• 제목/요약/키워드: 경계 길이

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배플이 장착된 로켓 연소기의 선형 안정성 해석 (Linear Stability Analysis of a Baffled Rocket Combustor)

  • 이수용
    • 한국추진공학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.46-52
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    • 2018
  • 액체산소 및 탄화수소를 사용하는 연소기의 고주파 연소불안정을 해석하기 위해 단순모델로서 Crocco의 $n-{\tau}$ 시간지연 연소모델을 적용하고, 음향과 커플된 연소기 내 유동에 대해 선형해석을 수행하였다. 변수분리를 통해 편미분 포텐셜함수 식을 원통좌표계 미분방정식으로 만들고, 연소기의 접선방향 공진모드에 대한 고유 값을 계산하였다. 분사면 및 노즐입구를 경계조건으로 적용하여 미분식의 해를 구했다. 시스템의 안정성 판정을 위해 전달함수를 주파수 해석 하였으며, 관심 영역 주파수인 1T 모드 주변 주파수에서 시스템 게인 및 위상각으로 안정성 여유를 평가하였다. 또한 1T 모드 안정성 향상을 위해 배플 길이 및 형상에 대한 영향을 평가하였다.

고속철도차량용 팬터그래프의 공력특성 평가를 위한 실모형 풍동시험 (A Real-scale Wind Tunnel Testing on a Pantograph for High-speed Train to Assess the Aerodynamic Characteristics)

  • 권혁빈;조용현;이기원;김기남
    • 한국철도학회논문집
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    • 제12권5호
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    • pp.732-737
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    • 2009
  • 본 연구에서는 고속주행 시 팬터그래프에 가해지는 공기역학적 특성을 평가하기 위하여 고속철도차량용 실모형 팬터그래프에 대한 풍동시험을 수행하였다. 시험에 사용된 풍동은 공군사관학교의 중형아음속풍동으로서 폭 3.5m $\times$ 높이 2.45m $\times$ 길이 8.8m의 시험부를 가지며, 시험 모형은 하단의 차체부착용 브라켓에서 50cm의 수직 스트럿을 통해 풍동 바닥면에 지지되어 자유류가 시험부 바닥을 지나면서 성장하는 경계층의 영향을 제거하였다. 시험모델은 표준높이와 최소높이 및 풍동의 시험부를 고려한 최대높이에 대하여 정상주행방향 및 역방향 시의 조건을 바꾸어가며 수행되었다. 각각의 조건에 대해서 팬터그래프가 가선에 미치는 압상력을 측정하였으며, 시험 조건에 따른 압상력의 변화에 대하여 분석하였다.

양끝이 열린 실드케이스의 FEM해석 (EEM Analysis of Open-Typed Cylindrical Shieldcase)

  • 김영학
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2017년도 춘계학술대회
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    • pp.767-769
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    • 2017
  • 다중 셀 구조를 가지고 양끝이 열린 원통형 실드케이스를 3차원 유한요소법으로 해석하였다. 해석공간의 크기는 $2m{\times}2m{\times}2m$였고 원통형 실드케이스의 크기는 길이가 0.6m이고 반경이 0.1m, 0.08m, 0.06m, 0.04m, 두께는 모두 1mm였다. 실드케이스의 재질은 금속자성체로 투자율을 50,000으로 하였다. 기준자계는 수평방향이 24A/m, 수직방향이 36A/m인 지자계로 하였고 이것을 경계조건으로 하였다. 또한 해석 시에는 실드케이스의 길이방향을 지자계의 수평방향에 $0^{\circ}$ 그리고 $90^{\circ}$로 배치하였다. 실드케이스의 중심에서의 자계는 실드케이스의 층수의 증가에 따라 감소하였으며 $0^{\circ}$로 하였을 때, $4.45{\times}10^{-2}A/m$였고 $90^{\circ}$로 회전하였을 때, $6.66{\times}10^{-4}A/m$였다.

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선형적으로 증가하는 벽면교란이 벽 근처 난류 온도장의 특성 변화에 미치는 영향 해석 (Analysis on the Modification of Near-wall Turbulent Characteristics of Temperature Field in a Channel imposed with Linearly Increasing Wall Disturbance)

  • 박수형;변영환;나양
    • 한국추진공학회지
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    • 제17권5호
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    • pp.101-112
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    • 2013
  • 난류 경계층이 형성되어 있는 채널 벽면에 주유동방향을 따라 선형적으로 증가하는 수직방향의 운동량 교란을 도입한 후 발생되는 난류 온도장의 특성 변화를 LES 기법을 사용하여 분석하여 보았다. 벽면교란이 부과된 후, temperature variance의 국부 최대값은 점진적으로 증가하나, 온도 소산량은 급격히 줄어들게 되면서 온도장의 시간스케일 및 Taylor micro length로 판단한 길이스케일이 모두 감소하는 것을 확인하였다. 또한 난류 Prandtl수가 벽면 근방에서 0.25정도까지 급격히 감소되었는데, 이는 벽면에 작용된 운동량 교란에 대한 속도장 및 온도장의 역학적 반응이 전반적으로 다르다는 것을 의미하며, 따라서 속도장과 온도장의 상사성이 급격히 감소된다는 것을 알 수 있었다.

