• 제목/요약/키워드: 분리해석

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모노리틱 유체-구조 연성 해석을 이용한 컴플라이언트 미케니즘 위상 최적 설계 (Compliant Mechanism Design using a New Monolithic Approach Considering Fluid-Structure Interaction Annual Conference)

  • 윤길호
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2010년도 정기 학술대회
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    • pp.574-577
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    • 2010
  • 이번 연구에서는 저속 비압축성 유체-구조 연성을 고려한 위상 최적화을 위해 새로운 모노리틱 해석을 개발한다. 이 새로운 해석 기법에서는 기존의 유체-구조 연성 시스템 해석 기법에서 유체와 구조 영역을 분리하고 연성 조건을 만족시키는 것과 다르게 하나의 일치된 해석 방정식을 유체 영역과 구조 영역에 동일하게 적용한다. 또한, 경계조건을 만족시키기 위하여 단일화 된 해석 방정식의 물성치를 바꾸어주는 새로운 방식을 제시하였다. 이 새로운 방법에서는 유체, 구조 영역을 분리하지 않고 Navier-Stoke's 방정식과 선형 탄성식을 동시에 사용하였다. 또한, 유체-구조 영역이 연성 해석 중 변화하는 것을 반영하기 위하여 구조 변위를 이용하여 Deformation tensor를 계산하였고 이를 이용하여 변형 후에서의 Navier-Stoke 방정식의 미분을 계산하는 방법을 제안하였다. 그리고, 정상 상태 유체를 가정하고 속도에 비례하는 마찰힘인 Darcy's force 항을 Navier-Stoke 방정식에 넣고 이 마찰 힘의 크기를 변화시킴으로 해서 유체 방정식에서의 연성 경계 조건을 만족시켰다. 선형 탄성 방정식에서 Divergence이론을 이용해서 경계에서 작용하는 외력이 하는 일을 내부 시스템에 하는 일로 계산하였다. 개발된 모노리스 해석 방법을 이용하여 저속 비압축성 유체가 구조에 미치는 압축력을 계산하였고 이용하여 컴플라이언트 미케니즘을 설계하였다.

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다상유동 분리기 모듈화를 위한 유입구 형상 설계에 관한 수치해석적 연구 (Numerical Study on the Inlet Head Configuration of Multi-Phase Separator for Modularization)

  • 홍창기;김윤제
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제41권9호
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    • pp.571-577
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    • 2017
  • 본 연구는 수치해석 기법을 활용하여 오일샌드 플랜트에 사용되는 다상유동분리기의 다양한 유입구 형상에 따른 효율 분석에 관한 연구이다. 본 연구에 사용된 유수분리기(FWKO, Free-water knockout)는 유량 $15,89m^3/d$(100 bbl/d), SOR(Steam-to-Oil Ratio) 3.5의 값을 가지며 Stokes 이론을 기반으로 설계되었다. 모듈화를 위하여 두 개의 유수분리기를 병렬 연결하였고 이에 따른 유입구 형상 최적화를 수행하였다. 유입구를 통해 유입되는 비투멘 에멀젼은 $150^{\circ}C$, 50 bar이며, API는 17의 값을 갖는다. 유수분리공정의 평균체류시간은 물과 오일이 95% 분리되는 시간으로 정의하였다. 다상유동의 밀도차에 의한 중력분리과정을 모사하기 위하여 유한체적법(VOF, Volume Of Fluid)과 상차분모델(DPM, Discrete Phase Model)을 조합하여 활용하였으며 준과도(Pseudo-transient) 해석기법을 활용하였다.

역할 기반의 접근제어 시스템에서 동적 의무분리 만족을 위한 설계 방법 (A Design for Dynamic Separation of Duty in Role-Based Access Control Systems)

  • 지희영;박석
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 1999년도 가을 학술발표논문집 Vol.26 No.2 (1)
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    • pp.320-322
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    • 1999
  • 역할 기반의 접근제어 시스템은 응용에 따라 보호 객체들에 대한 접근을 역할들로 분류하여 정형 트랜잭션과 데이터의 무결성을 보장하는 의무분리의 원리로 정보를 처리하는 시스템으로 편리하고 단순한 권한 관리를 제공한다. 본 논문에서는 기업 환경에 적합한 역할 기반의 접근제어 시스템에서 데이터베이스 내에 저장된 데이터에 대한 권한 없는 접근, 고의적인 파괴 및 변경을 야기하는 사고로부터 데이터베이스를 보호하기 위해 정보의 무결성 보장을 위한 의무분리의 원리를 제안한다. 그리고 제안된 원리를 기반으로 하여 적용 대상으로 상호 배타적인 부트랜잭션들을 포함하고 있는 중첩 트랜잭션을 생각해 보았으며, 여기에 동적 의무분리 요구사항을 만족시키기 위해서 주체, 세션 기반에서 새롭게 해석하였다. 이 기법은 시스템 운영의 유연성을 향상시키고, 역할 관리를 단순화시키는 장점을 가진다. 또한 여러 트랜잭션들이 동시에 실행되는 환경하에 정보의 무결성 유지를 위해서 본 논문에서 제안한 의무분리 기법을 적용하였다. 이때 감염된 트로이언 목마에 의해 발생될 수 있는 정보의 유출문제를 해결하고자 의무분리를 위한 격자 구조를 설계하고 이를 바탕으로 해석하였다.

