• 제목/요약/키워드: 순환 대칭

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이산푸리에 변환을 이용한 순환대칭 구조물의 유한요소 진동 해석 (Finite Element Vibration Analysis of Structures with Cyclic Symmetry using Discrete Fourier Transform)

  • 김창부;김정락
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 1995년도 추계학술대회논문집; 한국종합전시장, 24 Nov. 1995
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    • pp.221-226
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    • 1995
  • 터빈 익렬, 펌프 익차, 원형 냉각탑, 치차 등과 같이 동일한 형상이 원주 방향으로 반복되어 있는 순환 대칭 구조물의 진동특성을 유한 요소법을 사용하여 해석하는 경우에 전체구조를 모델링하는 대신에 구조물을 동일한 형상의 부분구조로 분할하여 부분구조 한개만을 모델링하고 분할된 경계에서 적절한 경계조건을 부과하여 진동해석을 수행함으로서 컴퓨터 기억용량을 절감시키고 계산시간을 단축할 수 있는 방법이 널리 사용되고 있다. Orris and Petyt[1]는 부분구조의 양쪽 분할 경계면, 즉 연결 경계상에 있는 절점변위의 상관관계를 복소파동전파식을 이용해서 구하여 부분구조의 감소된 복소강성행렬 및 질량행렬을 만들고 실수부와 허수부를 분리하여 유한요소해석을 수행하는 방법을 제안하였다. 유한요소 프로그램 ANSYS[2]에서는 이와 같은 방법을 사용하고 있다. Thomas[3]는 순회 정규모드를 이용하였고, 참고문헌[4]에서는 순회행렬을 이용하였다. 또한 유한요소 프로그램 MSC/NASTRAN[5]에서는 푸리에 급수를 이용하고 유한요소 절점의 위치 및 변위를 원통 좌표계를 표현하여 순환대칭구조물의 유한요소해석을 수행할 수 있도록 되어있다. 본 논문에서는 순환 대칭구조물의 형상의 주기성과 순환성을 고려하여 이산퓨리에 변환을 이용함으로써 순환대칭구조물의 유한요소진동해석을 체계적으로 저용량의 컴퓨터에서 신속하고 정확하게 수행할 수 있는 방법을 제안하고자 한다.

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송풍기 임펠러의 순환대칭성을 이용한 고유치해석 (Eigenvalue Analysis of a Blower Impeller Using Cyclic Symmetry)

  • 김창부;안영철
    • 소음진동
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    • 제10권3호
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    • pp.523-530
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    • 2000
  • In this paper we present an efficient method for finite element vibration analysis of a structure with cyclic symmetry and applied it to calculating the natural vibration characteristics for a blower impeller. Blower impeller having a cyclically symmetric structure is composed of circumferentially repeated substructures., The whole-structure is partitioned into substructures and then finite element vibration analysis is performed for a substructure using transformed equations for each number of nodal diameter which are derived from discrete Fourier transform in consideration of the cyclic symmetry. natural vibration characteristics for three kinds of models which are blower impeller without support ring with small support ring and with large support ring are numerically analyzed and compared. Accuracy and efficiency of the present method are verified by comparison of results of the analysis with substructure and with whole-structure. Also the results of the analysis by cyclic symmetry module(SOL 115) of MSC/NASTRAN are presented and compared.

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회전하는 순환대칭 구조물의 유한요소 진동해석 기법 (A Method for Finite Element Vibration Analysis of Rotating Structures with Cyclic Symmetry)

  • 김창부;심수섭
    • 소음진동
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    • 제8권6호
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    • pp.1150-1157
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    • 1998
  • In this Paper, we present an efficient method for finite element vibration analysis of constantly rotating structures with cyclic symmetry, which are deformed to some considerable extent by centrifugal force, Coriolis force and operating load, and vibrate due to several types of exciting forces. A structure with cyclic symmetry is composed of circumferentially repeated substructures with the same geometry. Being only one substructure modeled. the dynamic characteristics of the structure can be analyzed systematically. rapidly and exactly using discrete Fourier transform by means of a computer with small memory.

