• Wind and Structures
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• 제3권4호
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• pp.291-302
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• 2000

A new finite element technique to solve the problem of wind and structure interactions is presented. Conventionally, wind analysis is performed on the Eulerian description in which the finite element mesh would not move in accordance with the wind flow. However, it is not the case in wind-structure interaction problems because nodes attached to the surface of structure should move with the displacement of structure. The arbitrary Lagrangian-Eulerian (ALE) method treats the mesh and flow independently, and allow the mesh to move. In this study, the analysis domain is divided into regions of the structure, air around the structure and the interface of two regions. To satisfy the compatibility and equilibrium conditions between separated regions and to carry out the efficient analysis, the rigid link is used. Also the equation of wind and that of structure are arranged in a single matrix equation.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제10권4호
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• pp.211-217
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• 2007

새로운 공격 무기들의 등장과 적과의 전투환경 변화로 현대의 함정설계에 있어 생존성의 향상은 가장 중요한 요소가 되었으며, 특히 적에게 쉽게 노출되는 수상함에 있어서는 생존성의 취약성에 대비한 감소대책이 보다 강조되고 있다. 생존성을 고려한 함정설계를 위하여 우선 적절한 공격 시나리오를 설정하고 이에 따라 폭발해석을 수행하여야 한다. 폭발은 함의 국부 손상 및 대변형 손상을 야기시키며 이 때 손상된 함정에 대한 적절한 생존성 평가가 중요하다. 본 연구에서는 구조-유체 연성기법 중 하나인 ALE기법을 적용하여 폭발해석을 수행하고 함정의 붕괴거동을 조사하였으며 이 손상된 함정에 대하여 정량적으로 생존시간을 계산할 수 있는 간략계산법을 제시하였다.

• 오토저널
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• 제15권1호
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• pp.55-66
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• 1993

The characteristics of the flow processes in the cylinder of the two-stroke cycle engines have become the subject of increasing and attention owing to the simplicity and the higher power per unit weight of the two-stroke cycle engine. Among the many factors which influence on the scavenging flow, the port angle is important factor. Hence, four different type models with one inlet-port and two side-ports are studied to show the effect of port angle on the laminar scavenging flow. When the inlet-port axial is relatively larger than the side-port axial angle, it is showed that the fresh charge penetrate into the burned gas and displace it first toward the cylinder head and then toward the exhaust port. When the inlet-port axial angle is much less than the side-port axial angle, the fresh charge through the inlet-port directly move toward the exhaust port. The result showed that the model A may suppress the generation of vortices in the vicinity of inlet and side prots which restrict the sufficient supply of fresh charge and obstruct the perfect displacement of all combustion products.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제16권5호
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• pp.683-695
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• 2002

The objective of the present study is to analyze the fluid flow with moving boundary using a finite element method. The algorithm uses a fractional step approach that can be used to solve low-speed flow with large density changes due to intense temperature gradients. The explicit Lax-Wendroff scheme is applied to nonlinear convective terms in the momentum equations to prevent checkerboard pressure oscillations. The ALE (Arbitrary Lagrangian Eulerian) method is adopted for moving grids. The numerical algorithm in the present study is validated for two-dimensional unsteady flow in a driven cavity and a natural convection problem. To extend the present numerical method to engine simulations, a piston-driven intake flow with moving boundary is also simulated. The density, temperature and axial velocity profiles are calculated for the three-dimensional unsteady piston-driven intake flow with density changes due to high inlet fluid temperatures using the present algorithm. The calculated results are in good agreement with other numerical and experimental ones.

• 대한기계학회논문집A
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• 제39권1호
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• pp.55-62
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• 2015

성형작약탄에 의해 발생되는 금속제트에 대전류 펄스가 인가되면 금속제트 내 외부에 전자기장이형성 되고 생성된 전자기장에 의해 전자기력이 작용하여 금속제트를 분산 및 산란시키게 된다. 대전류펄스 인가장치는 RLC 회로로 구성되어 있고 두 전극판 사이로 금속제트가 관통되어 진행할 때 대전류펄스가 흐르게 된다. 본 연구에서는 ALE 기법을 이용한 2 차원 축 대칭 해석을 통해 두 전극판을 통과할 때의 금속제트 단면 형상을 예측하고, 2 차원 해석 모델에서 얻어낸 금속제트 단면을 3 차원 유한요소 모델로 재구성하여 금속제트에 전류를 직접 인가하였다. 또한, 유한요소해석을 통하여 금속제트에 직접적으로 대전류 펄스를 인가시켜 금속제트의 변형된 형상과 발생하는 전자기력을 계산하였으며, 금속제트의 산란을 일으키는데 영향을 주는 대전류 펄스의 주요 설계변수 특성에 대하여 검증하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권12호
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• pp.918-923
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• 2018

