• 전산구조공학
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• 제34권4호
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• pp.15-19
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• 2021

• 대한기계학회논문집B
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• 제39권3호
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• pp.285-291
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• 2015

원심분리기는 밀도가 다른 입자들이 관내에서 고속의 회전에 의해 발생되는 원심력을 받게 되면 원심력에 비례하는 속도로 밀도가 큰 입자는 빠르게 침강하고, 밀도가 작은 입자는 느리게 침강하여 관내에서의 이동거리에 차이가 발생하는 원리를 이용하는 장치이다. 본 연구의 대상이 되는 디캔터형 원심 분리기는 수 처리 공정에서 탈수된 농축 오물을 제거하는 장치로서 사용되는 것으로 슬러지 이송의 향상이 그 핵심 기술이다. 이에 본 논문에서는 이를 향상시키기 위하여 보울 플레이트 레일을 적용한 모델을 제안하였고, 슬러지 이송 효율 향상을 평가하기 위하여 입자 완화 유체동역학 기법을 이용하여 분석하였다. 수행된 해석은 보울 플레이트를 적용하지 않은 모델과 적용한 모델에 대하여 각각 적용하여 그 개선 정도를 정량화 하였다.

• 한국기계가공학회지
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• 제16권3호
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• pp.94-99
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• 2017

The buoy of the wave energy converter moves by direct contact with the fluid. In order to design a buoy by using the numerical method, it is necessary to analyze not only the contact with the fluid but also the exact behavior of the fluid. In this paper, differences between weakly compressible smoothed particle hydrodynamics (WCSPH) and incompressible smoothed particle hydrodynamics (ISPH) are compared and analyzed for two-dimensional dam breaking simulation. ABAQUS, which is a commercial analysis program, is used for WCSPH analysis. A laboratory code is developed for ISPH analysis. The surface shape, the velocity, and the pressure pattern of the fluid are compared. The results of the laboratory code show the similar tendencies with those of ABAQUS, and there is a little difference in the pressure result.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제20권6호
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• pp.743-751
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• 2017

To evaluate the structural integrity of the helicopter radome, we performed bird strike analysis using SPH (Smoothed Particle Hydrodynamics) technique. Since the SPH method is a meshfree method, there is no phenomenon such as mesh tangling and it is suitable to predict the dispersion behavior of debris and debris cloud generated by high-speed impact. In order to observe the scattering direction of fractured bolts, the analysis were performed under the condition that the fracture occurs at the proof load. As a result of bird strike analysis, there is no secondary damage as well as the damage due to, the dispersion behavior of the bird model, and the scattering of the fractured bolts and radome. From the additional analysis that were performed to determine the actual bolt fracture, only plastic deformation is predicted since the maximum stress of the bolt does not exceed the ultimate stress.

• 대한기계학회논문집A
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• 제40권5호
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• pp.457-467
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• 2016

본 연구에서는 입자완화 유체동역학기법을 이용하여 고속충돌에 의해 생성된 파편 및 파편운의 분산거동을 고찰하였다. 충격구와 표적판은 모두 알루미늄 소재를 대상으로 하였으며 해석을 통해 예측한 파편운의 장축 및 단축의 길이와 참고문헌의 실험값을 비교하여 기법의 타당성을 검증하였다. 검증된 SPH 기법을 기반으로 1.5~4 km/s의 속도 범위에서 고속충돌 및 파괴 해석을 수행하였으며 이에 따른 파편의 분산 거동을 운동에너지 관점에서 평가하였다. 표적판 뒤에 배치된 관측판상에 분포된 파편의 최대 분산반경은 충돌속도가 증가함에 따라 증가하였다. 충돌시 발생하는 파편의 분산 거동을 바탕으로 손상범위 예측을 위한 경험식을 도출하였고, 파편 운동에너지의 95 %는 최대분산반경의 50 % 이내에 집중됨을 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제40권7호
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• pp.555-563
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• 2012