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순환대칭으로 다중연결된 구조물의 유한요소 진동해석 (Finite Element Vibration Analysis of Multiply Interconnected Structure with Cyclic Symmetry)

  • 김창부;안종섭;심수섭
    • 소음진동
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    • 제7권4호
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    • pp.637-644
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    • 1997
  • In this paper, a method of finite element analysis is presented for efficient calculation of vibration characteristics of not only simply interconnected structure with cyclic symmetry but also multiply interconnected structure with cyclic symmetry by using discrete Fourier trandform by means of a computer with small memory in a short time. Simply interconnected structure means it is composed of substructures which are adjacent themselves in circumferential direction. First, a mathematical model of multiply interconnected structure with cyclic symmetry is defined. The multiply interconnected structure is partitioned into substructures with the same goemetric configuration and constraint eqauations to be satisfied on connecting boundaries are defined. Nodal displacements and forces are transformed into complex forms through discrete Fourier transform and then finite element analysis is performed for just only a representative substructure. In free vibration analysis, natural frequencies of a whole structure can be obtained through a series of calculation for a substructure along the number of nodal diameter. And in forced vibration analysis, forced response of whole structure can be achieved by using inverse discrete Fourier transform of results which come from analysis for a substructure.

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이븐 연결망의 노드 중복 없는 병렬 경로 (Node Disjoint Parallel Paths of Even Network)

  • 김종석;이형옥
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제35권9_10호
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    • pp.421-428
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    • 2008
  • [1]에서 A. Ghafoor는 고장허용 다중컴퓨터에 대한 하나의 모형으로 이븐 연결망 $E_d$를 소개하였고, 최단거리를 갖는 노드 중복 없는 경로를 포함한 여러 가지 성질들을 발표하였다. [1]에서 제안한 노드 중복 없는 경로에 의해 고장 지름을 구하면, 고장 지름은 d+2(d=홀수)와 d+3(d=짝수)이다. 그러나 [1]에서 증명한 노드 중복 없는 경로는 최단 거리가 아니다. 본 논문에서는 이븐 연결망 $E_d$가 노드 대칭임을 보이고, 순환적 교환 순서를 이용하여 이븐 연결망의 최단 거리를 갖는 노드 중복 없는 경로를 제시하고, 고장지름이 d+1임을 증명한다.

EDISON을 이용한 Airfoil의 양력발생과 Circulation의 관계에 대한 연구

  • 이지현;송동건;이현진
    • EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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    • 제5회(2016년)
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    • pp.638-642
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    • 2016
  • 현재 양력발생의 원리는 긴 경로 이론과 동시 통과 이론 등으로 알려져 있으며, 이 이론들은 간단히 설명하려는 목적으로 인해 양력발생의 원리가 와전되어왔다. 본 연구에서는 여러 양력발생의 원리 중 Kutta-Joukowski의 이론을 이용하여 순환을 통한 양력발생의 관계에 대해 연구를 수행하였다. 해석 모델은 대칭형 에어포일인 NACA0012를 이용하였다. 해석 프로그램으로는 EDISON을 이용하였으며 시간에 따른 와도를 확인하기 위해 비정상상태 해석을 진행하였다. 그 결과 유동이 시간의 경과에 따라 에어포일 뒷전으로 밀려나면서 Kutta-Joukowski의 이론에 중요한 논점인 출발 와류가 생성됨을 확인할 수 있었다. 이로 인해 순환이 형성되어 양력이 발생함을 추측할 수 있다. 추가적으로 받음각과 출발 와류 사이의 영향성을 연구하였다. 받음각이 커짐에 따라 출발 와류가 에어포일 뒷전에서 더 크게 발생하였고, 받음각이 낮아질수록 출발 와류의 진행이 가속화됨을 확인할 수 있었다.

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논문 : Two Color PIV 기법을 이용한 램제트엔진 연소기 특성에 대한 연구 (Papers : A Study on the Characteristics of the Ramjet Engine Combustor using a Two Color PIV Technique)

  • 안규복;윤영빈;정인석;허환일
    • 한국항공우주학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.95-104
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    • 2002
  • 램제트 연소기내의 복잡한 고속 유동의 가시화를 위해 two color PIV 기법을 개발하였다. Two color PIV 기법은 두 레이저 빔 사이의 시간 간격을 ㎲ 단위 이하로 조절할 수 있어 고속 유동에의 적용이 가능할 뿐 아니라, 기록된 필름에서의 색분리를 통하여 방향성의 분제를 해결할 수 있으며, 거의 완벽한 cross-correlation이 가능하여 signal-to-noise ratio가 상당히 증가한다는 장점을 갖게 된다. 본 연구에서는 램제트 엔진에 대한 기초 연구로서 양쪽 대칭의 공기 흡입구를 갖는 2차원 형태의 램제트 엔진 연소기를 제작하였고, two color PIV 기법을 이용하여 실험을 수행하였다. 흡입공기의 연소실내 유입각도와 연소시내 도움 위치에 따른 연소실 형상을 바꾸어가며 재순환 영역과 유입공기의 혼합과 같은 유동 특성을 분석하였다. 유입각도는 전체 유동장 뿐 아니라 재순환 영역의 크기와 재순환 영역내의 공기질량비에 상당한 영향을 끼치나, 도움 높이는 재순환 영역에 큰 영향을 주지 않는다는 것을 알 수 있었다.

