• Title, Summary, Keyword: 수치해석

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The Analysis of the Bearing Capacity of Layered Clay by Numerical Methods (수치해석적 방법에 의한 층상 점토지반의 극한지지력 해석)

  • 김영민
    • Journal of the Korean Geotechnical Society
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    • v.19 no.1
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    • pp.121-129
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    • 2003
  • Numerical studies on bearing capacity problems of layered clay are performed for smooth and rough strip footings. The finite element method and finite difference method (FLAC) are used for computations of the bearing capacity, entire load-displacement curve and the failure mechanism. The presented results show that it is possible to analyze the bearing capacity of layered clay and to give a progressive failure mechanism clearly. To obtain high quality solutions, it is necessary to review the results on control parameters(e.g., yield function, number of calculation) and compare the results by two numerical methods.

An Integrated Numerical Analysis Framework for Engineering Education in e-Science Environment (e-사이언스 환경에서 공학 교육을 위한 통합 수치 해석 프레임워크)

  • Park, Sook-Young;Kang, Hye-Jeong;Kim, Yoon-Hee
    • The Journal of Korean Association of Computer Education
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    • v.15 no.2
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    • pp.67-73
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    • 2012
  • The analytical experiments for fluid dynamics lead a sequence of complex scientific computations composing of numerical equations and require enormous computing resources with appropriate management tools. Currently most studies on e-Science environment for numerical studies focus on solving specific problems to drag out the best performance of matters and have less interest in providing a common framework to apply for diverse numerical domains in engineering education, especially for fluid dynamics. This paper presents an integrated e-Science experiment tool which could be easily applicable to solve various numerical analyses in fluid dynamics. As a proof-of-concept, an integrated e-Science framework with three numerical analyses has been designed and implemented over UNICORE that runs over grid computing environment.

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Numerical Analysis of Natural Convection in Room Fire (화재실내 자연대류의 수치해석)

  • Jung Gil-Soon;Lee Seung-Man;Lee Byung-Kon
    • Fire Science and Engineering
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    • v.19 no.4
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    • pp.18-25
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    • 2005
  • In this study, numerical analysis of two-dimensional unsteady natural convection of air in a square enclosure heated from below, was performed as a basic research of fire science. SIMPLE algorithm was used to the pressure term of momentum equations in the numerical analysis. The numerical analysis were studied for the two model cases and two heat conditions, respectively, which are different with insulation of enclosures and position of heat applied. Also, the ceiling temperatures of enclosure were measured to compare the accuracy of numerical analysis, and it is found that the temperature predicted by numerical analysis were agreed well with the measurements. Streamline and isotherm of the each model case were acquired for each time step.

A Numerical Analysis for Fire Spread Mechanism of Residential Building Fire (주거용 건축물의 화염전파 현상에 대한 수치해석적 검토)

  • Ahn, Chan-Sol;Kim, Heung-Youl;You, Yong-Ho;Kim, Hyung-Jun
    • Fire Science and Engineering
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    • v.26 no.1
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    • pp.31-37
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    • 2012
  • This study is intended to present a computational thermal model for a residential building. As the Performance Based Design is more popular, fire-intensity and fire-load have turned out to be very important factors for building design and can be predicted through some computational work. To predict and estimate the fire properties of a residential fire, we made some numerical models of combustibles and residential building. In a bid to validate the estimate values, computational analysis results from numerical models were compared with real fire tests. For computational analysis, the Fire Dynamics Simulator (FDS) was used with Large Eddy Simulation (LES) model for turbulence. Consequently, fire-intensity was well predicted and flash-over of rooms were successfully estimated.

