• Journal of computational fluids engineering
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• v.1 no.1
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• pp.112-122
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• 1996

A finite element scheme using the concept of PISO method has been developed to solve the Navier-Stokes viscous flows in all speed range. This scheme includes development of new pressure equation that retains both the hyperbolic term related with the density variation and the elliptic term reflecting the incompressibility constraint. The present method is applied to the incompressible two-dimensional driven cavity flow problems(Re=100, 400 and 1,000). For compressible flows, the Carter plate problem(M=3 and Re=1,000) is computed. Finally, we have simulated the shock-boundary layer interaction(M=2 and Re=2.96×10/sup 5/), a more difficult problem, and compared its results with the experiment to demonstrate the shock capturing capability of the present solution algorithm.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2010.05a
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• pp.228-232
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• 2010

두 가지 어류 이동용 여수로 설계안에 대하여 유한요소법 기반의 레블�V 기법을 이용하여 흐름을 모의하고 적용성을 검토하였다. 첫 번째 설계안은 저수지에서 여수로로 직각 형태의 유입부를 가지고 있으며, 두 번째 설계안은 부드러운 곡면 형태의 유입부를 가지고 있다. 수치해석 결과를 자유수면의 위치, 압력분포 등의 특성을 중심으로 여수로 수리모형 실험 결과와 비교하였다. 그 결과, 직각 형태의 유입부를 갖는 설계안의 경우, 유입부의 응력분포의 영향으로, 평탄하지 않은 자유수면형과 압력분포를 보이는 것을 관찰할 수 있었다. 반면에 곡선형태의 유입부를 갖는 여수로의 경우에는 수면형과 압력분포에서 완만한 변화를 보이는 것이 관측되었다. 여수로 정상부에서 대기압보다 작은 부압의 분포는 두 가지 설계안 모두 비슷한 분포를 보였다. 여수로의 출구부에서는 측면부에서는 와류의 영향으로 인하여 수면의 상승을 관찰할 수 있었다. 결론으로서 곡면 유입부 형태의 여수로가 완만한 천이역을 갖고 있으며, 어류이동측면에서 유리함을 확인할 수 있었다.

• Journal of Biomedical Engineering Research
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• v.22 no.1
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• pp.59-68
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• 2001

유체-고체 상호작용을 고려하여 다양한 복부대동맥류 모델에 대해서 맥동유동 및 구조를 동시에 해석하였다. 동맥류의 확장부 크기와 혈관벽 두께에 따라서 총 여덟 개의 축대칭 동맥류 모델을 선정하였다. 유한체적법 및 압력기반의 유한차분법을 이용하여 유동을 해석하였으며, 유한요소법을 이용하여 구조해석을 수행하였다. 동맥류의 확장부위가 클수록 최대응력은 최대확장부위와 변곡점에 해당하는 동맥류의 입구 및 출구 부분에 집중되었으며, Von Mises 응력은 최대확장부위 뿐만 아니라 동맥류의 근위부와 원위부($\pm$1D)에서도 현저하게 증가하였다. 또한 더욱 확장된 모델일수록 혈관벽은 직경방향의 변위보다 축방향의 변위가 지배적이었으며, 동맥류 원위부보다 근위부에서 큰 축방향 변위를 나타냈다. 동맥류 입구부의 미약한 와류는 한 주기동안 그 크기와 강도를 더해가며 동맥류 원외부로 이동하였고, 동맥류의 내부 유동은 압력차이가 감소하는 기간동안 더 큰 영향을 받았다. 확장정도가 심할수록 동맥류 내부에 더 크고 강한 와류가 관찰되었다. 압력차이가 최소가 된 직후 동맥류의 근위부와 원위부동맥 벽 근처에서의 역방향 유동이 관찰되었다. 대체로 혈관벽 두께가 감소한 모델과 더욱 확장된 모델일수록 벽전달률은 감소하였다. 혈관벽의 탄성에 의하여 압력차이와 벽전달률 사이에 위상차가 존재함이 확인되었다. 유체-고체의 상호작용을 고려한 연구는 다른 심혈관계를 이해하는데도 매우 유익할 것으로 생각된다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.41 no.11
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• pp.759-765
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• 2017

In this study, a three-dimensional least-square, level-set-based two-phase flow code was developed for the simulation of three-dimensional sloshing problems using finite element discretization. The code was validated by solving some benchmark problems. The proposed method was found to provide improved results against other existing methods, by using a coarser mesh. The results of the numerical experiments conducted during the course of this study showed that the proposed method was both robust and accurate for the simulation of three-dimensional sloshing problems. Using a substantially coarse grid, historical results of the dynamic pressure at a selected position corresponded with existing experimental data. The pressure history with a finer grid was similar to that of a coarse grid; however, a fine grid provided higher peak pressures. The present method could be extended to the analysis of a sloshing problem in a complex geometrical configuration using unstructured meshes owing to the features of FEM.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.38 no.11
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• pp.1299-1307
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• 2014

