• 동력기계공학회지
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• 제14권2호
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• pp.48-54
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• 2010

An improved numerical scheme, to which the hydroelastic method is adapted, is introduced for predicting the motion and structural responses of tension leg platforms(TLPs) in regular waves. The numerical approach in this work is based on a combination of the three dimensional source distribution method and the finite element method. The hydrodynamic interactions among TLP members, such as columns and pontoons, are included in the motion and structural response analysis. The drag forces on the submerged slender members, which are proportional to the square of relative velocity, are included in order to estimate the responses of members with better accuracy. Comparisons with other results verify the works in this paper.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2006년도 정기 학술대회 논문집
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• pp.849-856
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• 2006

This paper is to examine the applicability of ordinary Kriging interpolation(OK) to the p-adaptivity of the finite element analysis that is based on variogram. In the p-refinement, the analytical domain has to be refined automatically to obtain an acceptable level of accuracy by increasing the p-level non-uniformly or selectively. In case of non-uniform p-distribution, the continuity between elements with different polynomial orders is achieved by assigning zero higher-order derivatives associated with the edge in common with the lower-order derivatives. It is demonstrated that the validity of the proposed approach by analyzing results for stress singularity problem.

• 동력기계공학회지
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• 제8권4호
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• pp.49-56
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• 2004

To design very large ships, such as very large drillships, we have to estimate the hydroelastic responses of the very large ships in waves. A numerical procedure is described for estimating the hydroelastic responses of very large ships advancing with slow speed in waves. The developed numerical approach is based on a combination of the three-dimensional source distribution method and the finite element method, including fluid-structure interaction by regarding a very large ship as many hull elements connected with elastic beam elements. Numerical results are compared with experimental and numerical ones obtained in the literature. The results of comparison confirmed the validity of the proposed approach.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2011년도 정기 학술대회
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• pp.697-700
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• 2011

본 논문에서는 X-FEM을 사용하여 혼합모드 하중 상태에서의 이차원 선형탄성체의 균열문제에 대한 형상 설계민감도 해석을 수행하였다. X-FEM이란 균열과 같은 특수한 해를 근사하는 방법으로써, 확장함수를 도입하여 FEM의 한계를 극복하는 방법론이다. X-FEM 하에서 해를 근사하는 데 쓰이는 확장함수들은 불연속성과 특이성을 포함하고 있어 물리적 영역에 의존한다. 이는 설계민감도 해석을 수행하는 과정에서 그러한 의존성을 고려해주는 것이 필요하다. 따라서 본 논문에서는 X-FEM 기반의 형상 설계민감도 해석해를 제안하고자 한다. 식의 유도는 전 미분 공식에 기초하고 있으며, 형상함수의 설계변분에 대한 의존성에 관한 항을 추가시켰다. 또한, 균열 주위의 국부적인 공간에서의 확장된 자유도에 설계속도를 가한다. 이에 대한 몇 가지 수치 예제를 통하여 개발된 방법론의 타당성을 확인하였다.

• 동력기계공학회지
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• 제14권5호
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• pp.48-55
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• 2010

When a large ship is advancing in waves, ship undergoes the hydroelastic response, which has influences on structural stability and the fatigue destruction etc. of the ship. Therefore, to predict accurate hydroelastic response, it is necessary to analyze hydroelastic response including fluid-structure interaction. In this research, a ship is divided into many hull elements to calculate the fluid forces and wave exciting forces on each elements using three-dimensional source distribution method. The calculated fluid forces and wave exciting forces are assigned to nodes of hull elements. The neighbor nodes are connected with elastic beam elements. We analyzed hydroelastic responses, and those are formulated by using finite element method. Particularly, to estimate the influence of forward speed on the hydroelastic responses, we use two different methods : Full Hull Rotation Method(FHRM) and Sectional Hull Rotation Method(SHRM).

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 1990년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.65-69
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• 1990

The elastic analysis of floor slabs using the p-version of finite element method encounters stress singularities at certain types of reentrant corners, openings and cut-outs. Results obtained using the computer code based on C$\^$o/-hierarchic plate element formulated by Reissner-Mindlin theory are compared with theoretical predictions and with computational results reported in the literature. The convergence rate of h-, p- and hp-version can be estimated on the basis of the energy norm in global sense. If accuracy in terns of the number of degrees-of-freedom is used as a criterion, the solutions presented here are the most efficient that have been published up to date. Examples are the rhombic plate with the obtuse angle of 150o and the square plate with cut-outs.

