• 제목/요약/키워드: 제어체적법

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경로의존형 체적제어법을 이용한 철근콘크리트 중공 기둥의 유한요소해석 (Finite Element Analysis of Reinforced Concrete Hollow Columns Using Path-dependent Volume Control Method)

  • 송하원;남상혁;임상묵
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제19권3호
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    • pp.341-350
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    • 2007
  • 철근콘크리트 적층 쉘 요소에 압력 증분을 추가 자유도로 갖는 압력 절점을 추가하여 쉘 구조물의 체적 제어를 통해 비선형해석을 하는 체적제어법은 기존의 유한요소해석 기법인 하중제어법과 변위제어법이 갖는 한계를 극복하기 위해 개발된 방법이다. 본 연구에서는 개선된 체적제어법을 통해 다양한 하중을 받는 철근콘크리트 중공형 기둥 구조물의 경로의존적 거동을 효과적으로 분석하기 위해 역반복하중을 받는 철근콘크리트 중공형 기둥 구조물과 횡하중과 축력을 동시에 받는 철근콘크리트 중공형 기둥 구조물 등에 대한 비선형해석을 수행하였으며, 실험 결과 및 해석 결과와의 비교를 통해 유한요소해석 기법으로서의 체적제어법의 적용성 및 타당성을 입증하였다.

압력절점을 갖는 적층쉘 요소에 의한 콘크리트 원통형 구조물의 파괴해석 (Failure Analysis of RC Cylindrical Structures using Layered Shell Element with a Pressure Node)

  • 송하원;방정용;변근주;최강룡
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제12권3호
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    • pp.475-484
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    • 1999
  • 압력절점은 요소의 균등한 압력증분을 1개의 자유도로 갖는 절점이며, 유한요소의 하중-변위 평형방정식에 체적과 압력의 관계를 추가하여 한계압력 이후에서도 체적변화에 따른 압력증분을 직접적으로 제저할 수 있는 절점이다. 본 연구에서는 철근콘크리트의 평면 구성 방정식과 적층정식화에 적용한 쉘 요소에 압력절점을 추가하고 해석시 체적을 제어함으로써 철근콘크리트 원통형 구조에 대해 파괴까지의 극한내압 능력을 해석할 수 있는 체적제어 비선형 해석기법을 개발하였다. 본 논문에서 제안한 해석기법을 이용하여 철근콘크리트 원통형 구조물에 대하여 비선형 해석을 수행하여 한계압력과 한계압력 이후의 구조물의 거동을 예측하였으며 실험결과와 비교 검증하였다.

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충격파 모의를 위한 이차원 유한체적 비정상 흐름 모형 (Two-Dimensional Finite-Volume Unsteady-Flow Model for Shocks)

  • 이길성;이성태
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제31권3호
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    • pp.279-290
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    • 1998
  • 충격파의 높이나 속도는 홍수제어조작이나 수로벽과 빠른 유속을 가지는 하천에서 교량의 설계에 중요한 자료가 된다. 따라서 광범위한 조건에서 흐름의 불연속면을 모의할 수 있는 수치모형이 요구된다. 본 연구에서는 천수방정식을 지배방정식으로 한 Godunov 형 유한체적법 모형을 개발하였다. Riemann 해법으로 Roe(1981)의 해법이 사용된다. 이 모형은 본 연구에서 비구조적격자(unstructured grids)를 사용하기 위해 개발된 수정 MUSCL을 도입하였다. 양해법을 쓰는 본 모형은 시간간격을 자동 계산한다. 개발된 모형을 전형적인 이차원 댐 붕괴파 모의, 수리모형 실험에서 행해진 붕괴파 모의, 그리고 수리모형 실험에서 행해진 만곡수로에서의 정상상태 모의 등에 적용하였다. 그 적용결과에 의해 다음과 같이 결론을 내었다. 1)유한체적법은, 충격파 모의를 위한 수치해석 기법인 Godunov 형 방법과 잘 결합될 수 있기 때문에 충격파를 모의하기에 적당한 방법이다. 2)수정 MUSCL과 결합된 유한체적법 모형이 충격파를 잘 포착함으로써 수정 MUSCL의 적용성이 입증되었다.

