• 대한조선학회논문집
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• 제33권4호
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• pp.48-59
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• 1996

비정상 점성유동 수치해석단계는 연속방정식을 만족시키는 공간해석단계와 시간전진단계로 구분할 수 있다. 본 연구에서는 공간해석단계의 압력 Poisson 방정식의 해를 구하는데 스팩트럴법을 이용하였다. 압력 Poisson 방정식의 최고차미분항을 Fourier 급수로 전개하면 압력 및 압력의 1차미분항의 Fourier 급수의 적분으로 표현되므로 Gibb's 현상을 제거할 수 있어, 비주기성인 경우에도 스팩트럴법을 적용할 수 있다. 수치해법의 검증을 위하여 2차원 원주상체 및 날개주위 비정상 점성유동을 수치해석하였고, 그 결과를 비교하여 보았다.

• 한국음향학회지
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• 제6권3호
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• pp.31-42
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• 1987

본 논문은 초음파의 감쇠정보를 이용하여 조직을 정량화하기 위한 연구이다. 비선형 매질에서의 제반특성 (비선형감쇠, Non-Gaussian특성, 산란등) 때문에 생기는 측정오차를 줄일 수 있는 스펙트럴 모멘트법을 제안하였다. 본 연구에서는 비선형 감쇠 및 산란특성을 고려하여 R. G신호의 Z. C. D(Zero Crossing Density)를 측정하는 방법에 이론적인 기초를 두고, 산란매질에서 수신된 반사파의 P. S. D(Power Spectral Density) 와 스펙트럴 모멘트를 이용하여 주파수의존 감쇠계수를 구하였다. 또한 이론의 유효성을 확인하기 위한 시제시스템을 개발하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제27권2호
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• pp.294-301
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• 2003

It is of often important to accurately predict the flow-induced vibration or dynamic instability of a pipeline conveying internal high speed flow in advance, which requires a very accurate solution method. In this study, first the dynamic equations for the axial and transverse vibrations of a pipeline are reduced from a set of pipe-dynamic equations derived in the previous study and then the spectral element model is formulated. The accuracy of the spectral element method (SEM) is then verified by comparing its results with the results obtained by finite element method (FEM). It is shown that the present spectral element model provides very accurate solutions by using an extremely small number of degrees-of-freedom when compared with FEM. The dynamics of a sample pipeline is investigated with varying the axial tension and the speed of internal flow.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2003년도 추계학술대회
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• pp.1672-1677
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• 2003

In this paper, the spectral element model is derived for the vibration and stability analyses of an axially moving viscoelastic beam subjected to axial tension. The viscoelastic material is represented by using a one-dimensional constitutive equation of hereditary integral type. The accuracy of the present spectral element model is first verified by comparing the eigenvalues obtained by the present spectral element model-based SEM with those obtained by the exact theory and the conventional FEM. The effects of viscoelasticity on the vibration and stability of an example moving viscoelastic beam are numerically investigated.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2006년도 춘계학술대회논문집
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• pp.774-781
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• 2006

This paper presents a study on the analytical prediction of vibration transmission from helical gears to the bearing. The proposed method is based on the application of the three dimensional helical gear behaviors and complete description of shaft by the spectral method. Helical gear system used in this paper consists of the driving element, helical gears, shafts, bearings, couplings and load element. In order to describe all translation and rotation motion of helical gears twelve degree of freedom equations of motion by the transmission error excitation are derived. Using these equations, transfer matrix for the helical gear is derived. For the detail behavior of shaft motion, the $12{\times}12$ transfer matrix for the shaft is derived. Transfer matrix for the bearing, coupling, driving element, and load is also derived. Application of the boundary conditions in the assembled transfer matrix produces the forces and displacements in each element of the helical gear system. The effect of the proposed method is shown by numerical example.