테오얀센의 자율적 기계 생명체와 다리 메커니즘 (Theo Jansen's Autonomous Mechanical Life and Leg Mechanism)

  • 김태은
    • 문화기술의 융합
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    • 제6권1호
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    • pp.23-29
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    • 2020
  • 기계가 움직일 때의 동작들은 일정한 원리에 의해 움직이기 때문에 아무리 복잡하고 다양한 기계라 할지라도 기계의 운동을 지배하는 근원적 원리가 있다. 자율적 움직임은 반복을 피할 수 있고, 더 인간적이며 더 자연적인 요소에 근접하는 길이다. 복제가 아닌 독창적인 움직임은 더더욱 그러하다. 따라서 현재, 기계의 역동성은 인간의 참여에 의해 더욱 다감각적으로 표현될 수 있는 가능성에 도전하고 있으며 사실과 복제의 경계에서 그 표현영역을 점점 확대시키고 있다. 테오얀센의 작품들은 각각의 시기별로 다른 환경에 적응토록 변화하여 그의 수십 년에 걸친 연구는 초기에서 현재까지 계속 진화되고 있음을 알 수 있다. 그 진화의 초점은 무엇보다 개체를 구성하는 부품들 간의 유기적 결합이 가진 원리로부터 반복되는 원형운동과 수평적 왕복운동이라는 동일한 근원지를 가지고 있음을 알 수 있다.

3차원 유한 요소법을 이용한 초고주파 압전 박막 공진기의 공진 모드해석 (Resonant Mode Analysis of Microwave Film Bulk Acoustic Wave Resonator using 3D Finite Element Method)

  • 정재호;송영민;이용현;이정희;고광식;최현철
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제12권1호
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    • pp.18-26
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    • 2001
  • 본 논문에서는 압전체를 전기기계 압전파동방정식과 경계조건을 이용하여 고유치 제로 정식화하고, 3차원 유한요소법을 적용하여 초고주파 대역에서 동작하는 압전박막공진기의 공진모드 및 공진특성을 공진기의 입력 임피던스를 통하여 해석하였다. 이를 통하여 1차원 해석에서는 불가능하였던 공진기의 전극형상과 상, 하부 전극의 비대칭 구조에 따른 공진특성과 스퓨리어스특성을 추출하였다. 본 논문에서 제안한 방법으로 계산된 공진주파수를 Mason 등기모델 해석결과 및 실제 제작한 ZnO 압전박막공진기의 공진 특성과 비교한 결과 정확하게 일치함을 확인하였다. 또한 두께진동모드로 동작하기 위한 최적의 길이와 두께의 비가 20 : 1이고 최소한의 길이와 두께의 비가 5:1 이상임을 알 수 있었다.

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진동 수주형 축대칭 부유식 파력발전장치의 성능평가 (Performance Evaluation of an Axisymmetric Floating Wave Power Device with an Oscillating Water Column in the Vertical Cylinder)

  • 박우선;정신택;최혁진;이욱재
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제30권1호
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    • pp.29-38
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    • 2018
  • 축대칭 진동수주형 부유식 파력발전의 성능을 평가하기 위하여 PTO를 고려한 선형화된 자유수면경계조건을 유도하여 유한요소 수치모델을 수립하였다. 발전효율에 영향을 미칠 것으로 판단되는 동력인출장치(PTO)가 설치되는 실린더내 수주의 공진현상과 부유체의 heave 공진현상에 직접적으로 영양을 줄 수 있는 설계변수인 실린더 및 스커트 길이, 그리고, 수심을 변화시키며 수치실험을 실시하여 발전시스템의 최적설계에 필요한 기초 자료를 확보하였다. 연구결과, 발전시스템의 효율은 실린더내 진동수주의 공진보다는 부유체의 heave 운동 공진에 지배되며, 부이 외측에 스커트를 부착함으로써 효율적으로 공진조건을 변화시킬 수 있음을 확인하였다.

시각적 선호에 있어서 Green Foundation의 효과에 관한 연구 (The Effect of Green Foundation on the Visual Preference)

  • 조동범;염도의
    • 한국조경학회지
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    • 제13권1호
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    • pp.95-107
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    • 1985
  • 우리나라에서 Green Foundation의 취약시기인 3~4월 주요화목 진달래와 개나리를 재료로 하여 초종과 생태가 다른 8개 장소의 잔디밭에서 6가지 식재조합의 총 48매 슬라이드 평가 방법으로 선호점수를 구하고 조합비교 방법을 이용하여 슬라이드 평가 방법의 신뢰성을 검정하였다. 잔디상태가 다른 장소별로 선호되는 정도에 차이가 나타났으며 슬라이드 상에서 10개의 공간점유변수 및 색채변수를 선정하여 선호식와의 단계를 구해 본 결과 4개의 주요변수 $\ulcorner$잔디밭의 색상$\lrcorner$, $\ulcorner$잔디밭의 채도$\lrcorner$, $\ulcorner$화목의 경계선길이$\lrcorner$, $\ulcorner$잔디밭의 명도$\lrcorner$가 발견되었다. 잔디밭이 녹색의 색상을 띌 때, 잔디밭이 단일의 순수한 색상일 때, 화목의 경계선 길이가 길수록, 잔디 밝기는 어두운 편이며 보다 높은 선호정도를 보였고 가장 기여도가 큰 변수는 $\ulcorner$잔디밭의 색상$\lrcorner$으로서 Green Foundation은 단일색상의 녹색을 띄는 배경일 보다 효과적이며 화목의 배치나 구성 및 일조조건에 따라 그 효과가 변함을 알 수 있었다.

