• 제목/요약/키워드: 수치진동

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제한된 제어입력을 갖는 유연우주구조물에 대한 확장된 LQR (Extension of the LQR to Accomodate Actuator Saturation Bounds for Flexible Space Structures)

  • 이상철
    • 한국항공우주학회지
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    • 제30권8호
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    • pp.71-77
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    • 2002
  • 본 논문에서는 강성 중앙동체에 끝단 질량을 갖는 두 개의 유연구조물이 부착되어 있는 구조 모델의 선회기동과 진동억제를 동시에 제어하는 문제를 고려하였다. 구조모델의 선형 운동방정식을 구하기 위해 유한요소법을 사용하였다. 우주구조물 모델의 LQR문제에 있어서 물리적 의미를 갖는 성능지수를 제공하는 간단한 방법을 제안하였다. 제안된 성능지수는 일반적으로 사용하는 에너지 형식의 성능지수와 비교할 때 수학적으로는 큰 차이가 없으나 물리적으로는 의미있는 차이를 갖는다. 특수해 방법을 사용하여 부등호 제어 제약조건이 있는 시변 LQR문제를 해결하는 수치적 절차를 소개하였다.

지면 운동에 따른 정사각주 후류의 와류 유동장 수치 해석 Part II. 수동 제어 기법 연구 (Passive Control of the Vortex Shedding past a Square Cylinder with Moving Ground Part II Study of Passive Control Technique)

  • 김태윤;이보성;이동호
    • 한국항공우주학회지
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    • 제33권6호
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    • pp.8-14
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    • 2005
  • 지면 근처에 존재하는 뭉뚝한 물체의 유동장 이해는 자동차 및 항공 업계에 매우 중요한 분야이다. 이를 위해 비압축성 평균 Navier-Stokes 방정식에 $\varepsilon{-SST}$ 난류 모델을 적용하여 정사각주와 이동 지면의 간극 유동을 해석하였다. 비정상 진동을 억제하기 위하여 사각주 하부에 수직/수평의 펜스 설치 효과를 연구하였다. 지면이 운동할 경우에는 지면의 박리 전단층의 강도가 약화되어 사각주 상/하부의 박리 전단층 상호 작용을 촉진시키므로 고정 지면에 비하여 더 낮은 간극에서도 와류 배출이 발생한다.

실측 파형과 수치 파형에 의한 진동주응력 비교 (Comparison of the Vibration Principal Stress by Experimental and Numerical Waveform)

  • 홍웅기;송정언;박영민
    • 환경영향평가
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    • 제21권5호
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    • pp.609-615
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    • 2012
  • In recent years, the development of computer technique was possible to the simulation analysis of the structure caused by ground vibration. Generally, finite element method(FEM) has been used in these structural analysis. In this study, it was calculated to the vibration energy as measuring vibration waveform, and estimated about principal stress due to medium characteristics of the ground as processing dynamic analysis by the vibration energy. The results are as follows : Firstly, the principal stress distribution in all mediums was different due to a medium condition, and the principal stress at concrete medium was represented to difference due to physical characteristics. Secondly, the principal stress by time increasing was represented to maximum amplitude within 0.03 second. And also, the principal stress after maximum amplitude was very large at concrete medium, which was considered to be formed compression or tension range at a medium boundary. Thirdly, the variation of principal stress at concrete medium was represented in the order of RC medium, NC=H medium, NC=S medium. It was considered that the vibration energy propagated fast when a medium have a big elasticity and density.

세장선 이론의 새로운 전개 (A New Development in the Theory of Slender Ships)

  • 김인철
    • 수산해양기술연구
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    • 제27권1호
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    • pp.83-90
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    • 1991
  • 현존하는 세장선 이론과는 아주 다르게 Kelvin 소오스와 그의 궤적 주위에 대한 점근전개를 행하여 전진 운동을 하는 세장체에 대한 공식을 유도하였다. 여기서 발전된 공식은 기본적으로 Neumann-Kelvin 문제의 Kernel함수에 대한 근사와 동등하게되었다. 경계치 문제는 현저하게 단순화되었으며 해는 선수 끝에서 시작하는 축차적분의 진행 절차에 따라 얻어졌다. 속도장과 압력분포는 2차원 속도 포텐시열의 미분에 의해 간단히 계산될 수 있었다. 이 방법은 비록 컴퓨터의 사용에는 Neumann-Kelvin문제처럼 많은 시간이 필요하게 되더라도 선체 주위의 유동장의 수치해석에 더욱 정확하리라는 가능성을 준다. 전진하는 진동 세장체의 문제에도 같은 방법이 유용하리라는 것을 또한 기대한다.