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ACM을 이용한 가스 투과막 특성 해석 모델 (Simulation Model of Membrane Gas Separator Using Aspen Custom Modeler)

  • 송동근;신가희;윤진원;유상석
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제40권12호
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    • pp.761-768
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    • 2016
  • 분리막을 이용한 탄화수소계 가스의 종 분리는 화학적 방법에 비해 공정 구성이 용이하고, 유지 보수가 쉬우며 또 경제성이 우수하다. 분리막 기술의 발전과 함께 다양한 응용이 가능하지만, 이를 위한 체계적인 공정 연구를 위한 해석 방법은 다양하지 않다. 본 연구에서는 상용 프로그램에서 제공하는 유저 루틴을 이용해 분리막의 공정 해석을 하기 위한 분리막 물질 전달 모델을 개발하였다. 모델 개발에서는 집중용량법, 다중 셀 기법, 그리고 차분형 모델링 기법을 비교하여 각각의 특징을 분석하였으며, 확장성과 정밀도가 우수한 차분형 모델링 기법을 최종 모델로 선정하였다. 선정모델을 이용해 분리막의 가스 투과율에 영향을 주는 인자인 투과율, 투과면적, 양단 압력차, 투과 유량 등에 대한 기초 해석을 수행하였다. 이를 통해 압력비가 높아지게 되면 투과율은 점진적으로 향상되지만, 실제 선택도는 압력비 상승에 대해 최적점이 존재함을 알 수 있으며, 투과율도 최적점이 존재하였다.

강화변형률 솔리드 요소를 사용한 사각형태 층간분리를 갖는 복합적층판의 탄성좌굴해석 (Elastic Buckling Analysis of Laminated Composite Plates with Embedded Square Delamination Using an Enhanced Assumed Strain Solid Element)

  • 박대용;장석윤
    • 복합신소재구조학회 논문집
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    • 제1권2호
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    • pp.1-13
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    • 2010
  • 복합적층구조의 층간분리현상은 탄성좌굴하중을 감소시키며 설계값보다 낮은 수준에서 전체구조물의 파괴를 유발한다. 따라서 복합적층구조의 층간분리 현상은 매우 중요한 문제이며 많은 이론과 실험적인 연구가 진행되어왔다. 본 연구에서는 3차원 이론을 사용한 효과적인 유한요소법에 기초하여 임베디드된 사각형 층간분리 현상을 갖는 복합적층판의 탄성좌굴 거동을 분석하였다. 해석을 위해 개발된 3차원 유한요소는 EAS-SOLID8이라고 이름 붙여졌으며 강화된 대체 변형률 방법을 사용하였다. 임베디드된 사각형 층간분리를 갖는 복합적층판의 탄성좌굴거동 분석을 위해 경계조건, 폭-두께비 변화에 대하여 매개변수 해석을 수행하였다. 본 연구의 그래프와 좌굴모드는 임베디드된 사각형 층간분리를 갖는 복합적층판의 설계에 매우 유용한 자료가 될 것으로 사료된다.

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유전알고리즘 및 신경회로망을 이용한 다분야통합최적설계문제의 시스템분리기법 연구 (System Decomposition Techniques in Multidisciplinary Design Optimization Problems Using Genetic Algorithms and Neural Networks)

  • 김우석;이종수
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제12권4호
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    • pp.619-627
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    • 1999
  • 다분야 통합 시스템의 설계문제는 다량의 설계변수와 구속조건으로 구성되며 다수의 공학적 현상으로 연관되어 있다. 다분야 통합 최적설계 문제를 효과적으로 다루기 위해서는 다양한 해석분야의 공학적 설계원리를 동시에 고려하여 균형 있고 유기적인 방법으로 최적의 설계를 결정하는 체계적인 설계자동화기술이 요구된다. 다분야 통합 설계문제를 위한 효율적인 설계방법론으로 분리기반 최적화 기법이 적용되는데 이 방법은 한 단위의 대규모 설계문제를 여러 개의 하부시스템으로 분리하여 독립적으로 최적화를 수행하고 각 하부 시스템으로부터의 설계해 사이의 중재 및 통합화를 거쳐 최종적으로 수렴된 최적설계를 찾는 방법이다. 본 논문에서는 분리기반 최적화기법을 다분야 통합최적 설계문제에 적용하는데 필요한 시스템분리기법을 유전알고리즘 및 다층 역전 파 신경회로망을 이용하여 정립하였다. 시스템분리기법을 검증하기 위해 최근 미국 Boeing사에서 개발중인 고속 민간항공기인 HSCT의 시뮬레이션기반 설계문제를 이용하였다. 대규모 설계시스템의 분리결과는 전체 설계문제의 특성을 파악하기 위한 자료로 활용되며 향후, 분리기반 최적화과정에서 최종적으로 통합된 최적설계를 탐색하는데 필요한 기반구조를 제공한다.