Comparison of the Numerical Methods for the Optimum Antireflection Coatings of Laser Diode Facets (레이저 다이오드 단면의 최적 무반사 코팅을 위한 수치해석 방법 비교)

  • 이세진;김부균
    • The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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    • v.18 no.12
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    • pp.1935-1944
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    • 1993
  • We calculate the optimum refractive index and thickness for a single layer antireflection coating as a function of active layer thickness of a laser diode using three different simplified numerical methods. The difference of the results using three methods comes from that of the effective refractive index of a laser used in three methods. We compare three simplified methods to an exact method to check the validity of the simplified methods. We conclude that the simplified method, choosing the effective index of a laser diode as a function of incidence angle of each plane wave composing of a guided mode agree well to an exact method for both TE and TM modes and the cases of strongly and weakly guiding.

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Numerical analysis for development of vehicle engine room cooling hood (차량 엔진룸 냉각용 후드 개발을 위한 수치해석)

  • Lee, Suk Young
    • Journal of Energy Engineering
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    • v.27 no.4
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    • pp.92-97
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    • 2018
  • This study deals with the numerical analysis for hood development to improve the cooling effect of the engine related components in engine room. Reducing the component temperature in engine room caused by a sudden temperature deviation can minimize the durability degradation of components. Therefore, in this study, numerical analysis for the development of the hood in engine room was carried out in four parts such as generator, battery, ECU and power steel oil which are relatively easy to control temperature among the main components in engine room. In order to verify the numerical analysis, experiments were conducted under the same conditions as those assumed in the numerical analysis.

Three-Dimensional Numerical Analysis of Arc Plasmas with an Axial Magnetic Field Vacuum Interrupter (축자계 진공차단부에서 발생하는 아크 플라즈마 3차원 수치해석)

  • Seo, Hyeon-Seok;Kim, Yun-Je;Lee, Jong-Cheol
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • pp.249-249
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    • 2011
  • 전력용 개폐장치인 진공차단기의 차단부가 송배전 시스템에 30 [kA] 정도의 커다란 사고전류가 흐르는 것을 방지하기 위하여 동작될 때 차단부 내부 전극 사이에 25,000 [K] 이상의 아크 플라즈마가 발생하게 된다. 두 전극 사이에 발생된 아크 플라즈마는 약 10 ms~20 ms 동안 지속되다가 교류전원의 전류영점 부근에서 회복된 절연성능으로 인하여 자연스럽게 소멸되지만, 대전류 구간동안 아크 플라즈마의 집중 현상 등에 의하여 전극의 심각한 손상 등이 발생되면 절연성능이 요구된 만큼 회복되지 못하여 사고전류를 차단하지 못하며 시스템에 연결된 기기들에게 심각한 손상을 입히고 정전사고를 일으킨다. 본 연구에서는 전자계-열유동 연성해석기법을 이용한 축자계 진공차단부에서 발생하는 아크 플라즈마의 3차원 수치해석을 통하여 전극의 심각한 손상을 입히는 아크플라즈마의 집중 현상에 관한 축자계의 영향을 고찰하고자 한다. 수치해석을 위한 아크 영역은 양극과 음극의 직경과 같은 직경의 원기둥으로 가정하였고, 전자계 해석으로부터 얻어진 로렌츠 힘과 줄열을 열유동 해석을 위한 Navier-Stokes 방정식의 파라미터로 입력하여 해석을 수행함으로써 전자계와 유체역학적인 영역을 동시에 연계한 순차적 일방향 연성해석 기법을 적용하였다. 컵형 축자계 진공차단부 내 아크영역에서의 로렌츠 힘의 특성과 온도분포에 대하여 수치해석을 수행하였고, 크기가 다른 두 로렌츠 힘에 의하여 양극표면으로 집중되는 온도분포의 크기를 비교함으로써 진공아크 플라즈마의 집중현상에 영향을 미치는 주요 요소를 규명할 수 있었다.

