• 제목/요약/키워드: 이중 시간 적분법

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부분 내재적 조화 균형법을 이용한 주기적인 2차원 비정상 유동 해석 (2-D Periodic Unsteady Flow Analysis Using a Partially Implicit Harmonic Balance Method)

  • 임동균;박수형;권장혁
    • 한국항공우주학회지
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    • 제38권12호
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    • pp.1153-1161
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    • 2010
  • 본 연구에서는 주기적 비정상 유동 해석을 위해 푸리에 변환을 이용하는 조화 균형법의 효율적인 해법을 제안한다. 내재적으로 유속항을 처리하고 외재적으로 조화 원천항을 처리하였다. 외재적 조화 균형법 보다 더 빠르게 수렴 시킬 수 있으며 내재적 조화 균형법을 적용할 때 추가되는 자코비안 행렬을 처리할 필요가 없다. 또한 완전 내재적 기법에 상응하는 수준의 수렴안정성을 확인할 수 있었다. 2차원 비정상 유동 문제로 피칭하는 NACA0012 익형에 적용하였으며 이중 시간 적분법 및 외재적 Runge-Kutta기법의 해와 매우 일치하는 결과를 얻었다.

이중시간적분법을 이용한 순차적 유동해석 기법 (DELTA-FORMULATION OF A SEGREGATED NAVIER-STOKES SOLVER WITH A DUAL-TIME INTEGRATION)

  • 김종태;탁남일;김상백;김민환;이원재
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2006년도 추계 학술대회논문집
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    • pp.31-35
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    • 2006
  • The delta-formulation of the Navier-Stokes equations has been popularly used in the aerodynamics area. Implicit algorithm can be easily implemented in that by using Taylor series expansion. This formulation is extended for an unsteady analysis by using a dual-time integration. In the meanwhile, the incompressible flows with heat transfers which occur in the area of thermo-hydraulics have been solved by a segregated algorithm such as the SIMPLE method, where each equation is discretised by using an under-relaxed deferred correction method and solved sequentially. In this study, the dual-time delta formulation is implemented in the segregated Navier-Stokes solver which is based on the collocated cell-centerd scheme with un unstructured mesh FVM. The pressure correction equation is derived by the SIMPLE method. From this study, it was found that the Euler dual-time method in the delta formulation can be combined with the SIMPLE method.

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병렬화된 비정렬 격자계를 이용한 3차원 비정상 유동 계산 (Computation of 3-Dimensional Unseady Flows Using an Parallel Unstructured Mesh)

  • 김주성;권오준
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2002년도 학술대회지
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    • pp.59-62
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    • 2002
  • In the present study, solution algorithms for the computation of unsteady flows on an unstructured mesh are presented. Dual time stepping is incorporated to achieve the 2-nd order temporal accuracy while reducing the linearization and the factorization errors associated with a linear solver. Hence, any time step can be used by only considering physical phenomena. Gauss-Seidel scheme is used to solve linear system of equations. Rigid motion and spring analogy method fur moving mesh are all considered and compared. Special treatments of spring analogy for high aspect ratio cells are presented. Finally, numerical results for oscillating wing are compared with experimental data.

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이중탄성마운트를 갖는 함정용 주기관의 진동,충격 성능평가 (Vibration and Shock Evaluation of Double-Resilient Mounted Engine)

  • 박정근;유광택;정정훈;김병현
    • 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
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    • 한국마린엔지니어링학회 2001년도 추계학술대회 논문집(Proceeding of the KOSME 2001 Autumn Annual Meeting)
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    • pp.57-61
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    • 2001
  • In a main propulsion system of naval ship, DRME(Double Resilient Mounted Engine) is mostly adopted to ensure vibration isolation and shock resistance against underwater explosion weapon attack. In this paper, an analysis program for vibration and shock evaluation of DRME is presented. DRME is modelled as multi-rigid bodies with nonlinear mounts, and direct time integration method is introduced for shock analysis. The computed results are compared with those of foreign ones. Navy's proposed specifications are well satisfied with this program. This analysis program serves for the development of domestic DRME technology of naval ship.

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대형선박용 유압실린더에서 경제요소법을 이용한 응력해석 (Analysis on the Stress of Hydraulic Cylinder for Large Vessel by Boundary Element Method)

