• Title/Summary/Keyword: 해석적 해법

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A Numerical Study of Nonlinear Free-surface Flows Generated by Motions of Two Dimensional Cylinders (2차원 실린더의 운동에 기인한 비선형 자유표면 유동의 수치해석)

  • Lee, Ho-Young
    • Journal of Ocean Engineering and Technology
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    • v.12 no.1
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    • pp.85-98
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    • 1998
  • 본 논문의 수치해법은 경계치문제를 풀기 위하여 코시이론(Cauchy's theorem)을 사용하였다. 경계치문제는 완전한 물체표면조건과 자유표면조건을 만족시키는 초기치문제로 귀결된다. 현 수치해법에서 무한영역은 수치계산 영역인 비선형 영역과 선형 자유표면조건을 만족하는 선형영역으로 나누어진다. 선형영역의 해는 과도 그린(Green)함수를 사용하여 정합조건을 부과함으로써, 수치계산은 비선형 영역에서만 수행된다. 본 논문에서 저자는 수치계산 영역에서 코시이론을 사용하여 적분방정식을 도출하였고, 무한영역의 해는 정합면에서 과도 그린함수를 사용하여 표현하였다. 본 수치계산에서 자유표면에 요소 재분배법을 적용함으로써 쇄파현상에 대해서도 안정적인 수치해석을 할 수 있었다. 본 논문에서 개발된 수치방법을 적용한 문제는 다음과 같다. 첫째는 자유표면에서 실린더가 강제동요하는 경우에 자유표면형상과 힘을 계산하여 이전의 실험치 및 계산치와 비교하였다. 두번째로는 실린더가 자유수면하에서 일정한 속도로 항주하는 경우에는 조파저항과 양력을 계산하여 고차 스펙트럴법과 비교하였다.

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BGK 수치기법을 이용한 로켓 노즐 내의 유동장 해석

  • 신동신;이재성
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2000.04a
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    • pp.16-16
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    • 2000
  • 충격파를 포함하는 초음속 유동을 해석하는 수치해법 중에서 많이 사용되어진 것은 엄밀 및 근사 리만 해법과 플럭스 분할 기법들로서 이들은 Euler 방정식에 기반을 두고 선형 또는 비선형파의 상호작용을 풍상 차분법으로 기술하는 방법들이다. 이러한 수치기법들은 과거 광범위하게 사용되어 왔으나 최근 여러 가지 단점이 발견되었다. 이와 같은 문제점을 극복하고자 입자의 통계적인 운동을 기술하는 기체 운동론에 근거하여 BGK 수치기법이 제시되었다. 이는 비충돌 볼츠만 방정식으로부터 입자의 수준에서 플럭스 분할 기법 형태의 풍상차분법을 구현하는 것으로 볼츠만 방정식의 충돌항을 BGK 모델로 대치하고 이것의 적분해로부터 수치 플럭스를 구한다. 이 수치기법은 기존의 리만해법에 비하여 수치적으로나 물리적으로 매우 타당한 성질인 강건성, 정확성, 엔트로피 조건, 양수보존성 등을 가지고 있음이 밝혀졌다. 이와 같은 수치기법을 사용하여 로켓 노즐 내의 아음속, 천이음속, 초음속에서의 유동장 해석을 위한 프로그램을 작성하였다. 시간 적분에 대하여는 정상 상태의 계산을 위하여 내재적 시간 적분 방법을 사용하였으며, 공간 이산화 방법으로는 임의의 제어체적에 대하여 적분형 보존 방정식을 적용하는 유한 체적법을 사용하였다. 초음속 입구 유동과 출구에서 초음속과 저음속 유동의 두가지 경우를 고려하여 얻은 결과를 기존의 연구 결과와 비교하여 본 결과 잘 일치하였다. 입구 유동이 저음속이고 출구 유동이 초음속인 경우에 대하여도 해석결과가 실험결과와 잘 일치하였다. 상대적으로 낮은 온도, 압력 조건과 높은 온도, 압력 조건을 가지는 고체 로켓 모터 노즐 내의 유동을 해석하였다. 이들 해석 결과를 전압, 전온도로 표준화시킨 결과 서로 일치하였으며, 파라서 저온, 저압에서 얻은 결과도 표준화시킬 경우, 고온, 고압에서도 사용될 수 있음을 알 수 있었다.의 영향에 초점을 맞추었다.다고 판단되며 배기 가스 자체에 대기 공기중에 함유되어 있던 습기가 얼어붙는(Icing화) 문제가 발생하기 때문에 배기가스의 Icing을 방지하기 위하여 압축기 끝단에서 공기를 추출하여 배기부분에 송출할 필요성이 있는 것으로 판단되었다. 출구가스의 기체 유동속도가 매우 빠르므로 (100-l10m.sec) 이를 완화하기 위한 디퓨저의 설계가 요구된다고 판단된다. 또 연소기 후방에 물을 주입하는 경우 열교환기 및 기타 부분품에 발생할 수 있는 부식 및 열교환 효율 저하도 간과할 수 없는 문제로 파악되었다. 이러한 기술적 문제가 적절히 해결되는 경우 비활성 가스 제너레이터는 민수용으로는 대형 빌딩, 산림, 유조선 등의 화재에 매우 적절히 사용되어 질 수 있을 뿐 아니라 군사적으로도 군사작전 중 및 공군 기지의 화재 그리고 지하벙커에 설치되어 있는 고급 첨단 군사 장비 등의 화재 뿐 아니라 대간첩작전 등에 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.가 작으며, 본 연소관에 충전된 RDX/AP계 추진제의 경우 추진제의 습기투과에 의한 추진제 물성 변화는 미미한 것으로 나타났다.의 향상으로, 음성개선에 효과적이라고 사료되었으며, 이 방법이 편측 성대마비 환자의 효과적인 음성개선의 치료방법의 하나로 응용될 수 있으리라 생각된다..7%), 혈액투석, 식도부분절제술 및 위루술·위회장문합술을 시행한 경우가 각 1례(2.9%)씩이었다. 13) 심각한 합병증은 9례(26.5%)에서 보였는데 그중 식도협착증이 6례(17.6%), 급성신부전증 1례(2.9%), 종격동기흉과 폐염이 병발한 경우와 폐염이 각 1례(2.9%)였다. 14) 식도경 시행회수는 1회가 17례(54.8%), 2회가 9례(29.0%), 3회 이상이 5례(16.1%)였다.EX>$IC_{50}$/ 값이 210 $\mu\textrm{g}$<

