• 제목/요약/키워드: 경계해석

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혼합경계의 부분구조 모드를 이용한 구조물의 모드해석 (Structural Modal Analysis Using Substructure Hybrid Interface Modes)

  • 김형근;박윤식
    • 대한기계학회논문집
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    • 제17권5호
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    • pp.1138-1149
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    • 1993
  • 본 연구에서는 임의 형태의 경계조건을 갖는 부분구조 모드를 이용하여 구조물의 고유치해석을 수행할 수 있는 새로운 혼합경계합성법을 제시한다. 각 부분 구조의 모드특성으로는 기존의 고정, 자유, 그리고 하중경계모드가 모두 사용될 수 있으며 고정 및 하중경계모드를 사용한 경우에는 두번의 연속적인 모드변환식이 사용 된다. 부분구조간의 연결부에서 정의되는 경계자유도만을 이용하여 고유치해석을 수행하며 고유치해석의 최종적인 특성방정식은 경계자유도의 갯수와 같은 연립방정식 에서 비롯되는 다항식이 된다. 제시한 방법은 유한요소법 뿐만 아니라 실험적 모드 해석을 통해 모형화된 부분구조를 쉽게 고려할 수 있는 장점이 있다. 제시한 방법을 간단한 집중질량계에 적용하여 부분구조모드의 특성과 수렴성 및 최적의 부분구조 모 드의 조합이 존재함을 보인다.

PSE를 이용한 익형 위 경계층 안정성 해석 (Stability Analysis of Boundary Layers on Airfoils by using PSE)

  • 박동훈;박승오
    • 한국항공우주학회지
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    • 제37권11호
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    • pp.1055-1065
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    • 2009
  • 경계층 안정성 방정식인 PSE를 이용하여 익형 표면에 형성되는 경계층의 안정성 해석을 수행하였다. 압축성 비점성 유동 해석으로 경계층 가장자리 조건을 얻고, 일반좌표계에서의 압축성 경계층 방정식을 4차 정확도로 계산하여 층류 경계층 유동장을 얻었다. 층류 경계층 데이터를 PSE의 입력으로 하여 안정성 해석을 수행하고 교란의 증폭률을 얻어 안정성 특성을 고찰 하였다. 마하수 0.5의 NACA0012 및 HSNLF(1)-0213 익형에 대한 해석을 수행하여 교란 주파수에 따른 증폭률 및 위치에 따른 교란의 진폭 분포 특성을 파악하였다. 익형의 윗면과 아랫면에서 받음각에 따른 안정성 특성을 각각 증폭률의 크기와 주파수 범위에 대해 분석하였다. 또한 중립안정성 곡선, 마하수에 따른 안정성 특성을 살펴보았으며 익형의 종류에 따른 안정성 특성 차이를 분석하였다.

초음속 터빈 캐스케이드 입구 경계조건의 특성에 관한 연구 (A Study on The Characteristics of The Inlet Boundary Condition of a Supersonic Turbine Cascade)

  • 신봉근;성영식;정수인;김귀순;이은석
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2003년도 제21회 추계학술대회 논문집
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    • pp.99-103
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    • 2003
  • 캐스케이드 내 유동 해석은 터보 펌프의 설계 제작에 필수적인 요소이다. 그러나 기존의 무한 입구 경계 조건에서는 입구 유동의 초기 설정 경계치와 계산 후 입구 유동 경계치의 차이가 발생하여 원하는 입구 경계 조건에서의 유동 해석을 하지 못한다. 이에 본 연구에서는 Fine Turbo를 이용하여 입구 경계 조건으로 무한 경계 조건을 적용하였을 때 발생하는 문제점을 분석하였다. 그리고 무한 입구 경계 조건 대신 캐스케이드 앞에 수축·확산 노즐이나 직선 노즐을 위치시켜 전산 해석을 실시하여 그 특성을 비교, 검토하였다.