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오일분리기의 성능분석 (Performance Analysis of a Oil Separator)

  • 김창수;박성영
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2011년도 추계학술논문집 2부
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    • pp.593-595
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    • 2011
  • 본 논문은 전산해석을 통하여 일반적으로 가솔린엔진에 적용되는 오일분리기의 성능을 분석하였다. 현재 상용화된 제품을 해석한 결과 Labyrinth부분에서는 포집 능력이 거의 없는 것을 확인하였다. 오일입자 포집효율이 전체적으로 분포되지 않고 5개의 작은 홀이 있는 격판 부분에서만 집중적으로 나타나는 것을 확인하였다. 또한, 일반적인 Cyclone형태의 오일분리기보다 압력강하량이 높은 것을 확인할 수 있었다.

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지진에 대비한 기초분리 교량의 설계법에 관한 연구(II) (A Study of Seismic Resistant Design for Base-Isolated Bridges(II))

  • 이상수;유철수
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제9권4호통권33호
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    • pp.637-647
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    • 1997
  • 제1편에서 언급한 바와 같이 기초분리 장치의 사용은 지진의 위험으로부터 구조물의 안전을 유지시키고, 지진 응답 감소에 필요한 비선형 거동은 교체가 용이한 분리장치에 국한 함으로써 구조물의 중요 부재들은 탄성 거동을 확보할 수 있다. 본 연구는 강재 Damper를 사용한 교량의 지진 응답에 대하여 연구하였다. 강재 Damper의 특성에 따른 응답을 분리 장치의 매개 변수 영향 별로 분리하여 검토 함으로써 지진시 거동을 파악하고, 적정한 분리 장치를 선정 할 수 있는 기준과 단순화된 설계 방법을 제시하였다. 제시된 시방서 형식의 설계 방법은 비선형 스펙트럼에 의한 모드 해석법으로, 관성력 또는 기초 분리 장치를 포함한 연결부 및 하부 구조의 높이별 설계력을 비교적 정확하게 평가될 수 있다. 따라서 제시된 설계 방법은 기초 분리된 교량의 기본 또는 최종 설계용으로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 설계 방법의 타당성 검증을 위해 bilinear 이력의 강재 Damper를 사용한 P.C 교량에 대해 인공 지진파를 이용한 비선형 시간 이력 해석과 설계 응답 스펙트럼에 의한 탄성 수치 해석을 수행하여 단순 설계 방법과 비교 검토하였다.

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병류흐름의 중공사 분리막에 의한 이산화탄소 분리 수치 해석 (Numerical Analysis for Separation of Carbon Dioxide by Hollow Fiber Membrane with Cocurrent Flow)

  • 이용택;송인호;안효성;이영진;전현수;김정훈;이수복
    • 멤브레인
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    • 제16권3호
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    • pp.204-212
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    • 2006
  • 이산화탄소에 대한 가소화 안정성 및 이산화탄소/질소의 분리특성이 탁월한 폴리이서술폰(PES)중공사 분리막에 의한 이산화탄소 분리특성을 수치해석으로 알아보고자 하였다. 공정변수에 따른 이산화탄소 분리 거동을 예측하기 위하여 공급 기체와 투과기체가 같은 방향으로 흐르는 병류 흐름에 대한 분리막 공정 지배 방정식을 5차 Runge-Kutta-Verner 방법을 사용하여 Compaq Visual Fortran 6.6 소프트웨어를 이용 공정모사 프로그램을 개발하였다. 개발된 프로그램을 사용하여 수치해석을 수행한 결과, 이산화탄소 투과특성에 영향을 주는 가장 중요한 인자로서 공급 이산화탄소 분압, 투과측과 분리막 내부의 압력비 그리고 공급 기체가 분리막 내부에 머무르는 체류 시간임을 알 수 있었다.

광섬유 커플러 Add/Drop 필터의 연산자 분리 시영역 해석 및 설계 (Split-Step Time-Domain Analysis and Design of an Fiber-Optic Coupler Add/Drop Filter)

  • 강준환;김병성;정영철
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제37권8호
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    • pp.57-66
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    • 2000
  • 비대칭 광섬유 커플러 ADF(add/drop filter)의 필터링 특성을 새로운 연산자 분리 시영역 모델을 이용해서 해석하였다. 연산자 분리 시영역 모델은 방향성 결합기와 브래그 격자를 포함하는 구조의 소자를 전산모사 할 때 미우 유용하다. 먼저 이 모델을 이용하여 대칭구조의 고아섬유 커플러 ADF의 특성을 해석하여 연산자 분리 알고리듬의 정확도를 확인 한 후에, 비대칭 구조 ADF의 특성을 해석하여 필터링 성능의 최적화에 필요한 파라미터 값들을 도출하였다.

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