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운하의 수체거동 특성 및 거동 모의 (Characteristics of water behavior and flow simulation in waterway)

  • 이요상;정재훈
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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    • pp.384-384
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    • 2015
  • 우리나라에 처음으로 건설된 경인운하는 한강과 서해를 잇는 길이 18km로 건설되었다. 이로 인해 한강과 서해에서 해수와 담수가 유입되고 유출되면서 매우 복잡한 수체 거동특성을 나타내고 있다. 특히 서해에서의 유입은 조위로 인해 유입량이 매일 변화하며 해수와 담수 간 비중차이로 인해 수심에 따른 거동특성도 상이하다. 따라서 본 연구에서는 수체거동특성을 조사하여 유수소통을 통한 수질관리에 활용하고자 한다. 수체의 거동을 조사하는 방법으로는 순간적인 유속을 조사하는 방법과 장기간 거동을 조사하는 방법이 있는데 본 조사에서는 부이를 이용하여 장기간 수체의 거동을 조사하였으며, 이 결과를 활용하여 EFDC모델을 적용한 모의를 실시하였다. 수체 거동조사는 2013년과 2014년에 걸쳐 주요지점에서 수심별로 수행하였다. 2014년 2월 18일에 아라마루 지점에서 수심 1m와 3m 지점에서 조사를 실시하였다. 이 기간 중 한강의 유입량은 최소 $5.2m^3/sec$, 최대 $14.2m^3/sec$을 나타냈고, 서해 유입량은 갑문의 유입과 배수문의 유출입량을 더하여 최대 $274.6m^3/sec$를 나타냈으며, 서해 유출량은 $136.9m^3/sec$으로 나타났다. 수심 1 m에서는 해수의 유입과 유출량에 의해 뚜렷한 유속의 변화를 확인할 수 있으며, 유출시 최대 유속은 38.5 cm/sec이고, 유입시 최대 유속은 49.3 cm/sec로 나타났다. 수심 3 m에서는 해수의 유입과 유출량에 의해 뚜렷한 유속의 변화를 확인할 수 있으며, 유출시 최대 유속은 34.4 cm/sec이고, 유입 시 최대 유속은 40.0cm/sec로 나타났다. 다양한 상황에 대한 운하수체의 유속 특성을 산정하기 위하여 수리모델을 적용하여 모의를 실시하였으며 한강에서 유입된 수체가 서해에 도달하는 시간을 산정해 보았다. 모의 조건은 2014년 5월 12일부터 22일까지의 유량조건을 경계조건으로 하였으며, particle tracking의 시작지점은 경인아라뱃길 김포터미널 지점 표층 1m를 대상으로 하였다. 모의 결과 김포터미널의 수체가 인천갑문에 도달 하는데 약 6.3일이 소요되는 것으로 산정되었다. 이는 유출입량 변화에 따라 달라지므로 향후 보다 다양한 조건에서 모의를 실시하여 수질관리에 활용할 수 있는 다양한 자료를 제공할 수 있을 것으로 판단되었다.

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등기하해석에 의한 기능경사복합재 판의 역학적 거동 예측 (Isogeometric Analysis of FGM Plates in Combination with Higher-order Shear Deformation Theory)

  • 전준태
    • 한국재난정보학회 논문집
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    • 제16권4호
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    • pp.832-841
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    • 2020
  • 연구목적: 본 연구에서는 고차전단변형이론을 적용한 등기하해석 방법을 이용하여 기능경사복합재 판의 휨에 의한 역학적 거동을 해석하고자 하였다. 연구방법: 기능경사복합재 판의 역학적 거동을 보다 더 정확하게 해석하기 위해서 전단보정계수를 도입할 필요가 없는 기하학적 비선형을 고려한 고차전단변형이론을 이용하여 휨을 받는 기능경사복합재 판의 평형방정식과 지배방정식을 도출하였으며, 등기하 해석방법에 의한 수정된 Newton-Raphson 반복법을 이용하여 방정식들을 풀었다. 연구결과: 판의 용적비, 길이-두께 비 및 경계조건은 기능경사복합재 판의 휨 거동에 상당한 영향을 미치는 것을 알 수 있었다. 결론: 제안된 등기하해석 방법은 휨을 받는 기능경사복합재 판의 역학적 거동을 해석하는데 있어 정확하고 효과적인 수치해석 방법임을 확인하였다.