  • 김옥삼
    • 수산해양기술연구
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    • 제31권4호
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    • pp.423-434
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    • 1995
  • 수산업분야의 생력화와 조업공정의 단축으로 새로운 활로를 개척할 수 있는 방안으로 보조기계들의 유압화 및 대형화에 사용되는 후벽 유압실린더는 작동응력 거동의 분석과 파손예측의 정확성이 강구되어야만 기계고장으로 인한 해난사고의 개연성을 미연에 감소시킬 수 있다. 균일한 내압을 받는 대형선박용 유압실린더를 수치해석적 방법인 경계요소법을 사용하여 각종 응력 해석의 시도는 엄밀해나 유한요소법의 결과와 비교적 양호하게 일치하고 있다. 축대칭 형상에 대한 반경방향 응력이나 원주방향 응력의 BEM 해석결과는 단일절점과 이중절점 모두 최대 25MPa의 압축응력이나 최대 52MPa의 인장응력이 작용하고 있으므로 재료의 허용응력내에서 작동하고 있음을 알 수 있다. 이중절점 형상함수(double node shape function)를 사용하여 원통형 형상의 구조물에 대한 수치계산 결과의 정확도를 높힐수 있었으며 입력데이터의 증가는 오차감소에 기여하였으나 프로그램의 실행시간(run-time)을 증가시켰다. 코너에서의 트랙션벡터의 불연속 현상을 해결하기 위한 이중절점의 사용은 영역 내부해의 안정성을 확보하였고 경계부근에서의 내부해의 발산을 제거하기 위한 이중지수형 적분법 사용은 해석결과의 오차를 효과적으로 감소시켰다.

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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.

루프 전달 회복을 통한 이중 적분 모터의 무진동 제어 (Vibration-free Control of Double Integrator Typed Motor via Loop Transfer Recovery)

  • 서상민
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제20권10호
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    • pp.900-906
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    • 2010
  • This note proposes vibration-free motor control through modified LQG/LTR methodology. A conventional LQG/LTR method is a design tool in the frequency domain. However, unlike the conventional one, the proposed one is a time response based design method. This feature is firstly designed by parameterized settling time control gain through the target loop design procedure and the feature is secondly realized by loop transfer recovery. In order to show convergence to the target loop transfer functions, asymptotic behaviors of the open and the closed loop transfer functions are shown. At the conclusion, it is verified that the proposed method is robustly stable to parametric uncertainties through ${\mu}$-plot.

와류 셀을 이용한 풍력블레이드 에어포일 주위 유동 제어 (Flow Control on Wind Turbine Airfoil with a Vortex Cell)

  • 강승희;김혜웅;유기완;이준신
    • 한국항공우주학회지
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    • 제40권5호
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    • pp.405-412
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    • 2012
  • 높은 효율의 풍력터빈 블레이드을 위해 와류 셀이 장착된 에어포일의 정지상태 및 동실 속 상태에서의 유동제어 특성을 수치적으로 연구하였다. 수치기법은 Roe의 flux-difference-splitting을 사용한 격자점 중심 유한체적법과 이중시간 전진 기법을 사용하는 내재적 시간적분법을 사용하였다. 계산결과 와류 셀을 장착한 경우 셀 내부의 부압으로 인해 양항비증가를 얻을 수 있음을 확인하였다. 동실속의 경우 셀 내부의 와류에 의해 hysterisis 현상을 상당히 감소시킬 수 있음을 확인하였다.

수직면에서 작동하는 탄성 매니퓰레이터의 효율적인 제어에 관한 연구 (A Study on the efficient control of an elastic manipulator moving in a vertical plane)

  • 강준원;이중섭;권혁조;오재윤;정재욱
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 1996년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.318-322
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    • 1996
  • This paper presents a technique to control a robot which has a flexible manipulator moving in a vertical plane. The flexible manipulator is modeled as an Euler-Bernoulli beam. Elastic deformation is represented using the assumed modes method. A comparison function which satisfies all geometric and natural boundary conditions of a cantilever beam with an end mass is used as an assumed mode shape. Lagrange's equation is utilized for the development of a discretized model. A control algorithm is developed using a simple PID control technique. The proportional, integral and derivative control gains are determined based on the dominant pole placement method and tuned to show no overshoot and having a short settling time. The effectiveness of the developed control scheme is showed experimentally. In the position control experiment, three different end masses are used. The experimental results shows little overshoot, no steady state error, and less than 2.5 second settling time in case of having an end mass which is equivalent to 45% of the total system weight. Also the residual vibration of the end point is effectively controlled.

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폐쇄형 풍동 시험부내의 원형 실린더 유동에 대한 비정상 벽면효과 연구 (Unsteady Wall Interference Effect on Flows around a Circular Cylinder in Closed Test-Section Wind Tunnels)

  • 강승희;권오준;홍승규
    • 한국항공우주학회지
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    • 제33권7호
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    • pp.1-8
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    • 2005
  • 풍동 시험부 비정상 벽면효과에 대한 연구를 위해 폐쇄형 시험부내의 원형 실린더 주위 유동장에 대한 수치적 연구를 수행하였다. 수치기법은 Roe의 flux-difference-splitting을 사용한 격자점 중심 유한체적법과 이중시간 전진 기법을 사용하는 내재적 시간적분법을 사용하였다. 계산 결과 폐쇄형 시험부에는 실린더 주위 비정상 유동장에 압력구배를 강화시켜 실린더의 양력 및 항력의 진폭을 크게 하고, 실린더 뒷전에서의 기저압력을 작게 하여 항력을 증가시키는 벽면효과가 있음을 확인하였다. 또한, 이러한 시험부 벽면은 실린더 와류 shedding 주파수를 커지게 하는 효과가 있다. 시험부 벽면에서의 압력은 벽면효과가 포함된 shedding 주파수를 기본으로 하는 고조파 현상을 보인다.