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Computational Study on Propulsive Characteristics of Propeller Axisymmetric Pod Configuration (프로펠러-축대칭 포드의 추진 특성에 대한 수치 해석적 연구)

  • Kim Dug-soo;Kim Hyung-tae
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 2001.05a
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    • pp.209-214
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    • 2001
  • RANS 방정식의 수치해법을 사용해서 tractor와 pusher 방식의 포드 프로펠러 주위 점성유동을 계산함으로써 포드형 전동 추진기의 추진 특성을 파악하고자 하였다. 본 연구에 사용한 수치해석 방법을 검증하기 위하여 최근 국내에서 모형 실험이 수행된 포드 프로펠러 형상에 대해 수치계산을 수행하고, 계산으로부터 얻어진 tractor와 pusher 방식의 포드 프로펠러에 대한 단독 성능을 실험 결과와 비교하였다. 또한, 포드에 작용하는 압력 및 프로펠러 날개 주위의 유동을 분석함으로써, 포드가 프로펠러의 추진 성능에 미치는 영향과 tractor와 pusher 추진 방식의 특성을 살펴보았다.

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Nonstationary Seismic Response Analysis of Offshore Compliant Tower (심해용 해양구조물의 지진하중에 대한 비정상거동해석)

  • 류정선;윤정방
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 1992.04a
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    • pp.45-50
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    • 1992
  • 해양 가이드 타워를 대상으로 하여, 지진하중에 대한 심해응구조물의 비정상거동해법에 대하여 연구하였다. 지반운동의 비정상특성은 정상과정성분에 시간포락함수가 곱해진 형태로 모형화하였으며, 구조물의 비정상거동은 시간종속분산함수로 구하였다. 지반가속도에 대한 자기상관함수를 복소지수함수의 형태로 이상화함으로써, 구조물 거동의 시간종속함수가 해석적인 방법으로 쉽게 구할 수 있는 기법을 개발하였다. 지진의 발생시간 동안 예상되는 최대거동을 구하였으며. 이를 구조물 거동을 정상확률과정으로 가정하여 산정한 결과와 비교 분석하였다.

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원통형 연소실내 분무된 액적군의 화염전파에 관한 수치해석

  • 이영집;백승욱;김택영
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.14 no.4
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    • pp.899-906
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    • 1990
  • 본 연구에서는 자동차엔진에 대한 응용의 일환으로써 밀폐된 축대칭 연소실내 의 정지하고 있는 공기에 분사에 의해 형성된 분무액적들을 점화원을 이용하여 화염을 생성시키고 그에 따른 화염전파 및 낮은 마하수에서의 유동현상과 이상간의 물리적 관 계를 다차원 유한차분법에 의한 물리적인 지배방정식의 동시해법인 ALE(Arbitrary La- ngrangian Eulerian)방법으로 구성되어 있는 CONCHAS-code를 이용하여 해석하고, 연료 액적의 분사각도, 크기 및 연소실내 기체유동의 각속도의 변화에 의한 분무연소의 과 도적특성을 고찰하고자 한다.

Reliability Analysis in Designing of Reinforced Soil Structures using Uni-Modal Bounds (단일모드 구간해법을 이용한 보강토옹벽 설계의 신뢰성해석)

  • Kim, Hyun-Ki;Lee, Sung-Hyouk;Choi, Chan-Yong
    • Journal of the Korean Geosynthetics Society
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    • v.9 no.4
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    • pp.17-25
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    • 2010
  • Evaluation of stability in traditional designing of reinforced soil structures is executed by examination of internal and external stability. Analysis of internal stability is for pull-out and ductile strength. Analysis of external stability is for settlement, overturning and sliding. To minimize inherent uncertainties of soil properties and analytical model, reliability analysis was developed recently. In this study, reliability analysis method considering simultaneous failure probability for various failure mode of internal and external stability is proposed. By applying uni-modal bounds, Stability of system reliability of reinforced soil structures is evaluated by integrating multi failure mode for various analytical model. Because of complex consideration for various failure shapes and modes, it is possible to secure advanced safety by using simultaneous failure probability. And evaluation of reinforced soil structure is executed by representative index, simultaneous failure probability, than previous method.