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슈퍼컴퓨터를 활용한 공학 시뮬레이션 자동화에 관한 연구 (A Study on the Automation of Engineering Simulations using Supercomputer)

  • 김명일;김재성;이상민
    • 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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    • 한국콘텐츠학회 2011년도 춘계 종합학술대회 논문집
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    • pp.553-554
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    • 2011
  • 자동차, 선박, 기계부품 등의 분야에서 고성능 컴퓨터를 활용한 공학 시뮬레이션 기술은 이미 널리 활용되고 있으며, 바이오, 나노뿐 아니라 금융 분야까지 확대되고 있는 추세이다. 공학 시뮬레이션을 수행하기 위해서는 CFD(Computational Fluid Dynamics), 기계구조, 병렬수치해석 등에 대한 고급 지식이 요구되는데, 이로 인해 산업체에서의 활용이 활발하지 못한 것이 현실이다. 이러한 문제를 해결하기 위한 하나의 대안으로 공학 시뮬레이션 프로세스의 자동화 기술이 등장했으며, 열유체, 피로내구, 진동, 충돌 등의 분야에서 특정제품이나 기술에 대한 시스템이 제안되었다. 국내에서는 에어포일(airfoil), 팬(fan), 기어(gear) 등의 제품이나 주조 기술에 대해 공학 시뮬레이션 자동화가 시도되었다. KISTI에서는 축류팬(axial fan) 시뮬레이션 자동화에 대해 프로토타입 시스템을 구축하였으며, 현대차에서는 자동차 부품에 대한 시뮬레이션 자동화 시스템을 구축하여 활용하고 있다. 미국 OSC(Ohio Supercomputer Center)의 경우 용접기술에 대한 시뮬레이션 자동화 시스템을 웹상에 구축하여 서비스를 오픈하였으며, 현재 전 세계 200여 기업이 이용하고 있다. 공학 시뮬레이션 자동화 기술이 보다 발전하기 위해서는 시뮬레이션 결과의 신뢰성, 적용 가능 분야 및 제품의 확대, 데이터보안 등이 확보되어야 한다.

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웨이브렛 변환을 이용한 압연기 베어링 고장-진단 시스템 설계에 관한 연구 (A Study on the Design of Fault-Diagnosis System for Healing Mill Bearing in Wavelet Transform)

  • 배영철;김이곤;최남섭;김경민;정양희
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제4권5호
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    • pp.951-961
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    • 2000
  • 압연기의 기계적인 이상을 사전에 알아내는 압연기 베어링 고장-진단 시스템은 예측하지 못하는 압연 공정의 중단으로 인하여 발생하는 큰 피해를 사전에 막기 위해서 매우 중요한 시스템이다. 그러나 압연기의 동적 거동은 비선형 특성이 매우 강하기 때문에 압연기에서 사전에 고장 예측 정보를 제공하는 것은 매우 어렵다. 본 논문에서는 웨이브렛을 이용한 압연기의 고장 진단 방법을 제안하였으며 제안된 방법은 온라인으로 압연기에서 진동 신호를 실시간으로 측정하여 웨이브렛을 이용하여 패턴을 분석하고 분석된 결과로부터 고장 특징 정보를 얻었다. 얻어진 데이터를 이용하여 압연기 베어링을 진단하는 뉴로 퍼지 모델을 설계하고 수치적인 시뮬레이션을 통하여 그 타당성을 입증하였다.