In this work, an appropriate analysis model of a precise foot sensor with low detection pressure capability under a low range of variation in the dimensional variables was proposed. With a simple two-dimensional model, it was found that a remarkably high error level sometimes occurred between the analysis and experimental results. In order to overcome the error and improve the performance, a three-dimensional model was introduced, and the detection pressure and sensor characteristics were compared with those of the experimental results, which showed its enhanced performance with less error and higher precision.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2021.06a
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• pp.27-27
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• 2021

세굴은 유체와 유사의 상호작용으로 발생하는 중요한 자연 현상 중 하나로, 구조 및 지반 붕괴, 홍수, 생태계 파괴 등의 문제를 야기할 수 있다. 이러한 세굴 현상을 예측하기 위해 많은 수치적 연구가 진행되어왔지만, 대부분의 연구가 기존 격자기반방법인 유한체적법 (FVM)과 개별요소법 (DEM)이 연성된 모델을 이용하였고, 이는 격자 의존도로 인한 정확도와 효율성의 문제점을 보였다. 해결책으로 입자기반 유체해석 방법인 약압축성 SPH (WCSPH)와 개별요소법의 결합모델을 이용한 모의가 연구되어 왔지만, 단순 밀도차를 활용한 유체해석방법이 압력의 불안정성을 야기하여 유사의 운동에도 영향을 주는 결과를 보였다. 또한, 개별요소법의 특성상 모의 입자의 크기를 실제 실험 입자의 크기와 동일하게 설정하면서 입자수가 지나치게 증가해 계산의 효율성이 현저히 낮아지게 되었고, 이로 인해 실제 자연 지형에 적용하는데 어려움을 보여주었다. 본 연구에서는 향상된 세굴 수치모의해석을 위해 반복법을 통해 안정적인 유체 압력을 계산하는 비압축성 SPH (ISPH)와 개별요소법을 연성한 ISPH-DEM 모델을 사용하였다. 또한, 계산속도 향상을 위해 하나의 입자가 다수의 작은 입자의 움직임을 대표하는 Coarse-grained 방법을 적용하여 기존 모델을 개선하였다. 개선된 모델을 NFLOW ISPH PURPLE 소프트웨어를 이용하여 세굴 현상을 수치 모의하였고 실험 결과와 검증을 진행한 결과, 세굴의 깊이, 너비, 형상 등을 비교하였을 때 약 10% 이내의 오차를 보였고, Coarse-grained 방법을 통한 입자 수 감소로 최소 13배 증가된 해석 속도를 보였다. 이를 통해 본 연구에서 제시된 모델이 실제 자연 지형에서의 적용가능성을 확인할 수 있었다.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.43 no.1
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• pp.112-121
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• 2024

The pipping system is widely used in many industries as equipment for transporting fluids over long distances. In high-pressure pipe, as the speed of the fluid increases, a loud noise is generated. Therefore, various studies have been conducted to reduce pipe noise. In this paper, a pipe noise analysis was developed to predict and quantitatively assess the flow-induced vibration and acoustic-induced vibration due to valve flow in high-temperature and high-pressure. To do this, a high-fidelity fluid analysis technique was developed for predicting internal flow in the pipe with valve. In additional, the contribution of compressible/incompressible pressure by frequency band was evaluated using the wavenumber-frequency analysis. To predict a low/middle frequency pipe noise, the vibroacoustic analysis method was developed based on Finite Element Method (FEM). And the pipe noise prediction method for the middle/high frequency was developed based on Statistical Energy Analysis (SEA).

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 1992.10a
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• pp.3-3
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• 1992