• 한국해양공학회지
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• 제8권2호
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• pp.80-92
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• 1994

The dynamic response characteristics of a floating ocean city are examined for presenting the basic data for the design of huge offshore structures supported by a large number of floating bodies in waves. The numerical approach which is accurate in linear system is based on combination of a three dimensional source distribution method, wave interaction theory and the finite element method of using the space frame element. The hydrodynamic interactions among the floating bodies are taken into account in their exact form within the context of linear potential theory in the motion and structural analysis. The method is applicable to an arbitrary number of three dimensional bodies having any individual body geometries and geometrical arrangement with the restriction that the circumscribed, bottom-mounted. Imaginary vertical cylinder for each body does not contain any part of the other body. The validity of this procedure was verified by comparing with experimental results obtained in the literature.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제32권3호
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• pp.183-190
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• 2019

본 논문은 균열선단 그리드 세분화기법을 소개하고 자연요소법을 이용한 균열해석에 이 기법을 적용함으로서 그 유효성을 고찰하였다. 유한요소법에 있어서의 국부적 h-세분화와 같이 높은 응력 특이성을 보이는 균열선단 주위를 따라 자연요소법 그리드를 국부적으로 세분화하였다. 본 논문에서 소개되는 그리드 세분화기법은 2단계로 구성되며, 1단계에서는 그리드 점들이 추가되고 2단계에서는 균열선단 절점을 공유하는 델라우니 삼각형들이 나뉘게 된다. 제안하는 그리드 세분화기법의 타당성과 균열해석에서의 유효성을 입증하기 위해 대칭 엣지 균열을 갖는 평면 변형률 상태의 사각 평판을 해석하였다. 수치해석 결과의 상대비교를 위해 균일한 자연요소 그리드를 이용한 균열해석도 수행하였으며, 균열선단이 세분화된 그리드는 균일한 그리드와는 달리 이론해와 조밀한 그리드와 유사한 균열선단 응력분포를 나타내었다. 또한, 총 그리드 절점수에 대한 해석결과의 전역 상대오차에서도 세분화된 그리드가 균일한 그리드에 비해 높은 수렴율 나타내었다.

• 대한기계학회논문집
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• 제8권3호
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• pp.232-240
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• 1984

본 논문에서는 Stern이 제시한 경로적분식을 기본방정식으로 하여 예리한 임 의 노치내각을 가진(크랙의 경우 0˚), 즉 r$^{.lambda.}$ 형태의 특이점을 포함한 모우드-I 및 II 응력확대계수를 위한 특성해 및 보조해를 규정하고 선택모형문제로 예리한 노치 내각을 달리한 대칭 하중의 인장문제와 끝단 전단력하중하의 일단 고정보의 비대칭문 제의 응력확대계수를 기존의 재래식 유한요소법과 결합하여 계산하였다. 또한 각각 의 경우 적분경로 및 요소분할을 달리하여 수치해의 안정성 및 경로 독립성을 검토하 였다.

• 에너지공학
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• 제26권2호
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• pp.1-11
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• 2017

최근 합성천연가스(synthetic natural gas, SNG)의 사용과 합성천연가스를 생산하는 플랜트의 실증 운영이 증가하고 있다. SNG 플랜트는 다양하게 개발된 여러 합성 공정 기술이 적용되고 있으며, 이러한 공정의 특성상 고온, 고압의 운전 조건을 가진다. 기존 여러 연구들은 주로 합성천연가스 생산을 위한 화학적 합성 공정의 변수와 공정 최적화에 대한 연구에 집중되어 왔다. 이에 비해, 기존 산업 플랜트와는 다소 차별되는, 공정 특성으로 인한 SNG 플랜트의 기계적 손상과 유지보수 기법에 대한 연구는 많지 않다. 본 연구에서는 SNG플랜트의 주요 배관계통에 대해 ASME B31.3에 의거한 배관 시스템 응력 해석을 수행하였다. 또한 특이 부위에 대해 상세 국부 응력 해석을 수행하였다. 해석 결과로부터 배관 주요부위 중 파손 리스크가 높은 취약부의 위치를 선정하였다. 이 위치들은 배관 위험도 관리 대상으로 활용할 수 있다. 배관 시스템 응력 해석은 설계 운전조건과 실제 운전조건을 고려하여 수행되었다. 배관 시스템 응력 해석을 통해 도출된 주요 부위에 대해서는 국부적 상세 응력 해석을 위해 유한 요소 해석이 수행되었다. 발생되는 상세 응력 값은 가스화 반응기 및 하부 곡관부 대한 ASME B31.3 코드 표준을 만족하였다. 하부 곡관부의 경우 수직 변위를 제한하는 것이 구조적으로 안전 향상에 좋을 것으로 파악되었다. 수행된 해석결과는 향후 위험도 기반 유지 보수 검사 및 안전 운영에 대해 기반 정보로 사용될 수 있을 것으로 판단된다.