• Composites Research
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• v.36 no.5
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• pp.329-334
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• 2023

The classical multiscale finite element (FE² ) method involves iterative calculations of micro-boundary value problems for representative volume elements at every integration point in macro scale, making it a computationally time and data storage space. To overcome this, we developed the data-driven multiscale analysis method based on the mean-field homogenization (MFH). Data-driven computational mechanics (DDCM) analysis is a model-free approach that directly utilizes strain-stress datasets. For performing multiscale analysis, we efficiently construct a strain-stress database for the microstructure of composite materials using mean-field homogenization and conduct data-driven computational mechanics simulations based on this database. In this paper, we apply the developed multiscale analysis framework to an example, confirming the results of data-driven computational mechanics simulations considering the microstructure of a hyperelastic composite material. Therefore, the application of data-driven computational mechanics approach in multiscale analysis can be applied to various materials and structures, opening up new possibilities for multiscale analysis research and applications.

• Computational Structural Engineering
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• v.4 no.2
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• pp.119-129
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• 1991

This study is directed for the development of an efficient Importance Sampling Technique for system reliability analysis of bridge structures. Many methods have been proposed for structural reliability assessment such as the First-order Second-Moment Method, the Advanced Second-Moment Method, Monte Carlo Simulation, etc. The Importance Sampling Technique can be employed to obtain accurate estimates for the system reliability with reasonable computation effort. Based on the results of example analysis, it may be concluded that Importance Sampling Technique is a very effective tool for the system reliability analysis.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 2005.10a
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• pp.207-212
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• 2005

In designing a ventilation system of a road tunnel, a possibility of using the system as a smoke control system in case of a tunnel fire has to be considered. In the present study, a numerical simulation on ventilation system is performed considering jet fan operations and moving traffic. A fire-mode operation by reversing some fan operations in case of a tunnel fire is also simulated. The results show that ventilation operation can control the pollutants effectively, and fire-mode operation can control smoke and temperature effectively to prevent a disaster.

• Journal of computational fluids engineering
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• v.11 no.4 s.35
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• pp.20-25
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• 2006

In the present study, flow characteristics inside a road tunnel are simulated for the ventilation flows due to jet fan system and flows induces by the traffic. Traffic ventilation is numerically simulated by multiple reference frame. From the results of steady state simulation of tunnel ventilation, it is found that the proper ventilation is achieved by the designed jet fan system along with ventilating flow induced by the traffic. A transient simulation is also performed for the case of vehicle fire in the tunnel reversing the direction of rotation of some fans. The results suggest that the heat and smoke can be controlled by the proper changing of fan operation mode. The present results can be used to design proper ventilation system and effective smoke control system as well.

• Journal of computational fluids engineering
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• v.14 no.3
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• pp.63-68
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• 2009

The motion of a rising liquid droplet is different that of a bubble motion. Treatment of liquid drops is more complex because internal motion must be considered. A 3D unstructured CFD code has been developed to solve incompressible N-S equation for the droplet simulation. This front-tracking consideration which the interface is tracked explicitly is very available to apply for not only exact interface topology but also the high schmidt number issue, such as $CO_2$ dissolution. This paper is forced on the zig-zag motion of the liquid droplet. The simulation shows that if the rising droplet is located at the corner of the zig-zag path, the velocity is low and shape of the droplet is more spherical shape, results in the less drag coefficient. Twin horse shoe vortexes behind the rising droplet are presented and the topology of the droplet is compared with an experimental result during one period of the path.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2011.04a
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• pp.265-268
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• 2011

하중 속도에 따른 콘크리트 재료의 역학적 특성은 구조물의 동적파괴거동에 영향을 미친다. 본 연구는, rigid-body-spring network를 이용하여 파괴해석을 수행하고, 거시적 시뮬레이션에서 속도효과를 표현하기 위하여 점소성 파괴모델을 적용하였다. 보정을 위해서 Perzyna 구성관계식의 점소성 계수들이 다양한 하중속도에 따른 직접인장실험을 통해서 결정되었다. 동정상승계수를 이용하여 하중 속도가 증가함에 따른 강도 증가를 표현하였고 이를 실험결과와 비교하였다. 다음으로 느린 하중속도와 빠른 하중속도에 따라 단순 콘크리트 보와 철근 콘크리트 보에 대한 휨 실험을 수행하였으며, 하중 속도에 따라서 서로 다른 균열 패턴을 관찰할 수 있었다. 빠른 하중은 보의 파괴가 국부적으로 나타나게 만드는데, 이는 속도 의존적 재료의 특성 때문이다. 구조적인 측면에서, 보강재는 느린 하중속도에서 균열의 크기를 줄이고 연성을 높이는 데 큰 영향을 미친다. 본 논문은 속도 의존적 거동에 대한 이해와 동적하중에 대한 보강효과를 제시한다.

