• 제목/요약/키워드: 해석적 해법

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패드의 탄성변형을 고려한 틸팅 패드 트러스트 베어링의 근사 열유체윤활 해석에 관한 연구

  • 이광희;황평
    • 한국윤활학회:학술대회논문집
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    • 한국윤활학회 1992년도 제15회 학술강연회초록집
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    • pp.66-70
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    • 1992
  • 고전적 동수압유체윤활이론은 유막 내의 점성을 일정하다고 가정한다. 유막의 전개방향이나 유막두께방향으로의 온도변화를 결정하는 데 이론적으로나 실험적으로 어려움이 있으므로 이 간소화는 베어링설계에 널리 사용되었다. 그러나 많은 실험적 관찰은 등점성 동수압유체윤활이론은 유막내의 온도상승이나 하중지지용량의 감소를 설명하지 못함을 입증하였다. Fogg는 평행한 추력베어링이 하중을 지지할 수 있음을 발견하였으며 이 fogg의 효과는 동수압 유체윤활이론의 예측과 반대되는 것이고 Thermal wedge라는 개념으로 설명되었다. Hunter와 Zienkiewicz는 유막내에서의 에너지 균형에 관한 이론적 연구를 소개하였고, 온도효과와 이로 인한 유막두께 방향의 점도 변화는 무시될 수 없다는 결론을 내렸다. 본 해석에서는 압력분포를 근사해법으로 구하여, 선지지되는 2차원 틸팅패드 트러스트베어링에서 패드의 탄성 변형을 고려한 열유체윤활해석과 고려하지 않은 얼유체윤활 해석의 결과를 서로 비교함으로서 패드의 변형이 유막의 압력장과 온도장에 미치는 영향과 패드두께의 변화가 유막의 온도장과 압력장에 미치는 영향을 고찰하고자 한다.

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유한요소해의 정확도 평가와 조절법 (Accuracy Estimation and Control Methods of Finite Element Solutions)

  • 임장근
    • 기계저널
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    • 제34권7호
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    • pp.502-509
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    • 1994
  • 유한요소법은 1960년 Clough에 의하여 명명된 이래 구조역학적인 문제에 이용되어 오다가 오 늘날에는 공학적 문제를 해결하기 위한 가장 보편적인 도구가 되었다. 유한요소법의 사용이 이와 같이 보편화될 수 있었던 주요인은 컴퓨터의 발달과 무관하지 않겠지만 해석프로그램을 한 번 개발하면 동일한 특성의 다양한 구조물을 누구나 숩게 해석할 수 있는 범용성 때문으로 생각 된다. 그러나 유한요소법도 일종의 수치해법이기 때문에 수식화 방법과 해석하는 사람에 따라서 그 결과에 다소 차이가 생기는 것도 틀림없는 사실이다. 따라서 1980년대 초부터 학자들은 유 한요소법의 정확도 문제에 관심을 갖게 되었고 최근에는 누가 해석하든지 신뢰성 있는 동일한 결과를 얻을 수 있는 방법과 미리 해석결과의 정확도를 지정하여 입력시킬 때 이에 따른 결과를 얻기 위한 방법에 많은 연구를 하고 있다.

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분포정수 전자기시스템에서 추출된 전기회로 상수를 이용한 동특성 해석 (Dynamic Characteristic Analysis by using Electric Circuit Parameter Extracted from Distributed Electromagnetic Systems)

  • 신유정;한상준;이세희;박일한
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2002년도 추계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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    • pp.103-105
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    • 2002
  • 전기-기계 결합시스템에서의 동특성을 정확히 해석하기 위해서는 해석모델의 전기회로 방정식과 운동방정식이 함께 고려되어야 한다. 이때 시스템의 다양한 입력과 기하학적인 구조 등에 대한 등가회로 상수는 시스템의 전반적인 특성에 매우 민감하게 작용하므로 중요하게 고려 되어야한다. 본 논문에서는 전자기시스템의 회로상수를 미리 계산한 다음 이를 기계 역학시스템에 적용하여 다양한 전기적 입력과 외부 부하특성에 대하여 어떻게 동작하는지를 알아보았다. 전자기시스템의 회로상수 추출을 위해 전자장해석은 유한요소법을 이용하였으며 전기회로 방정식과 운동방정식이 함께 고려된 상태 미분방정식은 4차 Runge-Kutta 미분방정식 해법을 이용하여 운동특성을 해석하였다. 계산된 결과는 수학적으로 검증된 미분방정식과 비교하여 검증하였다.