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독립적으로 모델링된 유한요소 부분구조물 시스템의 통합 연계해석을 위한 이동최소자승 정계접합법의 개발 (Moving Least Squares Interface Welding Method for Coupled Analysis of Independently Modeled Finite Element Substructures)

  • 안재모;송유미;최동환;조진연
    • 한국항공우주학회지
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    • 제33권10호
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    • pp.26-34
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    • 2005
  • 본 논문에서는 독립적으로 모델링되어 절점 불일치 경계면이 존재하는 유한요소 부분구조물들로 구성된 복합 구조시스템의 통합적인 연계해석을 위해 이동최소자승 경계접합법을 제안한다. 제안된 이론을 합성함수 구성 및 근사화 과정을 통해 설명하고, 새로 제안된 경계접합법의 타당성, 수렴성 및 효율성을 고찰하기 위해 각종 수치실험을 수행한다. 패치 테스트, 수렴성 조사를 통해 제안된 이론의 타당성을 보이고, 각종 통합 연계해석 수치예제를 통해 격자 재생성이나 추가적 미지수의 도입이 필요 없는 이동최소자승 경계접합법의 실제적 효율성을 입증한다.

영역/경계 분할에 의한 열탄점소성 손상 및 접촉 해석의 효율화 (Computational Efficiency of Thermo-Elasto-Viscoplastic Damage and Contact Analyses by Domain/Boundary Decomposition)

  • 김성준;신의섭
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제22권2호
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    • pp.153-161
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    • 2009
  • 재료 비선형성을 갖는 열탄점소성 손상 문제와 경계 비선형성을 갖는 접촉 문제의 효율적인 해석을 위하여 열탄성 부영역, 열탄점소성/손상 부영역, 공유면, 접촉 공유면에 기반을 둔 영역/경계 분할법을 제안하였다. 대변형과 같은 지하학적 비선형성은 고려하지 않았으며, 영역 및 경계 분할에 관련된 공유면 및 접촉 공유면에서의 연속 구속 조건을 처리하기 위하여 간단한 벌칙 함수 기법을 적용하였다. 결과적으로 재료 및 경계 비선형성은 소수의 부영역과 접촉 경계면에서 계산되는 유한요소 행렬들에 국한된다. 따라서 적절한 해석 알고리듬을 구성하면 대폭적인 효율성 향상이 가능하게 된다. 간단한 수치 실험을 통해서 열탄점소성 손상 및 접촉 해석의 효율성에 관련된 기본적인 특성을 분석하였다.

고차 축대칭 경계 요소에 의한 소형 터보젯 엔진의 터빈 로우터 디스크 해석 (Higher Order Axismmetric Boundary Element Analysis of Turbine Rotor Disk of the Small Turbojet Engine)

  • Kim, Jin-Woo
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제1권1호
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    • pp.128-144
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    • 1998
  • 일반적인 선형 탄성해석 경계 요소법이 초 고속 회전과 정상 열전도에 의한 열 탄성 효과가 고려된 문제에 적용되었다. 축대칭 경계 요소법 구성이 요약되었고, 등가 경계 적분 방정식의 물체력 핵 함수의 체적 적분 전환방법에 일반화된 내적과 벡터 연산법 개념이 도입되었다. 고차 경계 요소 적용을 위한 이산화 수치 해석법이 요약되었고, 소형 젯트 엔진(ADD 500)의 터어빈 로우터 디스크의 해석 결과가 유한 요소해와 비교되었다.

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국부범함수를 사용한 교류자장 문제의 유한요소 해석 (Finite-EIement Analysis with Localized Functional for Alternating Magnetic Field Problems)