지구궤도 상에는 무수히 많은 우주파편(Orbital debris)이 존재하며 매우 높은 속도로 선회하고 있기 때문에 정상가동중인 인공위성과 충돌 시 위성구조체에 치명적인 손상을 일으킬 수 있다. 본 연구에서는 입자완화유체동역학(Smoothed particle hydrodynamics, SPH)을 이용하여 우주파편과의 초고속충돌로 인해 발생 가능한 저궤도 위성구조체의 손상분석을 수행하였다. 위성구조체의 본체 패널(Panel)로 사용되는 허니콤샌드위치패널(Honeycomb sandwich panel, HC/SP)에 대해 충돌속도에 따른 손상분석을 수행하였으며 위성구조체 내부부품의 안전성 분석을 위해 전자박스가 HC/SP에 직접 부착된 경우와 10cm 오프셋 된 경우에 대한 초고속충돌해석 및 손상분석을 수행하였다. 고도 685km의 저궤도에서 2% 정도의 충돌확률을 갖는 우주파편들을 고려할 때, HC/SP 자체에 관통이 발생하는 것으로 나타났으며 부착형 전자박스의 경우와 오프셋형 전자박스의 경우에는 전자박스에 관통이 발생하지 않고 미소 크레이터(Crater)만 발생되는 것으로 나타났다.

• 한국가시화정보학회지
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• 제15권1호
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• pp.32-40
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• 2017

Interaction between fluid and a rigid object is frequently observed in everyday life. However, it is difficult to simulate their interaction as the medium and the object have different representations. One of the challenging issues arises especially in handling deformation of the object visually as well as rendering haptic feedback. In this paper, we propose a real-time simulation technique for multimodal interaction between particle-based fluids and soluble solids. We have developed the dissolution behavior model of solids, which is discretized based on the idea of smoothed particle hydrodynamics, and the changes in physical properties accompanying dissolution is immediately reflected to the object. The user is allowed to intervene in the simulation environment anytime by manipulating the solid object, where both visual and haptic feedback are delivered to the user on the fly. For immersive visualization, we also adopt the screen space fluid rendering technique which can balance realism and performance.

• 한국가시화정보학회지
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• 제16권1호
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• pp.54-60
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• 2018

It is important to develop more efficient and productive casting processes for an automated high precision molten-metal casting system. Detailed analysis of molten-metal flow in the casting process by the numerical approach will help to optimize the control of a ladle. In this study, the smoothed particle hydrodynamics method was applied to analyze casting flow characteristics with different tilting angular speed and initial molten-metal level. The smoothed particle hydrodynamics technique has advantages to easily handle non-linear free surface behavior with the absence of a computational mesh. We found that tilting angular speed has relatively greater effect on the casting flowrate and that the effect of the initial molten-metal level is only minor. Further extensive study will be necessary to find an optimal condition for high efficient casting system.

• 한국가시화정보학회지
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• 제21권1호
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• pp.31-39
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• 2023

Sloshing of the fluid having a free surface produces an impact force on a tank wall subjected to external excitation. This paper investigates the effect of cylindrical structures in a rectangular sloshing tank under translational harmonic excitations. By varying the number of installed cylinders in the tank, the characteristics of the free-surface deformation is experimentally observed, and the peak pressure on the tank wall is extracted by threshold values. To predict the peak pressure, the numerical simulation is also conducted using smoothed particle hydrodynamics (SPH), and the peak values are compared with the experimental results. Furthermore, pressure and velocity fields in the tank and free-surface shape are analyzed at the moment of impact.

• 한국항공우주학회지
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• 제47권5호
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• pp.319-325
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• 2019

본 논문의 목적은 항공기에 장착되는 복합재 라미네이트 및 샌드위치구조를 가지는 레이돔에 대한 조류충돌해석을 수행하고 해석결과와 시험결과를 비교 및 분석하기 위함이다. 먼저 SPH(Smoothed Particle Hydrodynamics)법을 통해 물의 특성을 가지는 조류를 모델링하였으며, 조류충돌시험을 통해 조류가 충돌할 때의 속도를 입력하여 조류충돌해석을 수행하였다. 해석결과를 통해 레이돔의 파손 여부를 조사하고 최대 변형량을 시험결과와 비교하였으며 충돌과정에서의 압력변화추이가 기 연구되었던 결과와 일치함을 확인하였고, 이를 통해 수치해석모델의 신뢰성을 확보하였다. 또한 조류모델을 이루는 입자의 밀도가 레이돔의 파손 형상에 영향을 미친다는 사실을 확인하였다.