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연속(連續)보의 영향선(影響線) 작도(作圖)에 관한 한 편법(便法) (A Simplified Method of Drawing Influence Lines for Continuous Beams)

  • 양창현
    • 대한토목학회논문집
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    • 제13권3호
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    • pp.45-57
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    • 1993
  • 재래식(在來式) 구조해석기법(構造解析技法)으로 연속(連續)보를 해석(解析)할 때 다경간(多徑間)일수록 그 복잡성이 가중(加重)된다. 처짐각법(角法)이나 모멘트분배법(分配法) 마저도 그 실용성(實用性)이 제한적(制限的)이 된다. 본(本) 연구(硏究)에서는 사경간(四徑間)까지의 연속보에서 지점(支點) 모멘트를 구하는데, 더 개선(改善)된 정해법(正解法)을 개발하였고, 또한 모든 다경간(多徑間)의 연속(連續)보의 해석에 적용되는 전혀 새로운 근사해법(近似解法)을 제시하고 있다. 이 근사해법은 적용(適用)이 아주 간편하고 정확도(正確度)가 아주 높아서 거의 정해(正解)에 가까운 결과(結果)를 보여준다. 이들 해법(解法)은 특히 연속(連續)보의 영향선(影響線)의 작도(作圖)에 아주 편리하게 이용할 수 있으며, 지금까지 주로 많이 사용하는 Muller-Breslau의 원리(原理)와 비교할 때 월등하게 용이(容易)하다는 장점(長點)을 지니고 있다.

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해석적 해법에 의한 흐름의 예측 (Flow Prediction by Analytical Response Function)

  • 윤태훈
    • 물과 미래
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    • 제8권2호
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    • pp.93-99
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    • 1975
  • A linear and optimum linear systems have been reviewed in some detail. The procedure of the solution of the Wiener-Hopf equation analytically in time domain is given and the prediction of downstream outflow for given upstream inflow are made. The predicted results are fairly satisfaotory. The intended physical interpretation of the analytical solution could be descriptable but it was found that the evaluation of the parameters of the response function is rather difficult due to complicacy and a great deal of works.

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충격압축하중을 받는 횡등방성 중실축의 과도 동적해석 (Transient Dynamic Stress Analysis of Transversely Isotropic Cylinders Subject to Longitudinal Impact)

  • 오근;심우진
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제20권5호
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    • pp.521-532
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    • 2007
  • 원형축이 축방향으로 충격하중을 받으면 외경에서 반사된 파가 축의 중앙으로 집중되어 순간적으로 큰 응력이 발생하게 된다. 본 연구에서는 여러 가지 충격 축하중을 받는 횡등방성 반-무한 원형축을 대상으로 중실축 내의 종방향 응력전파를 축대칭 유한요소법과 Houtolt 시간적분법을 이용하여 프로그램을 작성하고 수치적으로 해석하여 그 결과를 횡등방성 재료의 재료구성비에 따라 자세히 설명한다. 제시된 해법의 타당성은 본 논문 수치 결과와 기 해석된 다른 해법에 의한 수치결과의 비교를 통해 검증된다. 여러 종류의 충격하중들에 따른 파동의 결과를 2차원, 3차원적으로 제시하여 축응력 전파를 이해하는데 기본 자료가 되도록 하였다. 또한 유한요소법을 이용하여 수치해석을 함에 있어 정확한 수치결과를 얻기 위한 무차원 동특성 시간변수에 대해 기술하였다.

대수와 기하의 연결에 관한 Descartes의 관점 재조명 연구 (Re-Interpreting the Descartes's Perspectives on the Connection of Algebra and Geometry)

  • 반은섭;신재홍;류희찬
    • 대한수학교육학회지:수학교육학연구
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    • 제26권4호
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    • pp.715-730
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    • 2016
  • 본 연구는 대수와 기하의 영역을 연결하여 기존의 틀을 새로운 관점에서 이해하고 선대의 수학자들이 해결하지 못한 문제를 다룰 수 있었던 Descartes의 관점을 분석하고 적용 가능한 교수학적 시사점을 찾는 것을 목적으로 하고 있다. 연구의 목적을 달성하기 위하여 대수와 기하의 수학적 연결성을 기반으로 하고 있는 해석기하학의 기본 원리와 전개 방식의 특징을 조명하였으며, 국내 외 교육과정 문서 및 선행 연구를 분석하여 해석기하학의 관점에서 방정식의 기하학적 해법이 갖는 의미를 고찰하였다. 이를 바탕으로 좌표평면에 표현된 도형들의 교점으로 방정식의 기하학적 해를 제시하면서 대수와 기하의 수학적 연결성에 관한 통찰의 기회를 제공할 수 있는 가능성에 대하여 논의하였으며, 두 원뿔곡선의 교점을 활용한 삼차방정식의 기하학적 해법을 탐색 단계, 해결 단계, 반성 단계의 일련의 과정으로 해석하고 이를 교수학적으로 활용할 수 있는 방법을 제시하였다.