• Computational Structural Engineering
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• v.11 no.3
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• pp.241-252
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• 1998

본 논문은 신경망 근사 해석 모델의 원형을 스터브 거더의 거동 해석에 적용하고, 이 과정 중에 발생한 문제점을 파악하여 해결책을 제시함으로써, 앞서 개발한 원형 모델을 스터브 거더 시스템에 적합하도록 발전시키는데 목적이 있다. 스터브 거더의 해석 변수는 주어진 시간 내에 시뮬레이션이 가능하게 7개, 해석 결과값은 탄성 처짐뿐만 아니라 응력까지 고려하여 총 4개의 결과값을 동시에 고려하고, 학습 패턴 수는 총 143개를 사용하였다. 근사해석의 정확도를 향상시키고 학습의 수렴성을 보장하기 위하여 다양한 시뮬레이션을 수행하여 은닉층 뉴런 수, 학습 패턴 그리고 최대 에러의 관계를 규명하고, 이 결과를 바탕으로 신경망 근사 해석 모델 개발 단계를 수정하여 제안하였다.

• Proceedings of the Korea Society for Simulation Conference
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• 2000.04a
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• pp.168-173
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• 2000

지금까지 국내에서 설치되어 있는 원전 시뮬레이터용 노심 (Neutronics) 모델 프로그램은 주로 전산기 성능이 오늘날 비해 낮은 환경에서 실시간으로 노물리 계산을 위해 중성자 확산(Diffusion)현상을 미리 반영한 곡선을 사용하는 등 빠른 계산을 위해 많은 가정과 간략화가 있었다. 본 논문에서는 중성자 물리 계산을 2 Group 3-D로 계산이 가능한 최신의 노심코드(REMARK)를 이용하여, WH사가 공급한 900Mw의 3 Loop PWR인 영광 1호기 12주기를 기준으로 한 시뮬레이터의 노심모델 개발하기 위한 핵설계 전산체계인 APA(ALPHA-PHOENIX-ANC) 시스템의 출력으로부터 자동으로 REMAR 입력데이타를 생성하기 위한 GUI툴 개발과 개발된 노심모델의 자체 검증 및 원자력발전소 사고해석에 쓰이는 최적평가코드(RETRAN)를 기반으로 하는 최신 실시간 열수력 시뷸레이션(ARTS) 모델과 결합(Integration)되어 원자로 냉각재 펌프 1대 정지 및 터빈정지 시험등 과도시험한 결과를 기술하였으며 개발된 노심 모델은 원자력 교육원 2호기 시뮤레이터에 적용될 예정이다.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2010.04a
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• pp.546-549
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• 2010

현대사회에서 점차 경량콘크리트의 활용도에 대한 관심이 높아지고 있으나 이에 관한 연구실적은 아직까지 미비하다. 경량콘크리트는 그 특성상 가벼운 자중과 높은 에너지 흡수성을 가지고 있다는 점에서 방호벽에 적용 가능한 재료로 볼 수 있다. 이에 본 연구에서는 이러한 점을 고려하여 경량 방호벽에 대한 컴퓨터 시뮬레이션을 통한 경량콘크리트 방호벽의 거동해석을 수행하였으며, 이를 위해 미세역학기반 경량콘크리트 모델을 상용 유한요소 프로그램인 ABAQUS에 적용하여 경량콘크리트 압축공시체에 관한 해석을 선 수행하였다. 이를 통해 도출된 손상변수를 통하여 실제 방호벽에 대한 정적 하중 시뮬레이션을 수행하였다.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2010.04a
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• pp.77-80
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• 2010

최근 건설 프로젝트의 대형화 및 다양한 신공법들의 도입으로 불확실한 위험도 요인들이 점점 증가함으로써 일련의 시스템적 절차에 따른 리스크관리 (Risk Management)체계와 프로젝트 참여자들간의 효율적인 정보전달 방안이 요구되고 있다. 이를 위해 본 연구에서는 '리스크 시각화 시뮬레이션 구축 방법론'을 제시한다. 이는 최근 각종공사 정보 시각화부분에서 주목받고 있는 4D CAD 기술과 리스크 분석을 시스템적인 절차로 구성하여 연계한 방법이다. 시스템적 리스크 분석 절차는 리스크관리기법인 AHP 및 퍼지 분석기법을 동시에 적용하여 합리적인 리스크 정량화를 수행할 수 있도록 구성하였다. 그리고 이로부터 산출된 리스크 요인별 위험정도는 WBS 코드체계 기반으로 4D CAD의 공종과 연계되어 리스크 정도 수준에 따라 설정된 색상으로 시뮬레이션이 구현되도록 구성하였다. 이러한 방법론은 IDEF0 모델링 기법으로 제시함으로써 향후 시스템 구축의 기초 자료로 활용할 수 있도록 하였다.