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복합보의 내력성능에 관한 연구 -정착판의 설치에 의한 거동의 차이- (Analytical Study on Strength Resistance of Steel Beams with Stiffened Ends by Reinforced Concrete -difference of behavior with fixing plate-)

  • 김성은
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제12권6호
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    • pp.681-690
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    • 2000
  • 최근, 장스팬 구조물이 많이 요구되어지고 있다. 그로인하여 지진하중 및 풍하중에 의한 바닥의 진동방지 및 과대변형을 억제하기 위하여 강성을 증대시킬 필요가 있다. 이러한 목적으로, 철골의 단부를 철근콘크리트로 보강하는 것이 효과적이다. 이러한 유효 보강 방법을 실현하기 위해서는 철골 부분과 철골 단부를 철근콘크리트로 보강한 부분 사이의 경계부에서 원활한 응력전달이 이루어져야 한다. 따라서 원활한 응력전달을 위하여 그 경계부에 정착판을 설치하였다. 본 연구는 기존 실험을 기초로 한 수치해석을 통하여 유효 응력 전달 방법을 평가한 것이다.

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프로펠러의 비정상하중에 의해 발생하는 소음의 이론적 추정 (Theoretical Prediction of Noise Generated by Unsteady Loading of Marine Propellers)

  • 이창섭;조충호
    • 대한조선학회논문집
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    • 제36권3호
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    • pp.29-40
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    • 1999
  • 캐비테이션이 발생하지 않는 프로펠러의 정상 및 비정상 하중에 의해 음장에 유기되는 소음을 지배하는 음파 방정식에 대한 주파수 영역에서의 수치 해석법을 정립하였다. 본 연구를 통하여 음압 스펙트럼에서 날개 통과 진동수 배수의 소음만이 발생한다는 것을 보였으며, 이때 적용되는 파수는 반류의 불균일성에 기인하는 조화성분과 프로펠러의 회전에 의해 발생되는 Doppler 효과가 고려되도록 표현되어야 함을 보였다. 특정 전진속도에서 하중이 없도록 설계된 날개수가 2인 모형 프로펠러에 대한 이론적 추정과 실험결과를 비교함으로써, 정상상태인 경우 날개 두께 효과가 매우 중요하나, 비정상상태에서는 날개하중의 변화에 의한 소음의 영향이 커서 정상상태에 비하여 두께효과가 비교적 적게 기여함을 알 수 있었다.

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강제조화운동을 이용한 SDM의 세로 및 방향 안정성 미계수 예측 (Prediction of Longitudinal and Directional Stability Derivatives for the SDM using Forced Harmonic Oscillation)

  • 이형로;이승수;조창열
    • 한국항공우주학회지
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    • 제40권11호
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    • pp.948-956
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    • 2012
  • 본 논문에서는 SDM 형상의 세로와 방향의 안정성 미계수를 예측하였다. 피치와 요 방향에 대한 강제조화 진동운동을 이용하여 정적 및 동적 미계수를 한 번에 계산하였다. 계산은 비정상 해석을 위한 이중시간 적분법을 적용한 3차원 Euler 해석자를 사용하여 수행하였다. 본 연구에서는 마하수뿐만 아니라 다양한 운동 변수에 따른 미계수를 예측하였다. 예측된 결과는 이전에 발표된 수치적, 실험적 연구 결과들과 비교하여 검증하였다.

마하 2.5 초음속 공기흡입구의 버즈 특성에 관한 연구 (Study on the Buzz Characteristics of Supersonic Air Intake at Mach 2.5)

  • 이형진;정인석
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2006년도 제27회 추계학술대회논문집
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    • pp.331-335
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    • 2006
  • 초음속 흡입구는 안정한 유동은 설계점에서 얻을 수 있지만, 비행 중 나타나는 비설계점에서는 흔히 버즈라고 불리는 공력 불안정성에 직면하게 된다. 버즈가 일어나는 동안, 흡입구는 흡입구 선단에 큰 충격파 진동이 나타나며 그에 따라 후류에는 압력 섭동이 발생하며 이는 엔진의 성능감소를 야기한다. 본 연구는 버즈의 일반적인 특성을 파악하기 위해 1단 꺽임각을 갖는 외부 압축식 축대칭 흡입구를 이용하여 실험적, 수치적 연구가 수행되었다. 본 연구를 통해 간헐적으로 나타나는 버즈를 관찰할 수 있었고 배압이 증가할수록 버즈가 일어나는 주파수가 커짐을 확인할 수 있었다.

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