항공기용 연료탱크는 평상시에는 연료저장 등의 단순한 기능을 한다. 그러나, 항공기 추락과 같은 긴급 상황에서는 연료탱크 구조건전성은 승무원의 생존과 직결되므로, 관련 성능의 보유 여부를 충돌충격시험을 통해 입증하도록 규정되어 있다. 충돌충격시험은 높은 충격하중으로 실패 위험이 높기 때문에 설계 초기 실물시험에서의 시행착오 가능성을 최소화하기 위한 노력이 진행되어 왔다. 실제 시험 전에 수행하는 수치해석도 그러한 노력의 일환이다. 하지만, 수치해석 결과가 설계에 반영되기 위해서는 수치해석의 신뢰성 확보가 필요하다. 본 연구에서는 회전익항공기 연료탱크의 충돌충격시험 수치해석의 신뢰성 확보를 위해 수치해석 결과와 시험 데이타 간의 비교를 수행하였다. 수치해석은 충돌전용 소프트웨어인 LS-DYNA을 사용하였고, 해석방법은 유체-구조연성해석 방법 중 ALE(arbitary lagrangian eulerian) 방법을 적용하였다. 시험데이터 확보를 위해 연료탱크 금속 피팅부에 변형률게이지를 설치하고 데이터 획득장비와 연동시켰다. 수치해석 결과로써 연료탱크 피팅부의 변형률과 응력을 계산하였다. 그리고, 실물 연료탱크로 수행한 충돌충격시험을 통하여 확보한 상부피팅의 변형률 측정값과 수치해석으로 계산된 변형률과의 오차를 평가함으로써 수치해석의 신뢰성을 제고하였다.

• 화약ㆍ발파
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• 제39권1호
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• pp.1-9
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• 2021

경제성장과 함께 급증한 산업구조물이 노후화됨에 따라 철 구조물 해체 수요가 증가하고 있으며, 선형 성형폭약의 관통 성능개선에 관한 연구가 관심을 받고 있다. 본 연구에서는 자체 제작한 성형폭약 장약 용기 내 사용하는 폭약의 종류와 기폭방식이 강재 절단 성능에 미치는 영향과 근접한 성형폭약에 미치는 영향에 대한 수치해석적인 분석을 수행하였다. 수치해석에는 폭발에 의한 재료의 대변형 해석이 가능한 ANSYS사 LS-DYNA를 사용하였으며 기체, 액체, 고체의 유동해석에 특화된 ALE(Arbitrary-Lagrange-Eulerian) 모델이 적용된다.

• 한국소성가공학회:학술대회논문집
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• 한국소성가공학회 1996년도 추계학술대회논문집
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• pp.185-191
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• 1996

The Variation of die bearing is primary way to control the metal flow in hot square die extrusion process. Finite element computations are carried out to assess the influence of die bearing on metal flow and state variables. The finit element method is developed based on ALE description for a rigid-viscoplastic material. Since thermal state computational example, hot square die extrusion with varied die bearing lengths has been analyzed for the profile of a L-section.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2006년도 추계학술대회 논문집(제1권)
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• pp.181-186
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• 2006

본 논문에서는 Freak Wave의 생성원인에 대하여 간략히 논의하였으며, 이 중 파랑-조류 비선형 상호작용에 대한 이론 및 수치적 해석기법의 역사와 장단점 등을 기술한다. 본 연구에서는 파랑-조류 상호작용에 대한 수치모델링 및 해석 기법을 개발하고 있다. 개발 중인 수치해석 기법은 공간적으로 불균일한 조류와 파랑의 비선형 상호작용을 해석하기 위하여 Navier-Stokes 방정식을 이용하여 유동현상을 모델링하였으며, 이산화를 위하여 스펙트랄요소법(Spectral Element Method; SEM)을 이용하였다. 또한 자유표면의 운동을 효과적으로 기술하기 위하여 ALE(Arbitrary Lagrangian-Eulerian)기법을 사용하였다. 본 연구의 유동 모델과 수치해석기법의 과정과 특성, 그리고 장점 등에 대하여 논의하였으며, 초기적인 수치해석 결과를 제시하였다. 이를 바탕으로 개발된 수치해석기법의 정확성 및 수렴성을 확인할 수 있다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2002년도 추계학술대회 논문집
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• pp.641-645
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• 2002

In case of aluminum-cased battery, The ratio of height and base of square is generally above the ten times, square-shaped and problem of non-axis symmetry. It is typical model to set up the analysis method of finite element. The reliable analysis of finite element method is suggested, which is used to investigate the possibility that multi-stage deep drawing and ironing used currently is replaced by backward impact extrusion favorable in the respect of cost production and productivity. The influence of parameter was analyzed and compared, which was considered to analyze the process of large deformation plasticity such as extrusion. Die and billet was made as the same shape of finite element model. The results of experiment show good forming without the rupture and wrinkles with the optimum velocity 100mm/sec obtained by analysis.