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Numerical Simulation of Standing Column Well Ground Heat Pump System Part 1: Validation of the Numerical Model (단일심정 지열히트펌프의 수치적 모델링 Part I: 수치해석 모델 검증)

  • Park, Du-Hee;Kim, Kwang-Kyun;Kwak, Dong-Yeop;Chang, Jae-Hoon;Park, Si-Sam
    • Journal of the Korean Geotechnical Society
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    • v.26 no.2
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    • pp.33-43
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    • 2010
  • Geothermal energy is gaining wide attention as a highly efficient renewable energy and being increasingly used for heating/cooling systems of buildings. The standing column well (SCW) is especially efficient, cost-effective, and suitable for Korean geological and hydrological conditions. However, a numerical model that simulates the SCW has not yet been developed and applied in Korea. This paper describes the development of the SCW numerical model using a finite-volume analysis program. The model, through hydro-thermal coupled analyses, simulates heat transfer through advection, convection, and conduction. The accuracy of the model was verified through comparisons with field data measured at SCWs in the U.S. and Korea. Comparisons indicated that the SCW numerical model can closely predict the performance of a SCW. The numerical model was used to perform a comprehensive parametric study in the companion paper.

Analysis of flow in a open channel with curved section and side branches (측류흐름이 있는 만곡부 흐름의 해석)

  • Park, Jae-Hyeon;Yun, Seong-Yong
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • pp.86-97
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    • 1992
  • 측류취수로와 만곡부가 있는 원형수로를 1:20으로 축척한 모형수로에 대해 수리모형실험을 수행하여 만곡부에서의 유속, 수위와 유황과 같은 수리학적 특성을 살펴보고, 측류취수로가 만곡부에 미치는 영향을 살펴보고자 한다. 도한 모형수로에 대해 ADI방법으로 천수방정식을 수치해석하여 얻은 만곡부에서의 수리학적 특성을 실험에 의한 것과 비교하여 사용된 수치기법으로 검증하였다. 대상이 된 전영역에 대하여 수리모형실험에서 얻어진 유속, 수위와 유황은 수치해석한 결과와 잘 일치한다. 그러나 직각좌표계를 사용함으로서 상대적으로 만곡부에서 단면축소 효과가 발생하므로 수치해석으로 얻어진 유속은 만곡부에서 실험치보다 약간 크게 나타나는데, 이것은 격자간격을 줄이면 개선되리라 판단된다. 수리모형실험과 수치해석 모두 만곡부 외측의 수위가 상승하고 내측의 유속이 빨라지는 만곡부의 특성을 잘 모사하고 있다. 만곡부 직전에 측류취수로가 있을 경우 측류취수로의 영향이 만곡수로내까지 미침을 알 수 있었다.

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Suggestion on Reasonable Boundary Conditions for Modeling a Tunnel Shield by Displacement Control Method (변위 제어를 통한 터널 쉴드 모델링의 적정 경계조건 제안)

  • Kim, Jeong-Soo;Kim, Moon-Kym
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • pp.512-515
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    • 2011
  • 터널 해석은 주로 지표침하와 터널 라이닝 내 단면력 산정에 초점이 맞춰지며 이는 시공단계를 고려한 3차원 수치해석 모델을 이용해 결정할 수 있다. 수치해석 시 shield는 응력 제어, shell element로 모델링하는 방법 등으로 모사될 수 있다. 한편 변위 제어를 통한 쉴드 모사는 shield를 적절한 경계조건으로 처리함으로서, 다른 shield 모사 방법에 비해 모델링 작업을 간소화하고 해석의 효율성을 높일 수 있다. 본 연구에서는 변위 제어에 의한 shield 모사를 위한 적정 경계조건을 제안한다. 이를 위해 시공단계가 고려된 유한요소해석을 사용하여, 쉴드 및 굴착면에서의 경계조건 변화와 이에 따른 지표침하 관측 수행하였다. 제안된 shield 변위 제어로부터 얻어진 해석결과를 이론적인 해와 비교함으로서, 제시된 shield 모델링 방법의 적정성과 지반 거동 변화를 평가하고자 한다. 해석 결과는 지반 모델의 지표침하를 기준으로 관찰되었으며, 변위제어에 의한 결과와 요소에 의한 모델링 결과가 유사하게 얻어짐을 보여준다. 또한 변위제어의 쉴드 모사에서 회전 구속보다 변위 구속 조건에 지배적으로 영향을 받음을 확인하였다.

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