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제어체적 복사열정산을 위한 구분종좌표보간법의 오차 및 보정방안 (Error and Correction Schemes of Control Volume Radiative Energy with the Discrete Ordinates Interpolation Method)

  • 차호진;송태호
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제27권6호
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    • pp.796-803
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    • 2003
  • The discrete ordinates interpolation method (DOIM) has shown good accuracy and versatile applicability for the radiation $problems^{(1,2)}$. The DOIM is a nonconservative method in that the intensity and temperature are computed only at grid points without considering control volumes. However, when the DOIM is used together with a finite volume algorithm such as $SIMPLER^{(3)}$, intensities at the control surfaces need to be calculated. For this reason, a 'quadratic' and a 'decoration' schemes are proposed and examined. They are applied to two kinds of radiation problem in one-dimensional geometries. In one problem, the intensity and temperature are calculated while the radiative heat source is given, and in the other, the intensity and the radiative heat source are computed with a given temperature field. The quadratic and the decoration schemes show very successful results. The quadratic scheme gives especially accurate results so that further decoration may not be needed. It is recommended that the quadratic and the decoration schemes may be used together, or, one of them may be applied for control volume radiative energy balance.

섭동법을 이용한 공기윤활 슬라이더 베어링의 동특성 해석 (An Analysis of Dynamic Characteristics of Air-Lubricated Slider Bearing by Using Perturbation Method)

  • 강태식;최동훈;정태건
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제24권6호
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    • pp.1520-1528
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    • 2000
  • This study presents a method for determining bearing stiffness and damping coefficients of air-lubricated slider bearing, and shows influences of air-bearing surface geometry(recess depth, crown an d pivot location) on flying attitude and dynamic characteristics. To derive the dynamic lubrication equation, the perturbation method is applied to the generalized lubrication equation which based on linearized Boltzmann equation. The generalized lubrication equation and the dynamic lubrication equation are converted to a control volume formulation, and then, the static and dynamic pressure distributions are calculated by finite difference method. The recess depth and crown of the slider show significantly influence on flying attitude and dynamic characteristics comparing with those of pivot location.

비정렬 혼합 격자계 기반의 삼차원 점성 유동해석코드 개발 (Development of a 3-D Viscous Flow Solver Based on Unstructured Hybrid Meshes)

  • 정문승;권오준
    • 한국항공우주학회지
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    • 제35권8호
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    • pp.677-684
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    • 2007
  • 본 연구에서는 삼차원 점성 유동을 효율적으로 해석하기 위해 사면체, 프리즘, 피라미드를 포함하는 비정렬 혼합격자계를 기반으로 하는 유동해석코드를 개발하였다. 유동의 지배방정식은 격자점 중심의 유한체적법을 사용하여 공간차분회었으며, 제어테적은 메디안 듀얼(median-dual)방법으로 구성하였다. 난류유동 해석은 Spalart-Allmaras 난류모형과 연계하여 계산되었다. 개발된 해석코드의 정상 유동 검증을 위해 삼차원 날개에 대한 층류, 난류유동을 해석하였으며, 비정상 유동 검증을 위해 조화운동에 의해 진동하는 삼차원 날개에 대한 유동해석을 수행하였다.

체적제어법에 의한 철근 콘크리트 원통형 구조물의 파괴 해석 (Failure Analysis of RC Cylindrical Structures using Volume-Control Method)

  • 송하원;방정용;변근주
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 1999년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.195-202
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    • 1999
  • In this Paper, a so-called volume-control method for nonlinear failure analysis of reinforced concrete cylindrical structures is proposed. The pressure node which defines uniform change of pressure on finite element is added into layered shell element utilizing in-plane constitutive models of reinforced concrete and layered formulation. With the pressure node formulation, one can control the change in volume enclosed by the cylindrical structures and determine the required change in pressure. An algorith of volume-control method is employed and failure analyses for RC cylindrical structures are carried out using proposed method.

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광산란 소멸법을 이용한 층류확산화염내에 매연입자의 크기 및 농도 측정 (Soot Size and Concentration Measurements in a Laminar Diffusion Flame Using a Lignt Scattering/Extinction Technique)

  • 하영철;김상수
    • 대한기계학회논문집
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    • 제16권9호
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    • pp.1796-1804
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    • 1992
  • 본 연구에서는 동심확산화염내에 생기는 매연 입자의 크기와 농도를 광산란 소멸법으로 보다 정확히 측정하여 궁극적 목적인 매연입자 제어의 기반을 조성하고자 한다.

제어체적법에 의한 Ar 아크 플라즈마의 특성 계산 (Numerical calculations of characteristics of Argon arc plasma using the control volume method)

  • 김외동;고광철;강형부
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1995년도 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.1404-1406
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    • 1995
  • In this paper, argon gas was used for numerical analysis of an arc in a cutting plasma torch driven by constant current. We established nozzle-constricting type torch domain and calculated steady state characteristics of argon arc plasma using the control volume method(CVM). For simplicity, we assumed that the flow field is laminar and the local thermodynamic equilibrium(LTE) prevails in all domain regions. We also neglected cathode-fall and anode-fall effects. Considering magnetic pinch effect and viscosity effect, we solved the momentum equation. Voltage drop in the arc column due to input current was calculated from the temperature field obtained by the energy balance equation.

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