• 대한기계학회논문집A
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• 제20권6호
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• pp.1773-1783
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• 1996

Finite element method(FEM) is one of the most popularly used method analyzing the dynamic behaviors of structures. But unless number of finite elements is large enough, the results from FEM some what different from exact analytical solutions, especially at high frequency range. On the other hand, as the spectral analysis method(SAM) deals directly with the governing equations of a structure, the results from this melthod cannot but be exact regardless of any frequency range. However, the SAM can be applied only to the case where a structure is subjected to the concentrated loads, despite a structure could be unddergone distributed loads more generally. In this paper, therefore, new spectral analysis algorithm is introduced through the spectral element method(SEM), so that it can be applied to anlystructures whether they are subjected to the concentrated loads or to the distributed loads. The results from this new SEM are compared with both the results from FEM and the exact analytical solutions. As expected, the results from new SEM algorithm are found to be almost identical to the exact analytical solutions while those from FEM are not agreed well with the exact analytical solutions as the mode number increases.

• 대한조선학회논문집
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• 제46권2호
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• pp.155-164
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• 2009

In this paper, a spectral finite element method for a rectangular sandwich plate with viscoelastic core having the Levy-type boundary conditions has been plated. The sandwich plate consists of two isotropic and elastic face plates with a surfaced-bonded viscoelastic core. For the analysis, the in-plane and transverse energy in the face plates and only shear energy in the core are considered, respectively. To account for the frequency dependent complex shear modulus of the viscoelastic core, the Golla-Hughes-McTavish model is adopted. To evaluate the validity and accuracy of the proposed method, the frequency response function and dynamic responses of the sandwich plate with all edges simply supported subject to an impact load are calculated and compared with those calculated by a finite element method. Though these calculations, it is confirmed that the proposed method is very reliable and efficient one for vibration analysis of a rectangular sandwich plate with viscoelastic core having the Levy-type boundary conditions.

• 한국음향학회지
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• 제15권2호
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• pp.72-78
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• 1996

본 논문에서는 2차원 양방향 포물선 방정식 법과 푸리에 변환을 이용하여 3차원 굴절현상 및 3차원 후방 산란파를 포함하는 $2\frac12$차원 문제를 푸는 방법에 대해 다루었다. 여기서 $2\frac12$ 차원 문제란 2차원적 해양환경 하에 3차원적 음원이 존재할 경우를 의미한다. 2차원 양방향 포물선 방정식법은 수치기법으로 깊이 방향과 수평거리 방향에 대해 각각 Galerkin법과 Crank-Nicolson법을 사용하며 수직 불연속 경계면에 의한 후방 산란파를 포함한 수평거리 의존 문제에 대해 유용한 해를 제공한다. 2차원 해양환경에서는 파수 k가 종 또는 횡 수평거리 방향과 깊이 방향에 대한 함수이므로 3차원 Helmholtz방정식 법을 이용해 스펙트럴 해를 구하여 다시 푸리에 역변환하면 최종 해를 구할 수 있다. 본 연구방법의 정확성을 시험하기 위해서 계단형 해저면을 갖는 간단한 해양환경에서 계산을 수행해 보았으며 대한해협의 특정지역에서의 3차원적 음파전달 특성을 살펴보았다.

• 대한조선학회논문집
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• 제37권4호
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• pp.31-39
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• 2000

본 연구에서는 원형주상체주위 층난류유동에 대한 수치해석을 수행하였다. 레이놀즈수 $10^4$에서 $10^6$까지 수치해석하였는데, 레이놀즈수 $4{\times}10^5$ 부근은 항력값의 급격한 변화가 발생하는 영역이다. 수치해석결과를 실험값과 비교하였는데, 비교적 일치함을 알 수 있었다. 물체법선방향으로 격자의 최소화와 물체표면방향으로의 격자수를 증가시키면, 난류모델링을 사용하지 않아도 좋은 결과를 얻을 수 있었다. 앞으로 압력구배가 없는 2차원 평판 및 3차원 물체에 적용시에도 같은 결과를 얻을 수 있는가에 대한 연구가 지속되어야 할 것으로 생각된다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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• pp.411-416
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• 2004

This paper introduces a fast Fourier transform (FFT)-based spectral analysis method for the transient responses as well as the steady-state responses of linear dynamic systems with non-proportional damping. The force vibration of a non-proportionally damped three-DOF system is considered as the illustrative numerical example. The proposed spectral analysis method is evaluated by comparing with the numerical solution obtained by the Runge-Kutta method