparticulate composites (나노입자와 기지 간 공유결합 형성에 따른 계면특성 향상과 입자 크기효과에 대한 멀티스케일 해석)

  • Yang, Seung-Hwa;Choi, Joon-Myung;Yu, Su-Young;Cho, Maeng-Hyo
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • pp.127-130
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    • 2011
  • 본 연구에서는 나노입자와 고분자 기지 간에 공유결합을 형성시킨 나노복합재의 계면특성과 탄성계수에서 나타나는 크기효과를 고려하기 위해 분자동역학과 미시역학모델을 순차적으로 연계하는 멀티스케일 해석모델을 제안하였다. 나노입자의 체적분율이 동일한 5개의 나노복합재 셀에 대해, 입자의 표면 원자와 고분자 기지 간에 탄소로 구성된 공유결합을 생성시킨 후 분자동 역학 전산모사를 통해 탄성계수를 예측하였고, 공유결합이 존재하지 않는 나노복합재의 탄성계수와 이를 비교하여 계면의 물성증가와 탄성계수에서 나타나는 입자의 크기효과를 규명하였다. 향상된 계면의 특성을 연속체 해석 모델에서 고려하기 위해 분자동역학 해석결과와 미시역학 모델을 연계하는 순차적 브리징 기법을 적용하였고, 이로부터 계산된 계면의 물성의 타당성을 유한요소 해석을 통해 검증하였다. 그 결과 입자와 기지 간 공유결합을 통해 나노복합재가 보다 넓은 범위에 걸친 크기효과를 나타냈으며, 제안된 브리징 모델을 통해서 물리적으로 타당한 계면의 탄성계수 값을 계산할 수 있었다.

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