점성을 고려한 공진주 실험의 이론적 모델링 (Theoretical Modeling of the Resonant Column Testing with the Viscosity of a Specimen Considered)

  • 조성호;황선근;권병성;강태호
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제19권4호
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    • pp.145-153
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    • 2003
  • 공진주 실험은 탄성파 이론을 이용하여 흙의 동적 물성, 즉 전단변형률의 크기에 따른 전단탄성계수와 재료감쇠비를 측정하는 실험이다. 공진주 실험에 의한 시료의 동적물성의 측정은 공진주 실험 시스템의 동적 거동에 대한 이해를 전제로 한다. 공진주 실험의 시료 및 실험장치의 구성은 고정단-자유단 경계조건을 가지고 있는 연속보로 단순화할 수 있어서, Richart, Hall and Woods는 공진주 실험 시스템에 대한 파동방정식을 유도하였으나, 시료를 단순히 탄성으로 가정하였고 시료의 점성을 고려하지는 않았다. 그리고, Hardin은 파동방정식의 유도에서 시료의 점탄성을 고려하였으나, 시료의 전단탄성계수를 결정하기 위하여 시료의 점탄성을 가정하여야 하는 문제점을 가지고 있었다. 본 연구에서는 기존의 연구자들이 시도했던 공진주 실험 시스템에 대한 파동방정식을 새로운 측면에서 유도하였으며, 새로이 유도된 파동방정식의 해법을 제안하였다. 한편, 일반적으로 시스템에 대한 동적 거동을 이해하는 방법으로, 시스템의 운동방정식을 이용하는 방법이 있으나, 공진주 실험 시스템에 대한 동적 거동의 해석방법으로 이와 같은 운동방정식을 이용하는 해석방법을 연구한 경우는 거의 없었다. 운동방정식에 의한 해법은 시스템의 동적 증폭계수와 동적 응답에 대한 위상각을 구할수 있기 때문에 파동방정식에 대한 해법보다 더 많은 정보를 활용할 수 있는 장점이 있다. 따라서, 본 연구에서는 공진주 실험 시스템에 대한 보다 기본적이고 많은 정보를 도출하기 위하여, 공진주 실험 시스템에 대한 운동방정식을 유도하였으며, 이를 이용하여 공진주 실험자료를 해석하는 새로운 해석기법의 제안을 위한 근간을 마련하였다. 그리고, 공진주 실험 시스템에 대한 유한요소 해석을 수행하여, 본 연구에서 제안한 공진주 실험시스템의 이론적 모델링의 타당성과 합리성을 검증하였다.

고체구조물의 비선형변형 수치해석에 대한 이론적고찰(2) -단순구조물에의 적용- (A Study on the Numerical Technique for the Nonlinear Deformation Analysis of Solid Structures(2) -Application to a Simple Solid Structure-)

  • Youngjoo Kwon
    • 한국정밀공학회지
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    • 제15권11호
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    • pp.166-171
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    • 1998
  • 본 논문에서는 고체구조물의 비선형변형해석에 대하여 일반이론으로 개발된 수치해법을 단순 고체 구조물인 일차원 봉 문제에 적용하여 그 변형해석을 수행 하였다. 정확한 해를 구하기 위하여 증분 뉴톤-랩슨방법이 수정 보완 사용되었다. 또한 개발된 비선형유한요소법의 검증을 위하여 수학적인 정해가 존재하는 균일한 체력이 작용하는 단순봉의 변형을 해석하여 그 결과를 수학적인 정해와 비교하였다. 비교 결과 본 논문을 통하여 개발된 비선형 유한요소법의 정확성이 입증되었다.

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유연한 구조물의 공간전파에 관한 해석적 해법 (Analytic Solution to the Spatial Propagation of the Flexible Structures)

  • 석진영;정은태;김유단
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제25권12호
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    • pp.2040-2047
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    • 2001
  • In this paper, a singularity problem of the state transition matrix is investigated in the spatial propagation when the spatial matrix differential equation is constructed via time finite element analysis. A parametric study shows that the degree of singularity of the state transition matrix depends on the degree of flexibility of the structures. As an alternative to avoid the numerical problems due to the singularity, an analytic solution fur spatial propagation of the flexible structures is proposed. In the proposed method, the spatial properties of the structure are analytically expressed by a combination of transcendental functions. The analytic solution serves fast and accurate results by eliminating the possibility of the error accumulation caused by the boundary condition. Several numerical examples are shown to validate the effectiveness of the proposed methods.