타이어 Curing공정은 공기압 타이어의 제조시 상당히 정교한 단계를 거쳐서 이루어지며, 이는 타이어 설계에 큰 영향을 줄 뿐만아니라, 타이어의 성능에도 관건이 있다. 본 연구에서는 유한요소법을 이용하여 타이어의 molding 공정을 분석하였다. 유한요소해석 프로그램인 MARC가 Cured 타이어 내부의 Curing Bladder 팽창과정해석에 이용되었다. 비압축성 요소로 Curing Bladder를 모형화하였으며, MARC의 접촉문제해석기법(contact option)을 이용하여 Cured 타이어 내부와 Curing Bladder 외부의 접촉부위를 Simulation하였다. 본 연구의 주요 관심내용으로서는 Curing Bladder의 형상변화에 따른 Curing Bladder의 팽창거동해석과, Cured타이어와 Curing Bladder의 접촉부위에서 얻을 수 있는 접촉압력의 비교.검토이다. 타이어 Curing시 타이어와 Bladder의 Contact과정을 해석하여, 아래와 같은 결과를 도출하였다. Bladder의 형상은 Cylinderical 형상 보다는 Toroidal 형태가 접촉압 분포의 균일성 및 크기 측면에 서 우수한 것으로 판단된다. Curing Bladder의 증심선 부위 보다 이에서 약간 떨어진 부위에서 최대 접촉압력이 발생되며, 이는 타이어 내면의 굴곡현상과 깊은 관련이 있윰 것으로 사료된다. 타이어 Bead부의 Carcass 자연평형현상이 유지된 제품을 얻기위해서는, Side-Bead구간의 접촉압력 증가가 필요하며, 이를 위하여는 Bladder 형상이 Cylinderical 보다는 Toroidal 형태가 유리하고, Bead부의 Gage Down, 전체직경의 증가 및 높이의 증가가 유리한 것으로 판단된다. 본 연구 결과를 이용하여, 타이어 Curing과정에서 발생되는 불량제품의 원인파악 및 타이어 설계자가 원하는 제품생산의 불가능한 원인을 파악하는데 도움을 줄 것이다.를 C의 structure와 pointer를 기반으로 하게끔 변경시키고 이에 따르는 제반 변경 사항을 수정 보완하여 프로그램의 분석을 용이하게 하며 기능의 변경 및 추가가 수월하게 하였고 메모리를 동적으로 관리할 수 있게 하였다. 또한 기존의 smpl에 디버깅용 함수 및 설비(facility) 제어용 함수를 추가하여 시뮬레이션 프로그램 작성을 용이하게 하였다. 예를 들면 who_server(), who_queue(), pop_Q(), push_Q(), pop_server(), push_server(), we(), wf(), printfct() 같은 함수들이다. 또한 동시에 발생되는 사건들의 순서를 조종하기 위해, 동시에 발생할 수 있는 각각의 사건에 우선순위를 두어 이 우선 순위에 의하여 사건 리스트(event list)에서 자동적으로 사건들의 순서가 결정되도록 확장하였으며, 설비 제어방식에 있어서도 FIFO, LIFO, 우선 순위 방식등을 선택할 수 있도록 확장하였다. SIMPLE는 자료구조 및 프로그램이 공개되어 있으므로 프로그래머가 원하는 기능을 쉽게 추가할 수 있는 장점도 있다. 아울러 SMPLE에서 새로이 추가된 자료구조와 함수 및 설비제어 방식등을 활용하여 실제 중형급 시스템에 대한 시뮬레이션 구현과 시스템 분석의 예를 보인다._3$", chain segment, with the activation energy of carriers from the shallow trap with 0.4[eV], in he amorphous regions.의 증발산율은 우기의 기상자료를 이용하여 구한 결과 0.05 - 0.10 mm/hr 의 범위로서 이로 인한 강우손실량은 큰 의미가 없음을 알았다.재발이 나타난 3례의 환자를 제외한 9례 (75%)에서는 현재까지 재발소견을 보이지 않고 있다. 이러한 결과는 다른 보고자들과 유사한 결과를 보이고 있지만 아직까지 증례가 많지 않기 때문에 생존율을 얻

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 1995.10a
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• pp.169-174
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• 1995

A finite element scheme using the concept of PISO method has been developed to solve the viscous flow problems in all speed range. In this study, new pressure equation is proposed such that both the hyperbolic term related with the density variations and elliptic term reflecting the incompressibility constraint are included. Present method has been applied to incompressible flow in two-dimensional driven cavity(Re=100, 400 and 1,000), and its computed results are compared with other's. Also, Carter plate problem(M=3 and Re=1,000) is computed and the comparison is made with Carter's results. Finally, we simulate a shock-boundary layer interaction problem(M=2 and $Re=2.96{\times}10^5$) to illustrate the shock capturing capability of the present solution algorithm.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2010.04a
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• pp.508-511
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• 2010

본 논문에서는 정상상태 유체-구조 연성문제를 연속체 기반으로 정식화하고 유한요소법을 이용하여 완전 연성된 해를 구하였다. 대 변형을 고려하기 위하여 토탈 라그란지안 정식화를 사용하였으며 유체 및 구조의 비선형성이 고려되었다. 유체와 구조 영역의 형상을 NURBS 곡면을 이용하여 매개화하여 표현하였으며, 형상 최적화를 위해 효율적인 설계민감도 해석법인 애조인 기법을 이용하여 압력, 속도, 변위 등에 대한 설계민감도를 구하였다. 이를 이용하여 최소 컴플라이언스를 갖게 하는 구조물 내부의 유체영역의 설계 등의 수치예제를 통하여 개발된 방법론의 타당성을 확인하였다.