적외석 체열촬영에 관한 고찰 (Study on Infrared Thermography)

  • 김호봉
    • 대한정형도수물리치료학회지
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    • 제1권1호
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    • pp.9-14
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    • 1995
  • 인체에서 발생하는 체열을 과학적으로 이용하여 질병을 진단하고 치료과정을 관찰하고 예후를 추측할 수 있는 Thermography는 현대의학의 임상 여러분야에서 응용할 수 있는 유용한 진단장비에 속한다 하겠다. 인체의 피부온도는 좌우 대칭적으로 온도분포를 나타내며 여러가지 생리학적인 원인에 의하여 온도는 변화할 수 있으며, 그러한 온도변화는 여러 질병과의 연관성을 갖게 된다. Thermography는 유방암세포의 증식에 따른 유방체표면의 초기온도 상승을 screening 함으로서 조기에 유방암을 발견할 수 있으며, 척추의 신경근 자극에 따른 체열분포를 파악함으로서 신경근의 이상유무 및 척추질환을 진단할 수 있으며, 말초 혈액순환 장애 등으로 인한 질환에 있어서도 뚜렷한 체표면 온도분포를 나타내 줌으로서 혈액순환의 장애분포를 시각적으로 관찰할 수 있는 이점을 지니고 있다. 또한 정형 물리치료 분야에 속하는 근-골격계 질환에 있어서의 근육통, 압통점, 염좌, 염증질환 등을 구별할 수 있고 나아가 치료 전후에 적외선 체열검사를 실시해 봄으로서 치료전이나 치료결과에 대한 객관적인 평가를 할 수 있다는데 큰 의의가 있다고 하겠다.

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축대칭 핀틀노즐의 3차원 효과 분석 (Three-dimensional Effects of an Axi-symmetric Pintle Nozzle)

  • 이강민;성홍계
    • 한국추진공학회지
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    • 제22권6호
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    • pp.47-55
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    • 2018
  • 축 대칭 형상의 핀틀 노즐에서 3차원 효과 여부를 파악하기 위하여 3차원 수치해석을 수행하였다. 초음속 노즐을 통해 배출되는 압축성 유동을 정확히 예측하기 위해 k-${\omega}$ SST 난류 모델에 압축성 보정 모델을 결합하였다. 핀틀의 전단과 후단에서 재순환 영역이 관찰되었으며, 노즐을 통해 분출되는 유동은 복잡한 충격파 구조를 형성하였다. 각 핀틀 위치에서 2차원 축대칭과 3차원의 수치해석 결과를 실험데이터와 비교해 볼 때 3차원 결과가 접선 방향 유동의 3차원 효과로 인해 유동 박리 위치와 박리로 인한 압력 상승 변화과정을 정확히 예측하였다.

전극 효과를 고려한 마이크로 3축 링 자이로스코프의 동역학 (Dynamics of a Micro Three-axis Ring Gyroscope Considering Electrode Effects)

  • 김창부;강태민
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제14권1호
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    • pp.64-72
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    • 2004
  • In this paper. we analyse and present electro-mechanical dynamic characteristics of a micro-machined vibrating silicon ring gyroscope which can measure angular velocities about three orthogonal axes. The ring gyroscope has a ring connected to the gyroscope main body by support-ligaments which are arranged with cyclic symmetry. The natural modes of its vibration can be distinguished into the in-plane motion and the out-of-plane motion which are coupled by the gyro-effect due to the rotation of the gyroscope main body. The motions of the ring are electro-statically derived. sensed and balanced by electrodes. The equations of motion are formulated. The measuring method of angular velocities by force-to-rebalance is presented. The dynamic characteristics of a ring gyroscope are calculated and compared.