  • 김원범;정현교;고창섭;한송엽
    • 한국자기학회지
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    • 제1권2호
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    • pp.79-84
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    • 1991
  • 개 영역 교류자장 문제 해석을 위해 구부범함수를 사용한 변분법을 제시한다. 이 방법에 사용되는 국부범함수는 유한요소영역에 대한 영역적 분항과 유한요소영역과 무한요소영역 사이의 공유 경계면에 대한 경계적분항의 합으로써 이루어 진다. 경계적분항은 무한 계산영역에 대한 범함수의 무 한요소영역에 대한 영역적분항을 고유경계면에 대한 경계적분으로 치환시킴으로써 얻어진다. 본 논문 에서 제시한 방법을 이론해를 알고 있는 모델에 적요시켜 수치해석 결과를 얻고 그 결과를 이론해와 비교하여 보았다. 본 방법을 사용함으로써 이론해와 잘 일치하는 수치해석 결과를 덩었으며, 그리고 개 영역 교류자장 문제해석에 있어서 계산영역을 축소시킬 수 있기 때문에 컴퓨터 기억용량 감소 및 계산시간을 대폭 단축 시킬 수 있을 것이다.

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3차원 TLM 법에서 그린 흡수층을 이용한 도파관 필터의 해석 (Analysis of Waveguid Filter Using Green′s Absorbing Layer in three Dimension TLM Method)

  • 김병수;전계석
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제5권5호
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    • pp.1001-1010
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    • 2001
  • TLM 법에서 이산 그린함수 흡수경계는 광대역에서 정밀한 수치해석에 사용되어왔다. 그러나 이산 그린함수 흡수경계는 이산 그린함수를 얻는 수치해석이 부가적으로 요구되기 때문에 흡수경계를 적용하는 과정이 복잡하다. 그러므로 흡수경계를 적용하는 과정의 간소화를 위해서 본 논문에서는 새로운 그린 흡수층을 제안한다. 제안된 그린 흡수층은 이산 그린함수의 손실처리 방법을 응용하여 구현하였으며 최적의 흡수 상태를 그린 흡수층의 길이에 대응하는 손실 증가율과 감쇠상수리 관계로 얻을 수 있었다. 또한 최적의 흡수상태가 되는 그린 흡수층을 적용하여 도파관 대역통과필터를 해석하였다. 그 결과, 기존의 그린함수 흡수경계와 제안된 그린 흡수층을 적용한 해석 결과가 정확히 일치하였다.

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전자파의 과도적 산란 특성에 관한 새로운 수치해석 연구 (On the Study of New Numerical Analysis in the Transient Electromagnetic Wave Scattering)

  • 이강호;이상회;김정기
    • 한국통신학회논문지
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    • 제15권1호
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    • pp.1-8
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    • 1990
  • 본 논문에서는 유전체 원통주의 전자파 과도 응답 산란 특성을 새로운 수치 해석 방법으로 연구하낟. 수치 해석에 사용하는 경계적분 방정식(BIE)의 기본 수식은 가중 잔차법으로 부터 시작된다. 경계 적분 방정식을 확장 경계 조건과 표면 경계 조건을 물체의 표면점 내부와 외부에 적용시켜 두개의 연립방정식을 만든다. 수치해석으로 경계요소법을 사용하고, 이 방법에는 직접법과 간접법 두 가지가 있다. 그래서 연산자를 메트릭스 역변환하는 간접법을 수치해석방법으로 사용한다. 결과값은 다른 연구 결과값과 좋은 일치를 보인다.

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초기값을 갖는 비동질무한영역의 해석을 위한 비례경계무한요소법 (Infinite Element for the Scaled Boundary Analysis of Initial Valued on-Homogeneous Elastic Half Space)

  • 이계희
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제21권2호
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    • pp.199-208
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    • 2008
  • 본 논문에서는 초기값을 갖는 비동질 반무한 평면문제를 비례경계유한요소법으로 해석하기 위하여 무한요소를 이 해석법에 도입하였다. 초기값을 갖는 반무한 평면의 자유면은 비례경계좌표계의 원주방향의 좌표를 이용하여 모델링하였고 무한요소는 이 자유면이 나타내는 무한한 영역을 모사하기 위해 사용되었다. 반무한 평면의 물성치(탄성계수)에 대한 초기값은 비례중심의 위치와 비례경계좌표계에서의 반지름 멱함수를 이용하여 나타내었다. 사상형 무한요소를 사용하여 일관된 정식화가 가능하였고, 제안된 해석법에 대한 적용성과 성능을 두 수치예제를 통하여 보였다.