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The Korea Academia-Industrial cooperation Society (축방향 압축을 받는 폐단면리브로 보강된 복합적층판의 전체좌굴강도 근사해 유도 및 해석적 검증 방안)

  • Choi, Byung-Ho;Park, Sang-Kyun
    • Proceedings of the KAIS Fall Conference
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    • 2012.05b
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    • pp.600-602
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    • 2012
  • 폐단면리브 적용 판의 면내 압축좌굴 거동 특성 중에서 보강재 강성이 작고 비교적 낮은 임계하중을 받는 경우 전체기둥좌굴 거동이 예상된다. 본 논문은 폐단면리브 단면 강성의 고려 방안에 따라 단순 보 유사모형을 정립하고 전체좌굴에 대해 에너지 근사해법을 적용하여 전체좌굴강도 근사해를 유도하기 위한 기초적인 연구방안으로써 검토한 내용을 소개하고자 한다. 유사모형의 폐단면리브 중심에서 휨강성이 발휘되는 것으로 가정하여 모형화 하였다. 폐단면리브 보강판의 프로토타입 모델에 대해 직교이방성 $[(0^{\circ})_4]_s$와 Cross-ply $[(0^{\circ}/90^{\circ})_2]_s$ 적층단면을 각각 고려한 유한요소 해석을 실시하였다. U리브 단면강성에 따른 복합적층 보강판의 탄성좌굴강도 해석결과를 근사해 공식과 비교하고 U리브로 보강된 복합적층판의 좌굴모드 변화양상을 수치해석적으로 검토하였다.

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Railway vehicle dynamic analysis using an 3-dimensional wheel-rail contact analysis (3차원 휠-레일 접촉해석을 이용한 철도차량 동역학 해석)

  • Kang, Ju-Seok
    • Proceedings of the KSR Conference
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    • 2010.06a
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    • pp.18-24
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    • 2010
  • Conventional methods for railway vehicle dynamic analysis have mostly relied on the approximate method based on 2-dimensional contact analysis. Recently, 3-dimensional approaches to achieve an accurate solution for wheel-rail contact analysis have been proposed, but are not practical to apply to actual simulation due to time-consuming processes. The main focus of this study is to present a new method of railway vehicle dynamic analysis by calculating wheel-rail contact forces based on efficient 3-dimensional wheel-rail contact analysis. A 3-dimensional wheel-rail contact analysis and numerical analysis of wheelset dynamic equations will be presented.

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In-Plane Buckling Analysis of Asymmetric Curved Beam Using DQM (미분구적법(DQM)을 이용한 비대칭 곡선보의 내평면 좌굴해석)

  • Kang, Ki-Jun;Park, Cha-Sik
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.14 no.10
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    • pp.4706-4712
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    • 2013
  • One of the efficient procedures for the solution of partial differential equations is the method of differential quadrature. This method has been applied to a large number of cases to circumvent the difficulties of programming complex algorithms for the computer, as well as excessive use of storage due to conditions of complex geometry and loading. Under in-plane uniform distributed load, the buckling of asymmetric curved beam with varying cross section is analyzed by using differential quadrature method (DQM). Critical load due to diverse cross section variation and opening angle is calculated. Analysis result of DQM is compared with the result of exact analytic solution. As DQM is used with small grid points, exact analysis result is shown. New result according to diverse cross section variation is also suggested.

Characteristics Method Analysis of Wind Pressure of Train Running in Tunnel (터널을 주행하는 열차의 풍압에 대한 특성해법 해석)

  • Nam, Seong-Won;Kwon, Hyeok-Bin;Yun, Su-Hwan
    • Journal of the Korean Society for Railway
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    • v.15 no.5
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    • pp.436-441
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    • 2012
  • Pressure waves are generated and propagate in tunnel when train enters a tunnel with high speed. Compression wave due to the entry of train head propagates along the tunnel and is reflected at tunnel exit as expansion wave. While expansion wave due to the entry of train tail propagates along the tunnel and is reflected at tunnel exit as compression wave. These pressure waves are repeatedly propagated and reflected at tunnel entrance and exit. Severe pressure change per second causes ear-discomfort for passengers in cabin and micro pressure wave around tunnel exit. It is necessary to analyze the transient pressure phenomena in tunnel qualitatively and quantitatively, because pressure change rate is considered as one of major design parameters for an optimal tunnel cross sectional area and the repeated fatigue force on car body. In this study, we developed the characteristics method analysis based on fixed mesh system and compared with the results of real train test. The results of simulation agreed with that of experiment.